桥梁裂缝产生的原因和处理措施.doc

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1、 本科生毕业论文（设计）中文题目桥梁裂缝产生的原因和处理措施学生姓名 专业 土木工程 层次年级 学号 指导教师 职称 学习中心 成绩 摘 要 在桥梁施工过程中，因出现裂缝而影响混凝土外观甚至工程质量导致桥梁混凝土报废的情况屡见不鲜，给施工单位的名誉和经济都造成了很大损失，成为施工单位必须解决的重要问题之一。大量的工程实践和理论分析表明，在施工过程中如果采取一定的措施，很多裂缝是可以克服和控制的，为了进一步加强对桥梁混凝土裂缝的认识，尽量避免工程中出现危害较大的裂缝，对桥梁混凝土裂缝的种类和产生的原因作较全面的分析、总结，以方便施工找出控制裂缝的可行技术，达到防患于未然的作用。本文从混凝土桥梁施

2、工裂缝的成因、温度应力的分析、温度的控制和防止裂缝的措施、混凝土的早期养护、裂缝的防治措施、处理及修补等六个方面给予分析阐述、总结应用。为保证混凝土工程质量，防止开裂，提高混凝土的耐久性，正确使用外加剂也是减少开裂的措施之一。关键词：混凝土桥梁；裂缝；处理措施目 录第一章裂缝种类及原因41.1荷载引起的裂缝51.2温度变化引起的裂缝51.3收缩引起的裂缝61.4钢筋锈蚀引起的裂缝61.5施工工艺质量引起的裂缝71.6化学类裂缝8第二章 温度应力的分析92.1根据温度应力的形成过程可分为三个阶段92.2根据温度应力引起的原因可分为两类9第三章 裂缝的危害1031表面裂缝度桥梁结构的危害后果103

3、2裂缝对桥梁耐久的危害后果1033裂缝对桥梁结构强度的危害后果11第四章 温度的控制和防止裂缝的措施124.1控制温度的措施124.2改善约束条件的措施124.3正确使用外加剂施13第五章 混凝土的早期养护14第六章 裂缝的防治措施156.1材料的控制156.2温度的控制156.3非结构性裂缝防治措施15第七章 裂缝的处理及修补177.1损伤原因177.2加固方案177.3加固效果17第八章 结论与展望18参考文献19致 谢21第一章 裂缝种类及原因随着交通运输量的不断增加，交通荷载等级的不断提高，桥梁服役年限的不断延长，许多桥梁己渐渐不能适应现代交通的要求，使用性能恶化，安全性降低。此外不论

4、勘察、设计、施工、养护等方面存在缺陷或错误，还是受到气候作用、化学侵蚀引起结构老化，均会造成桥梁结构隐患，降低结构的可靠性。混凝土因其取材广泛、价格低廉、抗压强度高、可浇注成各种形状，并且耐火性好、不易风化、养护费用低，成为当今世界桥梁结构中使用最广泛的建筑材料。近年来，我国交通基础建设得到迅猛发展，各地兴建了大量的混凝土桥梁。但混凝土桥梁的开裂可以说是“常发病”和“多发病”，经常困扰着桥梁工程技术人员，也是世界各国建筑界的热门话题，在这方面我国学者所做的主要工作有: 钢筋与混凝土结合面的粘结滑移性能的试验研究; 钢筋与混凝土劈裂粘结破坏和周期反复荷载下局部粘结滑移关系及斜压杆粘结模型的试验研

5、究; 钢筋粘结锚固机理的试验研究等。 混凝土的抗拉强度很低，拉应力引起开裂，混凝土裂缝对结构构件基本性能的影响是很大的，裂缝的处理始终是混凝土桥梁结构有限元分析的关键问题。目前有人已提出过几种不同的模式来处理钢筋混凝土有限元分析中的裂缝问题，各种模式的适用性随着计算机技术的不断发展，在不同的时期，有其各自的优缺点。较早建成的一些公路桥梁技术标准低、通行能力差，桥梁往往成为公路交通运输的“瓶颈”，严重影响了整条线路的畅通，也成为交通事故多发地点。从目前我国基本建设投资来看，由于资金的短缺，除了建设一定数量的新桥外，如何充分利用现有桥梁，对其进行有效的加固维修，是摆在桥梁工程技术人员面前的一大课题

