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本 科 生 畢 業(yè) 論 文（設(shè) 計）
題 目：淺析鋼筋混凝土橋梁裂縫
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層 次： ?？破瘘c本科
專 業(yè)： 土木工程(道橋方向)
年 級： 年 季
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完成日期：
內(nèi)容摘要
隨著公路工程建設(shè)規(guī)模迅猛發(fā)展,橋梁結(jié)構(gòu)形式日趨大型化、復雜化,質(zhì)量要求日趨嚴格。橋梁結(jié)構(gòu)的裂縫問題成為具有相當普遍性的技術(shù)難題。根據(jù)大量的工程實踐和近年來對工程材料的細致研究,橋梁結(jié)構(gòu)的裂縫是不可避免的,但其有害程度是可以控制。如何因地制宜的把裂縫控制在無害范圍內(nèi)是一個比較復雜的問題。
本文對不同階段、不同原因產(chǎn)生的裂縫進行了系統(tǒng)地分析,目的在于對混凝土橋梁結(jié)構(gòu)在施工階段預防和控制早期裂縫的產(chǎn)生及對生產(chǎn)的裂縫采取正確的處理方法;并能正確分析使用階段結(jié)構(gòu)裂縫產(chǎn)生的原因,判斷和識別是否需要處理及具體修補方法。最后論文結(jié)合具體的工程實例對鋼筋混凝土橋梁裂縫的防治進行闡述。
關(guān)鍵詞：鋼筋混凝土橋梁；裂縫；灌漿；防治
目 錄
內(nèi)容摘要
引 言
1 概述
1.1 鋼筋混凝土橋梁裂縫的研究現(xiàn)狀
1.2 鋼筋混凝土橋梁裂縫的研究意義
1.3 本文主要研究內(nèi)容
2 鋼筋混凝土橋梁裂縫的分類及成因
2.1 荷載裂縫
2.2 溫度裂縫
2.3 收縮裂縫
2.4 地基基礎(chǔ)變形引起的裂縫
2.5 鋼筋銹蝕引起的裂縫
2.6 凍脹引起的裂縫
3 鋼筋混凝土橋梁裂縫的危害
3.1 表面裂縫度橋梁結(jié)構(gòu)的危害后果
3.2 裂縫對橋梁耐久的危害后果
3.3 裂縫對橋梁結(jié)構(gòu)強度的危害后果
4 鋼筋混凝土橋梁裂縫的預防措施
4.1 原材料的選用方面
4.1.1 水泥
4.1.2 骨料的選用
4.1.3 混凝土配合比
4.2 施工方面
4.2.1 澆筑方案
4.2.2 振搗工藝
4.2.3 降低混凝土澆筑溫度的措施
4.2.4 混凝土養(yǎng)護
4.3 設(shè)計方面
5 混凝土橋梁裂縫的修補方法
5.1 表面處理法
5.1.1 填縫法
5.1.2 表面抹灰法
5.1.3 表面粘貼修補法
5.1.4 鑿槽嵌補法
5.1.5 表面噴漿法
5.1.6 打箍加固封閉法
5.2 灌漿法
5.2.1 水泥灌漿法
5.2.2 化學灌漿法
5.3 結(jié)構(gòu)補強法
6 結(jié)合工程實例分析
6.1 工程概況
6.2 工程特點
6.3 工程措施及效果
7 結(jié)論與建議
參考文獻
引 言
我國在役簡支梁橋絕大部分建造年代在60年代初到90年代末，在這段時間內(nèi)建設(shè)的橋梁正是設(shè)計理論、施工技術(shù)和監(jiān)理制度逐步完善的時期。這些橋梁在建設(shè)和運營10-20年后出現(xiàn)了各種各樣的突出問題，橋面鋪裝開裂、橋面板縱橫裂縫、橋臺破損沉陷、錐坡塌陷、橋頭跳車嚴重等，破壞位置幾乎涵蓋了橋梁結(jié)構(gòu)的全部構(gòu)件，問題逐步顯現(xiàn)，嚴重影響了車輛的安全運營，存在極大的隱患。