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桥梁常见裂缝原因剖析及监测的方法 　　1 桥梁常见裂缝及原因剖析 　　桥梁开裂是由多方面的因素造成的，它们既有因设计失误而造成的结构开裂，也有在施工期因施工工艺与管理失误而造成的开裂，如是在运行期间产生裂缝则大多数是因为各种荷载作用而造成的。 　　下面笔者对现今常见的普通钢筋桥梁、预应力桥梁和墩台几种裂缝及其原因作一分析。 　　1.1 普通桥梁和墩台常见的裂缝 　　(1)网状裂纹 　　网状裂纹的特点是裂纹多属表面龟裂，无固定规律，其深度不触及钢筋，一般裂纹的宽度很小，在0.01mm～0.05mm左右，当宽度达到0.05mm时，肉眼即可发现，网状裂纹的形成原因系混凝土内外收缩不均匀所致。 　　(2)下缘受拉区的细短裂纹 　　这类裂纹在跨中分布较密，到梁两端逐渐减少，缝间距大约在0.1m～0.2m。它的特点是裂纹与主筋垂直，由下翼缘向上发展至下梗肋止，宽度较细，一般在0.01mm～0.03mm之间。跨度在10m以下的梁，裂纹多在0.03mm以下，一般在动载作用下变化不大，经过较长时间的运营后日趋稳定。这种裂缝在我国早期按标准图设计的普通钢筋混凝土梁中较常见，一般是由于梁受力产生挠曲形成。 　　(3)腹板上竖向裂缝 　　它是桥梁运行期间最常见最严重的一种病害，其特点是，梁的跨度越大，裂缝越宽越长。当跨度为12m～20m时变截面梁的裂缝普遍存在于腹板较薄的部位，在梁的半高附近裂缝以下的等截面较宽，中间宽、上下窄；跨度在12m梁中裂纹较少，一般分布在跨间1/4跨长范围内，最宽在主筋以上部位附近；裂缝宽度一般为0.2mm，最大为0.6mm ，间距无一定规律；在T型梁中一般以外梗外侧为多，当外梗外侧裂缝宽度超过0.2mm～0.3mm时，其内侧均有相应裂纹，裂纹在混凝土灌注后两三个月陆续发生，经荷载作用裂纹发展，数量增多，又随梁的使用时间的增长而逐渐停止发展。形成原因是：混凝土收缩和外力作用的综合产物，混凝收缩为主。 　　(4)腹板斜裂缝 　　这是钢筋混凝土梁中最多的一种裂缝，各种跨度均有发生，跨度在12mm以下的裂缝较少，其倾斜角也较小，跨度为12mm～20mm的梁其裂缝分布在距支点1m至1/4跨度处，最宽为0.4mm，一般在0.2mm～0.3mm 之间，裂缝走向与水平轴成450～600；变截面梁的斜裂缝在梁的半高线附近宽度最大，向两端发展；等截面梁的斜裂缝在主筋附近宽度最大，外梗斜裂缝比内梗为多，宽度超过0.2mm时一般两侧多形成对称开裂，裂缝间距为0.5～1.0m，裂缝可由几条至几十条不等，斜裂为缝在梁的每个侧面的分布规律与剪力分布相符（见图1）。形成原因：a）主拉应力作用；b）混凝土收缩作用；c）外力产生的扭转作用；d）施工质量差。 　　 　　图1 PC砼箱梁内侧腹板裂缝 　　(5)顺主筋方向的纵向裂缝 　　这种裂缝向主筋方向延伸，宽度较大，长度可发展得很长，最严重的可长达跨度之半，缝宽甚至可达4mm，这种裂缝对结构的危害较大，它破坏钢筋和混凝土的共同作用，减低混凝土对钢筋的裹附力，使结构钢筋应力骤增，导致桥梁结构性破坏。形成原因有：a）混凝土中掺用了氯化钙，这在上世纪60、70年代的桥梁施工中较为常见，因氯化钙存在，水分渗入钢筋发生电化学锈蚀作用，将混凝土涨裂，导致桥梁成为重病害危桥；b）施工工艺不良，保护层过薄或蜂窝麻面较严重，雨水长期沿裂缝浸入构件内导致钢筋锈蚀，锈蚀后的钢筋将混凝土胀裂。 　　(6)横隔板处竖向裂纹 　　在梁端及腹板变截面的梁上均有发生，由棱角边缘向上延伸，宽度一般为0.2～0.3mm。形成的原因是由于结构偏载、扭转（支座不平）等使两片梁受力不均，竖向剪力及腹板厚度剧变处应力集中等。 　　(7)墩台基础混凝土裂缝 　　这种裂缝有的是因地基不均匀下沉而引起的开裂；有的是因桥墩受河流中含有害物质的水长期浸透和冲刷，导致钢筋锈蚀，膨胀开裂；有的是在施工过程中由于大体积混凝土浇筑时散热不好，因水化热产生的温度应力造成的早期裂缝。它们的缝宽不等，但是对桥梁的安全与使用寿命均存在很大的危害性。 　　 　　1.2 预应力桥梁常见的裂缝 　　设计规范规定砼结构是不允许有裂缝产生的，然而，实际工程中的预应力钢筋混凝土桥梁因多方面的原因，仍存在不同程度的裂缝。 　　(1)预应力箱型梁 　　常见预应力箱型梁的受力裂缝有箱梁的顶板与底板纵向裂缝和箱梁腹板斜裂缝，尤其是靠近支座部位比较明显。它的特点是在箱梁的两侧腹板对称开裂，裂缝向上可延伸到顶板，向下可延伸到箱梁底板，裂缝贯通时在外侧还可向上延伸到两边的翼缘板。变截面箱梁的斜裂缝在梁半高线附近宽度最大，向两端发展，裂缝的宽度一般为0.2mm～0.4mm，最宽可达0.5mm以上，箱梁腹板斜裂缝走向与水平轴成450，该裂缝严重危害桥梁的安