6、。因此，对桥梁结构的维修、加固和补强的研究及应用，改善桥梁的使用性能和延长桥梁的使用寿命，己引起了世界性的关注，这是一项具有重要的理论和现实意义的研究课题2。近年来，桥梁加固越来越受到全球各国工程界的高度重视，被提到刻不容缓的议事日程上来。桥梁建设的重点已经从新桥建设转移到旧桥的加固和改造方面，很显然，现役桥梁出现裂缝的情况还是比较严重的。因此，若能在混凝土结构施工之前和施工之后对混凝土是否开裂和可能达到的开裂程度进行控制，无疑对于混凝土结构质量控制有着重要的意义。另外，对于已经开裂的混凝土结构，若能迅速准确找到混凝土开裂的原因，采取有效措施进行修补与加固，不仅节省投资，而且有很好的经济效益和

7、社会效益。混凝土施工裂缝的成因复杂、繁多，有时多种因素相互影响，每一条裂缝均有其产生的一种或几种主要因素。根据混凝土桥梁裂缝的种类，就其产生的原因，大致可划分为以下几种。1.1荷载引起的裂缝荷载裂缝是混凝土桥梁在静、动荷载及次应力作用下产生的裂缝，主要分直接应力裂缝和次应力裂缝。直接应力裂缝是指混凝土桥梁在由外荷载引起的直接应力产生的裂缝；次应力裂缝是指混凝土桥梁由外荷载引起的次生应力产生的裂缝。在工程实践中，由荷载引起的裂缝占总混凝土桥梁裂缝的20左右。荷载裂缝产生的原因主要有：在设计计算阶段，计算模型不合理；设计断面不足；结构计算时部分荷载漏算；构造处理不当，钢筋设置偏少或布置错误；设计图

8、纸交代不清等。在施工阶段，不加限制地堆放施工机具、材料；不了解预制结构结构受力特点，随意翻身、起吊、运输、安装；不按设计图纸施工，擅自更改结构施工顺序，改变结构受力模式；不对结构做机器振动下的疲劳强度验算等。在桥梁使用阶段，超出设计载荷的重型车辆频繁过桥；受船舶撞击等。次应力裂缝是产生荷载裂缝的最常见原因。次应力裂缝多属张拉、劈裂、剪切性质，按常规一般不计算，但目前次应力裂缝也是可以做到合理验算的。在设计上，应注意避免结构突变(或断面突变)，当不能回避时，应做局部处理，如转角处做圆角，突变处做成渐变过渡，同时加强构造配筋，转角处增配斜向钢筋，对于较大孔洞有条件时可在周边设置护边角钢。混凝土桥梁

9、的荷载裂缝特征依荷载不同而呈现不同特点，其分布规律是沿主拉应力方向开展，其走向与主拉应力方向垂直。荷载裂缝多出现在受拉区、受剪区或振动严重部位。如受压区出现起皮或有沿受压方向的短裂缝，即表明混凝土桥梁达到承载力极限，其原因多是截面尺寸偏小。根据混凝土桥梁结构的不同受力方式，产生的裂缝特征主要有中心受拉、中心受压、受弯、大偏心受压、小偏心受压、受剪、受扭、受冲切和局部受压。1.2温度变化引起的裂缝混凝土具有热胀冷缩性质，当外部环境或结构内部温度发生变化，混凝土将发生变形，若变形遭到约束，则在结构内将产生应力。当应力超过混凝土抗拉强度时即产生温度裂缝。 在某些大跨径桥梁中，温度应力可以达到甚至超出

10、荷载应力。温度裂缝区别于其他裂缝的最主要特征是随温度变化而扩张或合拢。因此研究引起混凝土桥梁温度变化的因素，对减少温度裂缝至关重要。引起混凝土桥梁温度变化的主要因素有：年温差、日照、骤然降温、水化热、蒸汽养护或冬季施工措施不当等。其中日照和骤然降温是导致混凝土桥梁温度裂缝的最常见原因。尤其对大体积混凝土桥梁施工中的温度监控，是控制温度裂缝产生的关键。引起温度变化的主要施工因素有：水化热。出现在施工过程中，大体积混凝土（厚度超过2.0m）浇筑之后由于水泥水化放热，致使内部温度很高，内外温差太大，导致表面出现裂缝。施工中应根据实际情况，尽量选择水化热低的水泥品种，限制水泥单位用量，减少骨料入模温度