尤其是在國省道和縣鄉(xiāng)公路上中小橋梁尤為突出，大部分橋梁成為3類橋，甚至是4類橋梁。據(jù)統(tǒng)計，我國通車公路路網(wǎng)中，截至2008年底，現(xiàn)有橋梁278809座.總長度為1031794m，其中98.7%的為永久性橋梁，0.67%為半永久性橋梁，0.5%為臨時性橋梁。中、小跨徑的橋梁約占橋梁總數(shù)的94. 5%，而它們中間的大部分位于技術(shù)標準低、通行能力差的縣鄉(xiāng)公路上，設(shè)計荷載標準大多為汽一 13、拖一60或汽一 15、掛一80，其中還有相當一部分橋梁的荷載標準僅為汽一 10、履帶一50，甚至低于汽車一 10級。由于交通運輸事業(yè)的發(fā)展，交通量與日俱增，車輛載重顯著提高，加之人為或自然等因素的影響，使得這些橋梁處于一種帶病、超負荷工作狀態(tài)。因此，對病害中小橋梁采取加固措施，延長使用壽命，是保障道路安全暢通和節(jié)省建設(shè)資金的重要舉措。實踐表明，混凝土結(jié)構(gòu)的任何損傷與破壞，一般都是首先在混凝土中出現(xiàn)裂縫，裂縫是反映混凝土結(jié)構(gòu)病害的晴雨表。所以，對混凝土結(jié)構(gòu)損傷的診斷，首先應(yīng)從對結(jié)構(gòu)的裂縫調(diào)查、檢測與分析入手。
全國公路橋梁由于裂縫、結(jié)構(gòu)變形產(chǎn)生的病害橋梁的數(shù)量是非常龐大的，如要全部推倒重建，不僅不科學而且也不經(jīng)濟。因此，進行橋梁加固是比較合理，是科學的解決方法。近年來，橋梁加固越來越受到全球各國工程界的高度重視，被提到刻不容緩的議事日程上來。橋梁建設(shè)的重點巳經(jīng)從新橋建設(shè)轉(zhuǎn)移到舊橋的加固和改造方面，很顯然，現(xiàn)役橋梁出現(xiàn)裂縫的情況還是比較嚴重的。因此，若能在混凝土結(jié)構(gòu)施工之前和施工之后對混凝土是否開裂和可能達到的開裂程度進行控制，無疑對于混凝土結(jié)構(gòu)質(zhì)量控制有著重要的意義。另外，對于已經(jīng)開裂的混凝土結(jié)構(gòu)，若能迅速準確找到混凝土開裂的原因，采取有效措施進行修補與加固，不僅節(jié)省投資，而且有很好的經(jīng)濟效益和社會效益。
1 概述
1.1 鋼筋混凝土橋梁裂縫的研究現(xiàn)狀
隨著橋梁事業(yè)的不斷的發(fā)展，混凝土橋梁裂縫問題越來越引起人們的重視，各個國家有許多科研機構(gòu)和學者都在潛心研究裂縫問題，如美國的混凝土協(xié)會，英國的水泥與混凝土協(xié)會、德國的鋼筋混凝土協(xié)會、法國規(guī)范CCBA、歐洲混凝土協(xié)會、國際混凝土預應(yīng)力協(xié)會、俄羅斯的混凝土級鋼筋混凝土研究院、中國的建筑科學研究院、冶金部建筑研究學院、長安大學等研究機構(gòu)。
我國也有很多學者，一直在研究裂縫問題，如趙國藩、楊文淵等。上述機構(gòu)和學者的研究成果已廣泛地應(yīng)用在工程結(jié)構(gòu)的設(shè)計、施工及使用的裂縫分析與控制中。橋梁結(jié)構(gòu)由于其特殊性和復雜性，尤其是近年來大跨度橋梁地發(fā)展，對裂縫地要求更嚴格了，據(jù)不完全統(tǒng)計每年損壞的橋梁有90%以上是從裂縫開始的。因此，對橋梁裂縫地研究越來越引起人們的重視，尤其是大跨度、大體積混凝土橋梁裂縫的成因機理，影響因素及處理對策。
本文深入細致地從理論方面探討了混凝土橋梁的裂縫的成因和施工控制方法，并從設(shè)計、施工等方面提出一些相應(yīng)的預防及處理措施。通過不同整治方法處理后，延長了橋梁的使用壽命，提高了橋梁的承載力。