11、，降低内外温差，并缓慢降温，必要时可采用循环冷却系统进行内部散热，或采用薄层连续浇筑以加快散热。蒸汽养护或冬季施工时施工措施不当，混凝土骤冷骤热，内外温度不均，易出现裂缝。1.3收缩引起的裂缝在混凝土桥梁工程中，混凝土因收缩所引起的裂缝是最常见的。在混凝土收缩种类中，塑性收缩和缩水收缩是发生混凝土体积变形的主要原因，另外还有自生收缩和炭化收缩。混凝土收缩裂缝的特点是大部分属表面裂缝，裂缝宽度较细，且纵横交错，成龟裂状，形状没有任何规律。塑性收缩发生在施工过程中、混凝土浇注后4 5h左右，此时水泥水化反应激烈，分子链逐渐形成，出现泌水和水分急剧蒸发，混凝土失水收缩，同时骨料因自重下沉，此时混凝土

12、尚未硬化。塑性收缩所产生量级可达1左右。在骨料下沉过程中若受到钢筋阻挡，便形成沿钢筋方向的裂缝。在构件竖向变截面处如T梁、箱梁腹板与顶底板交接处，因硬化前沉实不均匀将发生表面的顺腹板方向裂缝。缩水收缩（干缩）。混凝土结硬以后，随着表层水分逐步蒸发，湿度逐步降低，混凝土体积减小，称为缩水收缩（干缩）。因混凝土表层水分损失快，内部损失慢，因此产生表面收缩大、内部收缩小的不均匀收缩，表面收缩变形受到内部混凝土的约束，致使表面混凝土承受拉力。当表面混凝土承受拉力超过其抗拉强度时，便产生收缩裂缝。混凝土硬化后收缩主要是缩水收缩。自生收缩。自生收缩是混凝土在硬化过程中，水泥与水发生水化反应，这种收缩与外界

13、湿度无关，且可以是正的(即收缩，如普通硅酸盐水泥混凝土)，也可以是负的(即膨胀，如矿渣水泥混凝土与粉煤灰水泥混凝土)。炭化收缩。大气中的CO 与水泥的水化物发生化学反应引起的收缩变形。炭化收缩只有在湿度50 左右才能发生，且随C0 浓度的增加而加快。1.4钢筋锈蚀引起的裂缝由于混凝土质量较差或保护层厚度不足，混凝土保护层受二氧化碳侵蚀炭化至钢筋表面，使钢筋周围混凝土碱度降低，或由于氯化物介入，钢筋周围氯离子含量较高，均可引起钢筋表面氧化膜破坏。钢筋中铁离子与侵入到混凝土中的氧气和水分发生锈蚀反应，其锈蚀物氢氧化铁体积比原来增长约2-4倍，从而对周围混凝土产生膨胀应力，导致保护层混凝土开裂、剥离

14、，沿钢筋纵向产生裂缝，并有锈迹渗透到混凝土表面。由于锈蚀，使得钢筋有效断面面积减小，钢筋与混凝土握裹力削弱，结构承载力下降，并将诱发其它形式的裂缝，加剧钢筋锈蚀，导致结构破坏。1.5施工工艺质量引起的裂缝在混凝土结构浇筑、构件制作、起模、运输、堆放、拼装及吊装过程中，若施工工艺不合理、施工质量低劣，容易产生纵向的、横向的、斜向的、竖向的、水平的、表面的、深进的和贯穿的各种裂缝，特别是细长薄壁结构更容易出现。裂缝出现的部位和走向、裂缝宽度因产生的原因而异，比较典型而常见的有：混凝土保护层过厚，或乱踩已绑扎的上层钢筋，使承受负弯矩的受力筋保护层加厚，导致构件的有效高度减小，形成与受力钢筋垂直方向的

15、裂缝。混凝土振捣不密实、不均匀，出现蜂窝、麻面、空洞，导致钢筋锈蚀或其他荷载裂缝的起源点。混凝土浇筑过快，混凝土流动性较低，在硬化前因混凝土沉实不足，硬化后沉实过大，容易在浇筑数小时后发生裂缝，即塑性收缩裂缝。混凝土搅拌、运输时间过长，使水分蒸发过多，引起混凝土塌落度过低，使得在混凝土体积上出现不规则的收缩裂缝。混凝土初期养护时急剧干燥，使得混凝土与大气接触的表面上出现不规则的收缩裂缝。用泵送混凝土施工时，为保证混凝土的流动性，增加水和水泥用量，或因其他原因加大了水灰比，导致混凝土凝结硬化时收缩量增加。使得混凝土体积上出现不规则裂缝。混凝土分层或分段浇筑时，接头部位处理不好，易在新旧混凝土和施

16、工缝之间出现裂缝。如混凝土分层浇筑时，后浇混凝土因停电、下雨等原因未能在前浇混凝土初凝时浇筑，引起层面间的水平裂缝；采用分段现浇时，先浇混凝土接触面凿毛、清洗不好，新旧混凝土之间黏结力小，或后浇混凝土养护不到位，导致混凝土收缩而引起裂缝。混凝土早期受冻，使构件表面出现裂纹，或局部剥落，或脱模后出现空鼓现象。施工时模板刚度不足，在浇筑混凝土时，由于侧向压力的作用使得模板变形，产生与模板变形一致的裂缝。施工时拆模过早，混凝土强度不足，使得构件在自重或荷载作用下产生裂缝。施工前对支架压实不足或支架刚度不足，浇筑混凝土后支架不均匀下沉，导致混凝土出现裂缝。装配式结构，在构件运输、堆放时，支承垫木不在一

17、条垂直线上，或悬臂过长，或运输过程中剧烈颠撞；吊装时吊点位置不当，T梁等侧向刚度较小的构件，侧向无可靠的加固措施等，均可能产生裂缝。安装顺序不正确，对产生的后果认识不足，导致产生裂缝。如钢筋混凝土连续梁满堂支架现浇施工时，钢筋混凝土墙式护栏若与主梁同时浇筑，拆架后墙式护栏往往产生裂缝。拆架后再浇筑护栏，则裂缝不易出现。施工质量控制差。任意套用混凝土配合比，水、砂石、水泥材料计量不准，结果造成混凝土强度不足和其他性能（和易性、密实度）下降，导致结构开裂。1.6化学类裂缝化学类裂缝主要包括因水泥安定性及碱骨料等化学反应产生，这类裂缝比较容易预防。配制混凝土采用质量合格的水泥、砂、骨料、拌和水及外加

18、剂等施工材料。在工程实践中必须对骨料进行碱活性检验，采用对工程无害的材料，同时使用含碱量合格的水泥品种。另外，因使用原因(外界因素)构筑物基础不均匀沉降，产生沉降裂缝。使用荷载超负。随意凿洞等引起裂缝。周围环境影响，酸、碱、盐等对构筑物的侵蚀，引起裂缝。意外事件，火灾、轻度地震等也会引起构筑物的裂缝。第二章 温度应力的分析2.1根据温度应力的形成过程可分为三个阶段早期：自浇筑混凝土开始至水泥放热基本结束，一般约30天。这个阶段的两个特征，一是水泥放出大量的水化热，二是混凝上弹性模量的急剧变化。由于弹性模量的变化，这一时期在混凝土内形成残余应力。 中期：自水泥放热作用基本结束时起至混凝土冷却到稳

19、定温度时止，这个时期中，温度应力主要是由于混凝土的冷却及外界气温变化所引起，这些应力与早期形成的残余应力相叠加，在此期间混凝土的弹性模量变化不大。 晚期：混凝土完全冷却以后的运转时期。温度应力主要是外界气温变化所引起，这些应力与前两种的残余应力相迭加。2.2根据温度应力引起的原因可分为两类自生应力：边界上没有任何约束或完全静止的结构，如果内部温度是非线性分布的，由于结构本身互相约束而出现的温度应力。例如，桥梁墩身，结构尺寸相对较大，混凝土冷却时表面温度低，内部温度高，在表面出现拉应力，在中间出现压应力。 约束应力：结构的全部或部分边界受到外界的约束，不能自由变形而引起的应力。如箱梁顶板混凝土和