1.2 鋼筋混凝土橋梁裂縫的研究意義
隨著交通運輸量的不斷增加，交通荷載等級的不斷提高，橋梁服役年限的不斷延長，許多橋梁己漸漸不能適應(yīng)現(xiàn)代交通的要求，使用性能惡化，安全性降低。此外不論勘察、設(shè)計、施工、養(yǎng)護等方面存在缺陷或錯誤，還是受到氣候作用、化學侵燭引起結(jié)構(gòu)老化，均會造成橋梁結(jié)構(gòu)隱患，降低結(jié)構(gòu)的可靠性。一般地，橋梁需要加固主要有以下幾個方面的原因:
1、設(shè)計基礎(chǔ)資料和設(shè)計方法的不準確性，導致設(shè)計出來的橋梁存在著安全性問題。
2、施工不按規(guī)程辦事、施工管理不善以及施工單位偷工減料等原因，使得橋梁存在質(zhì)量隱患。
3、由于高濕、酸堿環(huán)境、溫差、凍融等影響以及地震、火災、水災、流沙自然災害的作用，導致橋梁發(fā)生嚴重損壞。
4、設(shè)計規(guī)范的修訂和設(shè)計標準的提高，按照原規(guī)范標準設(shè)計的結(jié)構(gòu)將不能滿足現(xiàn)設(shè)計標準的要求。
5、隨著社會的發(fā)展和生產(chǎn)生活水平的不斷提高，交通量不斷增加，原有橋梁使用功能和要求的改變，需要對其進行加固維修。
較早建成的一些公路橋梁技術(shù)標準低、通行能力差，橋梁往往成為公路交通運輸?shù)摹捌款i”，嚴重影響了整條線路的暢通，也成為交通事故多發(fā)地點。從目前我國基本建設(shè)投資來看，由于資金的短缺，除了建設(shè)一定數(shù)量的新橋外，如何充分利用現(xiàn)有橋梁，對其進行有效的加固維修，是擺在橋梁工程技術(shù)人員面前的一大課題。因此，對橋梁結(jié)構(gòu)的維修、加固和補強的研究及應(yīng)用，改善橋梁的使用性能和延長橋梁的使用壽命，己引起了世界性的關(guān)注，這是一項具有重要的理論和現(xiàn)實意義的研究課題。
1.3 本文主要研究內(nèi)容
本文共分為七大部分。第一章是概述，介紹了鋼筋混凝土橋梁裂縫的研究現(xiàn)狀、鋼筋混凝土橋梁裂縫的研究意義以及本文主要研究內(nèi)容。第二章是鋼筋混凝土橋梁裂縫的分類及成因，包括荷載裂縫、溫度裂縫、收縮裂縫、地基基礎(chǔ)變形引起的裂縫、鋼筋銹蝕引起的裂縫、凍脹引起的裂縫。第三章介紹了鋼筋混凝土橋梁裂縫的危害。第四章是鋼筋混凝土橋梁裂縫的預防措施，主要從原材料的選用方面、施工方面、設(shè)計方面。第五章介紹了混凝土橋梁裂縫的修補方法，包括表面處理法、灌漿法、結(jié)構(gòu)補強法。第六章結(jié)合工程實例分析。第七章是結(jié)論與建議。
2 鋼筋混凝土橋梁裂縫的分類及成因
鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)橋梁裂縫的成因復雜而繁多，甚至多種因素相互影響。但每一條裂縫的產(chǎn)生均有一種或幾種主要原因?；炷翗蛄毫芽p的種類，就其產(chǎn)生原因，大致可劃分如下幾種：
2.1 荷載裂縫
混凝土橋梁在常規(guī)靜、動荷載及次應(yīng)力下產(chǎn)生的裂縫稱荷載裂縫，歸納起來主要有直接應(yīng)力裂縫、次應(yīng)力裂縫兩種。
直接應(yīng)力裂縫是指外荷載引起的直接應(yīng)力產(chǎn)生的裂縫。裂縫產(chǎn)生的原因有：
（1）設(shè)計計算階段，結(jié)構(gòu)計算時不計算或部分漏算；計算模型不合理；結(jié)構(gòu)受力假設(shè)與實際受力不符；荷載少算或漏算；內(nèi)力與配筋計算錯誤；結(jié)構(gòu)安全系數(shù)不夠。結(jié)構(gòu)設(shè)計斷面不足；鋼筋設(shè)置偏少或布置錯誤；結(jié)構(gòu)剛度不足；結(jié)構(gòu)處理不當?shù)取?/p>
（2）施工階段，不加限制地堆放施工機具、材料；不了解預制結(jié)構(gòu)受力特點，隨意起吊、運輸、安裝；不按設(shè)計圖紙施工；擅自更改結(jié)構(gòu)施工順序，改變結(jié)構(gòu)受力模式；不對結(jié)構(gòu)做機器振動下的疲勞強度驗算等。
（3）使用階段，超出設(shè)計荷載的重型車輛過橋；受車輛、船舶的接觸、撞擊；發(fā)生大風、大雪、地震、爆炸等。
次應(yīng)力裂縫是由外荷載引起的次生應(yīng)力產(chǎn)生裂縫、裂縫產(chǎn)生的原因有：
（1）在設(shè)計外荷載作用下，由于結(jié)構(gòu)物的實際工作狀態(tài)同常規(guī)計算有出入或計算不考慮，從而某些部位引起次應(yīng)力導致結(jié)構(gòu)開裂。
（2）橋梁結(jié)構(gòu)中經(jīng)常需要鑿槽、開洞、設(shè)置牛腿等，在常規(guī)計算中難以用準確的圖式進行模擬計算，一般根據(jù)經(jīng)驗設(shè)置受力鋼筋。在長跨預應(yīng)力連續(xù)梁中。經(jīng)常在跨內(nèi)根據(jù)截面內(nèi)力需要斷開鋼束，設(shè)置錨頭，而在錨固斷面附近經(jīng)常可以看到裂縫。因此，若處理不當，在這些結(jié)果的轉(zhuǎn)角處或構(gòu)件形狀突變處、受力鋼筋截斷處容易出現(xiàn)裂縫。
荷載裂縫特征依荷載不同而異呈現(xiàn)不同的特點。這類裂縫多出現(xiàn)在受拉區(qū)、受剪區(qū)或振動嚴重部位。但必須指出，如果受壓區(qū)出現(xiàn)起皮或有沿受壓方向的短裂縫，往往是結(jié)構(gòu)達到承載力極限的標志，是結(jié)構(gòu)破壞的前兆，其原因往往是截面尺寸偏小。根據(jù)結(jié)構(gòu)不同受力方式，產(chǎn)生的裂縫特征如下：
（1）中心受拉。裂縫貫穿構(gòu)件橫截面，間距大體相等，且垂直于受力方向。采用螺紋鋼筋時，裂縫之間出現(xiàn)位于鋼筋附近的次裂縫。
（2）中心受壓。沿構(gòu)件出現(xiàn)平行于受力方向的短而密的平行裂縫。
（3）受彎。彎矩最大截面附近從受拉區(qū)邊沿開始出現(xiàn)與受拉方向垂直的裂縫，并逐漸向中和軸方向發(fā)展。采用螺紋鋼筋時，裂縫間可見較短的次裂縫。當結(jié)構(gòu)配筋較少時，裂縫少而寬，結(jié)構(gòu)可能發(fā)生脆性破壞。
（4）大偏心受壓。大偏心受壓和受拉區(qū)配筋較少的小偏心受壓構(gòu)件，類似于受彎構(gòu)件。
（5）小偏心受壓。小偏心受壓和受拉區(qū)配筋較多的大偏心受壓構(gòu)件，類似于中心受壓構(gòu)件。
（6）受剪。當箍筋太密時發(fā)生斜壓破壞，沿梁端腹部出現(xiàn)大于45°方向的斜裂縫；當箍筋適當時發(fā)生剪壓破壞，沿梁端中下部出現(xiàn)約45°方向相互平行的斜裂縫。
（7）受扭。構(gòu)件一側(cè)腹部先出現(xiàn)多條約45°方向斜裂縫，并向相鄰面以螺旋方向展開。
（8）受沖切。沿柱頭板內(nèi)四側(cè)發(fā)生約45°方向斜面拉裂，形成沖切面。
（9）局部受壓。在局部受壓區(qū)出現(xiàn)與壓力方向大致平行的多條短裂縫。
2.2 溫度裂縫