20、护栏混凝土。这两种温度应力往往和混凝土的干缩所引起的应力共同作用。要想根据已知的温度准确分析出温度应力的分布、大小是一项比较复杂的工作。在大多数情况下，需要依靠模型试验或数值计算。混凝土的徐变使温度应力有相当大的松弛，计算温度应力时，必须考虑徐变的影响，具体计算这里就不再细述。第三章 裂缝的危害桥梁工程一旦出现裂缝，对桥梁本身和对桥梁使用者都产生巨大影响。如果再由于外界条件对原有裂缝的破坏，会使桥梁裂缝部分更加恶化，不但会影响桥梁的使用寿命，严重的是会引发桥梁坍塌从而影响桥梁使用者的安全问题。 31表面裂缝度桥梁结构的危害后果 混凝土裂缝的存在，使空气中的C0 极易渗透到混凝土内部。在潮湿的环

21、境下C0 能与水泥中的氢氧化钙、硅酸三钙、硅酸二钙相互作用并转化成碳酸盐 中和水泥的基本碱性，使混凝土的碱度降低，导致钢筋的纯化膜遭受破坏。易引起锈蚀。同时由于混凝土碳化会加剧混凝土收缩开裂导致桥梁结构破坏。桥梁混凝土裂缝是混凝土结构建筑中的严重危害现象。根据裂缝的程度可以直接确定对桥梁结构的整体性的破坏程度。如果在桥梁混凝土表面最初出现裂缝时，没有进行及时的维护修理，在其后受气温和外力作用下，最初的表现裂缝慢慢会发展成具有破坏性的深层裂缝和贯穿裂缝。贯穿裂缝和深层裂缝的出现可改变桥梁混凝土的设计受力限度，如果大于设计的受力条件，那么很可能会对桥梁整体结构发生破坏，对建筑物的质量和运行安全性造

22、成的危害后果不敢想象。 32裂缝对桥梁耐久的危害后果 由于桥梁的出现的裂缝问题，对桥梁的使用耐久产生了一定影响。主要表现在，其加速了桥梁混凝土中性化，加剧了混凝土钢筋腐蚀，再由于一些自然条件的对裂缝漏水、渗水等，造成钢筋混凝土发霉、空洞，使混凝土保护层脱落，从而减少了桥梁的使用耐久度, 降低混凝土抵抗各种侵蚀性介质的耐腐蚀性能力。当水通过裂缝渗入混凝土内部或是软水与水泥石作用时将一部分水泥的水化产物(如氢氧化钙)溶解并流失。引起混凝土破坏。这种腐蚀在桥墩上表现突出。盐酸(酸性液体)腐蚀和镁盐腐蚀。这类腐蚀的主要生成物不具有胶凝性且易被水溶解的松软物质。这些物质能被通过裂缝或孔隙渗透入混凝土内部

23、的水所能溶蚀，使混凝土中的水泥石遭受破坏。结晶膨胀型腐蚀。它是混凝土受硫酸盐的作用。在裂缝和混凝土孔隙中形成低溶解度的新生物，逐步积累后将产生巨大的应力使混凝土遭受破坏。33裂缝对桥梁结构强度的危害后果 在桥梁混凝土表面裂缝现象出现以后，桥梁自身整体结构的刚强度、抗弯强度、剪力强度、拉力强度等都会发生变化，并可能导致桥梁结构的变形。当裂缝情况严重中，很大程度会使桥梁构材掉落而造成极大危害。混凝土裂缝直接影响混凝土结构物的结构强度和整体稳定性。轻则会影响桥梁结构的外观、正常使用和耐久性。严重的贯穿性裂缝可能导致桥梁的完全破坏。同时混凝土裂缝因裂缝水的冻融循环。使裂缝逐渐加宽。造成混凝土结构寿命降

24、低。第四章 温度的控制和防止裂缝的措施为了防止裂缝，减轻温度应力可以从控制温度和改善约束条件两个方面着手。 4.1控制温度的措施采用改善骨料级配，用干硬性混凝土，掺混合料，加引气剂或塑化剂等措施以减少混凝土中的水泥用量；拌合混凝土时加水或用水将碎石冷却以降低混凝土的浇筑温度；热天浇筑混凝土时减少浇筑厚度，利用浇筑层面散热；在混凝土中埋设水管，通入冷水降温；规定合理的拆模时间，气温骤降时进行表面保温，以免混凝土表面发生急剧的温度梯度；施工中长期暴露的混凝土浇筑块表面或薄壁结构，在寒冷季节采取保温措施。 4.2改善约束条件的措施合理地分缝分块；避免基础过大起伏；合理地安排施工工序，避免过大的高差和