混凝土具有熱脹冷縮性質(zhì)，當外部環(huán)境或結(jié)構(gòu)內(nèi)部溫度發(fā)生變化，混凝土將發(fā)生變形，若變形遭到約束，則在結(jié)構(gòu)內(nèi)將產(chǎn)生應(yīng)力，當應(yīng)力超過混凝土抗拉強度時即產(chǎn)生溫度裂縫。在某些大跨徑橋梁中，溫度應(yīng)力可以達到甚至超出活載應(yīng)力。溫度裂縫區(qū)別其它裂縫最主要特征是將隨溫度變化而擴張或合攏。引起溫度變化主要因素有：
（1）年溫差。一年中四季溫度不斷變化，但變化相對緩慢，對橋梁結(jié)構(gòu)的影響主要是導致橋梁的縱向位移，一般可通過橋面伸縮縫、支座位移或設(shè)置柔性墩等構(gòu)造措施相協(xié)調(diào)，只有結(jié)構(gòu)的位移受到限制時才會引起溫度裂縫，例如拱橋、剛架橋等。我國年溫差一般以一月和七月月平均溫度的作為變化幅度?？紤]到混凝土的蠕變特性，年溫差內(nèi)力計算時混凝土彈性模量應(yīng)考慮折減。
（2）日照。橋面板、主梁或橋墩側(cè)面受太陽曝曬后，溫度明顯高于其它部位，溫度梯度呈非線形分布。由于受到自身約束作用，導致局部拉應(yīng)力較大，出現(xiàn)裂縫。日照和下述驟然降溫是導致結(jié)構(gòu)溫度裂縫的最常見原因。
（3）驟然降溫。突降大雨、冷空氣侵襲、日落等可導致結(jié)構(gòu)外表面溫度突然下降，但因內(nèi)部溫度變化相對較慢而產(chǎn)生溫度梯度。日照和驟然降溫內(nèi)力計算時可采用設(shè)計規(guī)范或參考實橋資料進行，混凝土彈性模量不考慮折減。
（4）水化熱。出現(xiàn)在施工過程中，大體積混凝土（厚度超過2.0米）澆筑之后由于水泥水化放熱，致使內(nèi)部溫度很高，內(nèi)外溫差太大，致使表面出現(xiàn)裂縫。
（5）蒸汽養(yǎng)護或冬季施工時施工措施不當，混凝土驟冷驟熱，內(nèi)外溫度不均，易出現(xiàn)裂縫。
（6）預制T梁之間橫隔板安裝時，支座預埋鋼板與調(diào)平鋼板焊接時，若焊接措施不當，鐵件附近混凝土容易燒傷開裂。采用電熱張拉法張拉預應(yīng)力構(gòu)件時，預應(yīng)力鋼材溫度可升高至350℃，混凝土構(gòu)件也容易開裂。試驗研究表明，由火災等原因引起高溫燒傷的混凝土強度隨溫度的升高而明顯降低，鋼筋與混凝土的粘結(jié)力隨之下降，混凝土溫度達到300℃后抗拉強度下降50%，抗壓強度下降60%，光圓鋼筋與混凝土的粘結(jié)力下降80%；由于受熱，混凝土體內(nèi)游離水大量蒸發(fā)也可產(chǎn)生急劇收縮。
2.3 收縮裂縫
在實際工程中，混凝土因收縮所引起的裂縫是最常見的。在混凝土收縮種類中，塑性收縮和縮水收縮（干縮）是發(fā)生混凝土體積變形的主要原因，另外還有自生收縮和炭化收縮。
（1）塑性收縮。發(fā)生在施工過程中、混凝土澆筑后4~5小時左右，此時水泥水化反應(yīng)激烈，分子鏈逐漸形成，出現(xiàn)泌水和水分急劇蒸發(fā)，混凝土失水收縮，同時骨料因自重下沉，因此時混凝土尚未硬化，稱為塑性收縮。塑性收縮所產(chǎn)生量級很大，可達1%左右。在骨料下沉過程中若受到鋼筋阻擋，便形成沿鋼筋方向的裂縫。在構(gòu)件豎向變截面處如T梁、箱梁腹板與頂?shù)装褰唤犹帲蛴不俺翆嵅痪鶆驅(qū)l(fā)生表面的順腹板方向裂縫。
（2）縮水收縮（干縮）?；炷两Y(jié)硬以后，隨著表層水分逐步蒸發(fā)，濕度逐步降低，混凝土體積減小，稱為縮水收縮（干縮）。因混凝土表層水分損失快，內(nèi)部損失慢，因此產(chǎn)生表面收縮大、內(nèi)部收縮小的不均勻收縮，表面收縮變形受到內(nèi)部混凝土的約束，致使表面混凝土承受拉力，當表面混凝土承受拉力超過其抗拉強度時，便產(chǎn)生收縮裂縫?；炷劣不笫湛s主要就是縮水收縮。如配筋率較大的構(gòu)件（超過3%），鋼筋對混凝土收縮的約束比較明顯，混凝土表面容易出現(xiàn)龜裂裂紋。
（3）自生收縮。自生收縮是混凝土在硬化過程中，水泥與水發(fā)生水化反應(yīng)，這種收縮與外界濕度無關(guān)，且可以是正的（即收縮，如普通硅酸鹽水泥混凝土），也可以是負的（即膨脹，如礦渣水泥混凝土與粉煤灰水泥混凝土）。
（4）炭化收縮。大氣中的二氧化碳與水泥的水化物發(fā)生化學反應(yīng)引起的收縮變形。炭化收縮只有在濕度50%左右才能發(fā)生，且隨二氧化碳的濃度的增加而加快。炭化收縮一般不做計算。
2.4 地基基礎(chǔ)變形引起的裂縫
由于基礎(chǔ)豎向不均勻沉降或水平方向位移，使結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生附加應(yīng)力，超出混凝土結(jié)構(gòu)的抗拉能力，導致結(jié)構(gòu)開裂。基礎(chǔ)不均勻沉降的主要原因有：
（1）地質(zhì)勘察精度不夠、試驗資料不準。在沒有充分掌握地質(zhì)情況就設(shè)計、施工，這是造成地基不均勻沉降的主要原因。
（2）地基地質(zhì)差異太大。建造在山區(qū)溝谷的橋梁，河溝處的地質(zhì)與山坡處變化較大，河溝中甚至存在軟弱地基，地基土由于不同壓縮性引起不均勻沉降。
（3）結(jié)構(gòu)荷載差異太大。在地質(zhì)情況比較一致條件下，各部分基礎(chǔ)荷載差異太大時，有可能引起不均勻沉降，
（4）結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)類型差別大。同一聯(lián)橋梁中，混合使用不同基礎(chǔ)如擴大基礎(chǔ)和樁基礎(chǔ)，或同時采用樁基礎(chǔ)但樁徑或樁長差別大時，或同時采用擴大基礎(chǔ)但基底標高差異大時，也可能引起地基不均勻沉降。
（5）分期建造的基礎(chǔ)。在原有橋梁基礎(chǔ)附近新建橋梁時，如分期修建的高速公路左右半幅橋梁，新建橋梁荷載或基礎(chǔ)處理時引起地基土重新固結(jié)，均可能對原有橋梁基礎(chǔ)造成較大沉降。
（6）地基凍脹。在低于零度的條件下含水率較高的地基土因冰凍膨脹；一旦溫度回升，凍土融化，地基下沉。因此地基的冰凍或融化均可造成不均勻沉降。
（7）橋梁基礎(chǔ)置于滑坡體、溶洞或活動斷層等不良地質(zhì)時，可能造成不均勻沉降。
（8）橋梁建成以后，原有地基條件變化。大多數(shù)天然地基和人工地基浸水后，尤其是素填土、黃土、膨脹土等特殊地基土，土體強度遇水下降，壓縮變形加大。在軟土地基中，因人工抽水或干旱季節(jié)導致地下水位下降，地基土層重新固結(jié)下沉，同時對基礎(chǔ)的上浮力減小，負摩阻力增加，基礎(chǔ)受荷加大。有些橋梁基礎(chǔ)埋置過淺，受洪水沖刷、淘挖，基礎(chǔ)可能位移。地面荷載條件的變化，如橋梁附近因塌方、山體滑坡等原因堆置大量廢方、砂石等，橋址范圍土層可能受壓縮再次變形。因此，使用期間原有地基條件變化均可能造成不均勻沉降。
2.5 鋼筋銹蝕引起的裂縫
由于混凝土質(zhì)量較差或保護層厚度不足，混凝土保護層受二氧化碳侵蝕炭化至鋼筋表面，使鋼筋周圍混凝土堿度降低，或由于氯化物介入，鋼筋周圍氯離子含量較高，均可引起鋼筋表面氧化膜破壞，鋼筋中鐵離子與侵入到混凝土中的氧氣和水分發(fā)生銹蝕反應(yīng)，其銹蝕物氫氧化鐵體積比原來增長約2~4倍，從而對周圍混凝土產(chǎn)生膨脹應(yīng)力，導致保護層混凝土開裂、剝離，沿鋼筋縱向產(chǎn)生裂縫，并有銹跡滲到混凝土表面。由于銹蝕，使得鋼筋有效斷面面積減小，鋼筋與混凝土握裹力削弱，結(jié)構(gòu)承載力下降，并將誘發(fā)其它形式的裂縫，加劇鋼筋銹蝕，導致結(jié)構(gòu)破壞。