25、侧面长期暴露。此外，改善混凝土的性能，提高抗裂能力，加强养护，防止表面干缩，特别是保证混凝土的质量对防止裂缝是十分重要的，应特别注意避免产生贯穿裂缝，出现后要恢复其结构的整体性是十分困难的，因此施工中应以预防贯穿性裂缝的发生为主。 在混凝土的施工中，为了提高模板的周转率，往往要求新浇筑的混凝土尽早拆模。当混凝土温度高于气温时应适当考虑拆模时间，以免引起混凝土表面的早期裂缝。新浇筑早期拆模，在表面引起很大的拉应力，出现“温度冲击”现象。在混凝土浇筑初期，由于水化热的散发，表面引起相当大的拉应力，此时表面温度亦较气温为高，此时拆除模板，表面温度骤降，必然引起温度梯度，从而在表面附加一拉应力，与水化

26、热应力迭加，再加上混凝土干缩，表面的拉应力达到很大的数值，就有导致裂缝的危险，但如果在拆除模板后及时在表面覆盖一块轻型保温材料，如泡沫海绵等，对于防止混凝土表面产生过大的拉应力，具有显著的效果。 加筋对大体积混凝土的温度应力影响很小，因为大体积混凝土的含筋率极低。只是对一般钢筋混凝土有影响。在温度不太高及应力低于屈服极限的条件下，钢的各项性能是稳定的，而与应力状态、时间及温度无关。钢的线胀系数与混凝土线胀系数相差很小，在温度变化时两者间只发生很小的内应力。由于钢的弹性模量为混凝土弹性模量的715倍，当内混凝土应力达到抗拉强度而开裂时，钢筋的应力将不超过100200kgcm2.因此，在混凝土中想

27、要利用钢筋来防止细小裂缝的出现很困难。但加筋后结构内的裂缝一般就变得数目多、间距小、宽度与深度较小了。而且如果钢筋的直径细而间距密时，对提高混凝土抗裂性的效果较好。混凝土和钢筋混凝土结构的表面常常会发生细而浅的裂缝，其中大多数属于干缩裂缝。虽然这种裂缝一般都较浅，但它对结构的强度和耐久性仍有一定的影响。4.3正确使用外加剂施为保证混凝土工程质量，防止开裂，提高混凝土的耐久性，正确使用外加剂也是减少开裂的措施之一。例如使用减水防裂剂，笔者在实践中总结出其主要作用为：混凝土中存在大量毛细孔道，水蒸发后毛细管中产生毛细管张力，使混凝土干缩变形。增大毛细孔径可降低毛细管表面张力，但会使混凝土强度降低。

28、这个表面张力理论早在20世纪60年代就已被国际上所确认。 水灰比是影响混凝土收缩的重要因素，使用减水防裂剂可使混凝土用水量减少25%。 水泥用量也是混凝土收缩率的重要因素，掺加减水防裂剂的混凝土在保持混凝土强度的条件下可减少15%的水泥用量，其体积用增加骨料用量来补充。 减水防裂剂可以改善水泥浆的稠度，减少混凝土泌水，减少沉缩变形。 提高水泥浆与骨料的粘结力，提高混凝土的抗裂性能。 收缩时受到约束产生拉应力，当拉应力大于混凝土抗拉强度时裂缝就会产生。减水防裂剂可有效地提高混凝土的抗拉强度，大幅提高混凝土的抗裂性能。 掺加外加剂可使混凝土密实性好，可有效地提高混凝土的抗碳化性，减少碳化收缩。 掺

29、减水防裂剂后混凝土缓凝时间适当，在有效防止水泥迅速水化放热基础上，避免因水泥长期不凝结而带来的塑性收缩增加。 外加剂混凝土和易性好，表面易摸平，形成微膜，减少水分蒸发，减少干燥收缩。 许多外加剂都有缓凝、增加和易性、改善塑性的功能，我们在工程实践中应多进行这方面的实验对比和研究，比单纯的靠改善外部条件，可能会更加简捷。第五章 混凝土的早期养护实践证明，混凝土常见的裂缝，大多数是不同深度的表面裂缝，其主要原因是寒冷地区的温度骤降造成温度梯度。因此说混凝土的保温对防止表面早期裂缝尤其重要。从温度应力观点出发，保温应达到下述要求：防止混凝土内外温度差及混凝土表面梯度，防止表面裂缝。防止混凝土超冷，应