2.6 凍脹引起的裂縫
大氣氣溫低于零度時，吸水飽和的混凝土出現(xiàn)冰凍，游離的水轉(zhuǎn)變成冰，體積膨脹9%，因而混凝土產(chǎn)生膨脹應(yīng)力；同時混凝土凝膠孔中的過冷水（結(jié)冰溫度在-78度以下）在微觀結(jié)構(gòu)中遷移和重分布引起滲透壓，使混凝土中膨脹力加大，混凝土強度降低，并導致裂縫出現(xiàn)。尤其是混凝土初凝時受凍最嚴重，成齡后混凝土強度損失可達30%~50%。冬季施工時對預應(yīng)力孔道灌漿后若不采取保溫措施也可能發(fā)生沿管道方向的凍脹裂縫。
3 鋼筋混凝土橋梁裂縫的危害
橋梁工程一旦出現(xiàn)裂縫，對橋梁本身和對橋梁使用者都產(chǎn)生巨大影響。如果再由于外界條件對原有裂縫的破壞，會使橋梁裂縫部分更加惡化，不但會影響橋梁的使用壽命，嚴重的是會引發(fā)橋梁坍塌從而影響橋梁使用者的安全問題。
3.1 表面裂縫度橋梁結(jié)構(gòu)的危害后果
橋梁混凝土裂縫是混凝土結(jié)構(gòu)建筑中的嚴重危害現(xiàn)象。根據(jù)裂縫的程度可以直接確定對橋梁結(jié)構(gòu)的整體性的破壞程度。如果在橋梁混凝土表面最初出現(xiàn)裂縫時，沒有進行及時的維護修理，在其后受氣溫和外力作用下，最初的表現(xiàn)裂縫慢慢會發(fā)展成具有破壞性的深層裂縫和貫穿裂縫。貫穿裂縫和深層裂縫的出現(xiàn)可改變橋梁混凝土的設(shè)計受力限度，如果大于設(shè)計的受力條件，那么很可能會對橋梁整體結(jié)構(gòu)發(fā)生破壞，對建筑物的質(zhì)量和運行安全性造成的危害后果不敢想象。
3.2 裂縫對橋梁耐久的危害后果
由于橋梁的出現(xiàn)的裂縫問題，對橋梁的使用耐久產(chǎn)生了一定影響。主要表現(xiàn)在，其加速了橋梁混凝土中性化，加劇了混凝土鋼筋腐蝕，再由于一些自然條件的對裂縫漏水、滲水等，造成鋼筋混凝土發(fā)霉、空洞，使混凝土保護層脫落，從而減少了橋梁的使用耐久度。
3.3 裂縫對橋梁結(jié)構(gòu)強度的危害后果
在橋梁混凝土表面裂縫現(xiàn)象出現(xiàn)以后，橋梁自身整體結(jié)構(gòu)的剛強度、抗彎強度、剪力強度、拉力強度等都會發(fā)生變化，并可能導致橋梁結(jié)構(gòu)的變形。當裂縫情況嚴重中，很大程度會使橋梁構(gòu)材掉落而造成極大危害。
4 鋼筋混凝土橋梁裂縫的預防措施
4.1 原材料的選用方面
4.1.1 水泥
在使用前要做好各種試驗以確定其是否是低水化熱的水泥。由于礦物成分及摻加混合材料數(shù)量的小同，水泥的水化熱差異較大。混合材料摻量多的水泥水化熱較低。為減小水泥水化熱，降低混凝土絕熱溫升和混凝土內(nèi)部溫度，從而減小內(nèi)外溫差，應(yīng)選用低水化熱的水泥產(chǎn)品。
4.1.2 骨料的選用
應(yīng)優(yōu)先選用熱膨脹系數(shù)小、含泥量低的骨料，并強調(diào)骨料的級配合理，條件許可時，應(yīng)盡可能使用粒徑大的骨料。之所以這樣，是因為一方面骨料本身的強度就大于水泥膠體，另一方面，采用級配合理的骨料，可以提高骨料在混凝土中的所占體積，能大幅度降低水泥用量，從而間接地降低水化熱。
奧鵬，國開，廣開，電大在線，各省平臺，新疆一體化等平臺學習
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