30、该尽量设法使混凝土的施工期最低温度不低于混凝土使用期的稳定温度。防止老混凝土过冷，以减少新老混凝土间的约束。 混凝土的早期养护，主要目的在于保持适宜的温湿条件，以达到两个方面的效果：一方面使混凝土免受不利温、湿度变形的侵袭，防止有害的冷缩和干缩；一方面使水泥水化作用顺利进行，以期达到设计的强度和抗裂能力。 适宜的温湿度条件是相互关联的。混凝土的保温措施常常也有保湿的效果。 从理论上分析，新浇混凝土中所含水分完全可以满足水泥水化的要求而有余。但由于蒸发等原因常引起水分损失，从而推迟或妨碍水泥的水化，表面混凝土最容易而且直接受到这种不利影响。因此混凝土浇筑后的最初几天是养护的关键时期，在施工中应切

31、实重视起来。 第六章 裂缝的防治措施钢筋混凝土结构的裂缝是不可避免的，但其有害程度是可以控制的。有害与无害的界限由结构使用功能所决定。裂缝防治的主要方法是通过设计、施工、材料等方面综合技术措施将裂缝控制在无害范围内。6.1材料的控制施工工艺是保证混凝土构件质量的关键，除施工的操作应严格按照施工技术规范的有关规定进行，对原材料（钢筋、水泥、砂、碎石、水等）都应进行严格抽样检验。对混凝土配合比应进行对比试验。在高温下或雨后施工对砂、碎石应进行含水量实验，及时调整施工配合比，确保混凝土的施工质量。6.2温度的控制改善骨料级配，采用干硬性混凝土、加添加剂等措施以减少混凝土中水泥用量；拌和混凝土时用水将

32、碎石冷却以降低混凝土的浇筑温度；热天浇筑混凝土时减少浇筑厚度，利用浇筑层面散热；在混凝土中埋设水管，通入冷水降温；规定合理的拆模时间，气温骤降时进行表面保温，以免混凝土表面发生急剧的温度变化；施工中长期暴露的混凝土浇筑体表面或薄壁结构，在寒冷季节采用保温等措施。合理的分缝分块，避免基础过大起伏；合理地安排施工工序，避免过大的高差和侧面长期暴露。另外，改善混凝土的性能，提高抗裂能力，防止表面干缩。保证混凝土的质量对防止裂缝十分重要，应特别注意避免产生贯穿裂缝，出现后要恢复其结构的整体性是十分困难的，因此施工中应以预防其贯穿性裂缝的发生为主。6.3非结构性裂缝防治措施防止塑性沉降裂缝的措施有：对基

33、础处理、支架搭设进行科学设计、严格施工，对支架进行全面积预压以消除非弹性变形；混凝土中加减水剂减少混凝土泌水，确保混凝土保护层厚度，混凝土施工时进行二次抹面。防止塑性收缩裂缝的措施有：加强早期混凝土养护以降低混凝土中水分蒸发速率，方法是结构外露面覆盖麻袋、海绵等物，浇水养护。防治干缩裂缝的措施有：设计部门布设足够的控制裂缝的分布筋，施工配合比设计时减小水灰比，尽量增加骨料用量、增大骨料粒径，施工完成后加强混凝土的湿治养护。防治龟裂的措施有：配合比设计时水泥用量不宜过多，振捣要密实而不过振，混凝土表面泌水及浮浆要及时清除并注意及时养护。第七章 裂缝的处理及修补以某桥梁的加固工程为实例，该桥在一次

34、桥梁检查时发现边板底出现可见裂缝，边板侧面出现大量竖向裂缝，与板底横向裂缝连通，裂缝最大宽度达到1.3mm，裂缝间距比较均匀，同时板底出现纵向的长裂缝。7.1损伤原因边板受外界环境的影响较为明显。构件混凝土在初期干缩变形较大，在后期受温度变化和干湿交替的影响也较为明显。虽然此类因素所引起的应力相对而言数值不大，但由于温度变化和干湿交替是一种反复作用，仍然可以和其他影响因素一起引发结构损伤。边板挑出部分有较大的偏心荷载，因此边板截面有较为明显的扭矩产生。设计中未针对边板与其他梁板附加的扭矩和较为明显的环境影响而增配相应的钢筋，所以引起边板开裂。7.2加固方案针对边板损伤现状和原因分析，进行加固设

35、计，目的是对现有裂缝进行修补封闭、黏合，提高结构整体性和耐久性，提高结构承载力，部分恢复结构变形。根据上述加固目标提出预应力碳纤维布加固方案，其主要加固内容有：使用弹性环氧树脂结构胶对现有裂缝进行灌缝，对裂缝进行初步封闭；在桥横向直接粘贴碳纤维布，提高横向的整体性；在纵向采用嵌入式张拉技术安装预应力碳纤维布，以提高结构的承载力，恢复其刚度和变形。7.3加固效果通过化学灌浆修补裂缝，一方面是靠黏结力将结构内部组织重新结合为整体，恢复应有的强度；另一方面，阻断空气和水分进入梁体，避免腐蚀钢筋，提高结构耐久性和抗渗性。对裂缝灌浆后再在混凝土表面粘贴具有一定预应力的碳纤维布，可以在裂缝周边施加强压应力

36、，保证混凝土不再开裂。而且碳纤维具有高比强度、高比模量，耐疲劳和耐腐蚀等一系列优良性能，在桥梁加固工程中运用广泛。按照上述方案进行加固后，该桥梁加固效果明显，实际恢复挠度达到10mm，裂缝闭合效果明显，构件刚度恢复明显。第八章 结论与展望桥梁混凝土产生裂缝是不可避免的，而且产生裂缝的原因也很多，裂缝的形成、扩展和延伸受混凝土材料的非均匀性制约，有一定的随机性，但裂缝的有害程度是可以控制的。作为混凝土行业的技术人员，应采取有效的预防措施，减少和阻止混凝土裂缝的产生与发展，尤其是要防止宏观裂缝和有害裂缝的产生，为建筑工程质景提供可靠的保障。混凝土因其取材广泛、价格低廉，抗压强度高、耐火性好、不易风

37、化、养护费用低，成为使用最广泛的建筑材料。混凝土最主要的缺点是：抗拉能力差，容易开裂。在混凝土桥梁建造和使用过程中，混凝土开裂问题经常困扰着桥梁工程技术人员。本文主要对混凝土桥梁裂缝的种类和产生的原因作出分析、总结，方便设计、施工找出控制裂缝的可行办法，达到防范于未然的作用。 混凝土结构裂缝的成因复杂而繁多，甚至多种因素相互影响，但每一条裂缝均有其产生的一种或几种主要原因。本文总结了常见桥梁产生裂纹的原因及针对不同原因产生的裂纹如如采取相对应的补救措施，最后结合工程实例介绍了桥梁裂纹的一些补救办法。由于施工材料不合格、工艺不科学、设计疏漏、施工低劣、监理不力、养护跟不上等，均可导致混凝土桥梁出

38、现裂缝。因此，严格按照国家有关规范、技术标准进行设计、施工和监理，是保证结构安全耐用的前提和基础。在运营管理过程中，进一步加强巡查和管理，及时发现和处理问题，也是相当重要的环节。参考文献1 田安国，刘钊，吕志涛.预应力纤维布张拉锚固技术及其设计原理研究 J.工业建筑，2005.2 周国钧.混凝土工程裂缝调查及外强加固技术规程M.北京地震出版社，1992.3王涛，左敬岩.碳纤维布（CFRP）加固技术应用与发展J.煤炭技术，2003.4周春梅桥梁裂缝产生原因浅析J工程技术，2007.5张英祥浅谈混凝土施工的裂缝问题预控J广东科技，2007.6 孙振伟，安怡霖浅述桥梁裂缝的分类及成因J建筑与工程，2008.7顾晴霞，郝挺宇.混凝土结构的裂缝与对策，北京：机械工业出版社，2006.致 谢本论文是在导师许晓慧的精心指导下完成的。论文阶段以来一直得到老师多方面的关怀和照顾，从最初的定题，到资料收集，到写作、修改，到论文定稿，给了我耐心的指导和无私的帮助。最后，向在百忙之中审阅本文的许晓慧老师表示诚挚的谢意。