胡继文1，王艺1,吴成玲2
(1.江苏开源工程咨询监理有限公司,江苏 南京，211101;2.南京华璋建设工程集团有限公司,江苏 南京，211101)
【摘要】桥梁坍塌事件屡见不鲜，归咎原因于桥梁裂缝的更是数不胜数。诸如国道305线上用于战备的田庄台大桥、福建省道101线上用于经济改善的武夷山公馆大桥、尚未竣工的沱江桥、横跨西江的九江斜拉桥以及位于九龙江入海口的锦江悬索大桥等的桥体陨落均是源于裂缝的出现。桥上那不起眼的裂缝好似堤梁的蚁一般引不起人类警惕，我们已为那不曾重视的“蚁”付出了太多沉痛代价。因此文章以勘察裂缝产生的起因为切入点对今后的加固措施展开阐发。
【关键词】桥梁；裂缝；产生；起因； 加固措施
桥梁垮塌事件虽然已从旧时的难得一见发展到如今的司空见惯，但所造成的恶劣后果仍足以骇人听闻。对于桥梁裂缝一事，我们一直处于“未见其因，但见其果”的阶段，见裂缝必塌垮似乎成为了一种共识，但从未有人对其因、对其缮引起过应有的重视。因此裂缝日渐膨胀，那些塌垮也从本不该终成了大势所趋。那么下文即将对裂缝的产生进行逐一论断。
1 桥梁裂缝的种类及原因分析
随着时间的推移，桥梁在四季变换、风力等级不一、地质变迁等自然因素和称重超载、地基下陷等人为因素的交替作用下变得满目疮痍，裂缝的出现是它不堪重负的标志。为了能够采取最恰当的措施来修缮加固已损的桥体，明确裂缝形成的起因从而对症下药是最不容易产生纰漏的手段。下文将列出桥梁裂缝的几大类型：
1.1荷载引起的裂缝
桥梁横断面的裂纹主要是由于钢筋受到荷载作用时可被张拉的力度和抵抗弯曲不断裂的强度达到了上限所造成的，更遑论钢混构造还需要承受在横向外力的作用下产生的剪切变形或转动的压力。在荷载可计算的特性加持且理论设计和实际施工都合理科学的情况下并不会引起荷载裂缝。直接应力裂缝和次应力裂缝统称为荷载裂缝。
1.1.1直接应力裂缝
因桥面荷载或桥基下陷形成桥墩高低不平的局面所诞生的开裂即为直接应力裂缝。具体诞生原因较为庞杂：
（1）设计计算阶段：桥梁的方案设计需要设计人员科学严谨的进行数值计算和受力分析进行合乎实际情况的应力模型的精准建模；保证理论荷载的准确性也可为理论荷载进行适当的超前预计来应对可能未知情况；断面设计与结构设计要为实际操作的安全系数和可操作系数提供应有的保障等。
(2)施工阶段：机械设备和建筑材料与桥墩距离过近、施工时自由发挥破坏桥梁内部受力构造、急于赶进度未进行质检等。
(3)使用阶段：如交通事故、桥面载重超负荷以及环境影响。
1.1.2次应力裂缝
桥梁内部构造的桁架设计存在理论与实际的差异，杆件开始出现弯曲表现进而产生的轴向应力称为次应力，次应力在以下情况会生成进而产生裂缝：
(1)方案与现场情况有所偏差，理论上的荷载与现场反应的不对等。
(2)次应力会因建桥时钻孔、基槽开挖等流程的影响而有所增减。
1.2温度变化引起的裂缝
四季变换所带来的温差对桥梁内部结构稳定有着不可忽视的影响，在因具有热胀冷缩特点的混凝土等材料带来不可逆转的伤害前，设计师和工程师们将其改造为钢筋应力的空心混凝土结构，并埋设通风口。
(1)年温差
年温差是一种体感变化不显著但威胁较大的桥梁大敌。
(2)日照
太阳曝晒所带来的表里受热不均会使桥面裂痕横生。
(3)骤然降温
受全球气候影响，对桥梁威胁巨大的气温骤降情况频繁发生。
(4)水化热
浇筑后内部温度保持数日居高不下的水泥即为水化热，会因外部温度下降而裂缝丛生。
(5)蒸汽养护
要牢记蒸汽热效应不均的特性在冬季施工时尽量规避内外温差大而形成的缝隙。
1.3收缩引起的裂缝
搅拌或振捣技巧有失水准会形成裂缝是因为混凝土具有塑性与干燥收缩的特点。确认为收缩性裂缝的判断依据如下：
(1)水泥种类、编号及用量。类似矿渣水泥和低热水泥等后期强度持续发展的混凝土收缩反应略高于与普通水泥特性类似的混凝土。
(2)骨料种类。其中砂岩和板岩这类具有多孔性骨料的吸水性略高于比花岗岩、石灰岩等，因此收缩反应也更明显。
(3)随着水量增加而变高的水灰比会导致较大的混凝土收缩反应。
(4)外掺剂，保水性优良的掺和物更适合混凝土。
(5)要获得高强度的混凝土需要优越的养护技巧来助力混凝土水化。
(6)环境影响，空气中水分低、高温及大风等都会加速混凝土收缩凝固的速度。
(7)时长有误或不适宜的振捣手段。
1.4地基础变形引起的裂缝
当混凝土结构的抗拉能力难以承担附加应力时是因为发生了水平位移或垂直向沉降不均的情况。而造成以上情况出现的原因分别是：
(1)勘测报告有误、收集的资料存在偏差等都会导致勘察报告与实际情况存在误差。
(2)存在压缩性差异过甚的地基会产生沉降不均匀的后果。
(3)箱涵会因为过大的结构差别而形成贯穿性裂缝。
(4)选用不同的基础结构类型去构建联桥，或难发生地基均匀沉降现象。
(5)采用分期造桥的方式会在处理新建桥基或桥梁荷载时遇到复固地基的现象。
(6)在滑坡体、溶洞等恶劣地质上打造桥梁基底时很难存在均匀沉降。
(7)桥梁竣工改变了原本地基构造。只有极少数地基不会因水而加快压缩进程。
1.5钢筋锈蚀导致裂缝
钢筋表面氧化膜之所以被破坏从而加速铁离子与氧气和水发生化学反应是因为氯化物侵入土壤或因低质量或保护层过薄并被碳化的混凝土降低了钢筋四周的土壤碱度。随着锈蚀面积增大导致四周混凝土受到冲击从而脱离钢筋形成裂缝。
1.6裂缝因冻胀导致
1.7材料质量导致裂缝
结构裂缝或会因混凝土选配的原料存在质量问题形成。
(1)选用安定性差、强度低的水泥。
(2)混凝土强度受砂石骨料粒径、级配、含杂量影响并提高收缩率。
(3)拌料时加入含杂量高的水或氯化物会加速钢筋腐蚀。
1.8 工艺质量导致裂缝
工艺质量导致的裂缝常发生在混凝土浇筑、制造构件、起模、输送、放置及各项组装过程。
2裂缝修补必要性的判定
介于砼的拉伸极限远不如受拉钢筋的应变能力，导致以钢筋砼为主要材料的桥梁出现裂缝是正常现象。
3裂缝修补的方法
针对不同情况的裂缝，可采取的修补方法也各有所长，诸如表面封闭的、压力灌浆和钢板黏贴等。
3.1水泥灌浆法
利用砼中打孔方式各异的孔洞将标号高于425的普通水泥浆液灌入裂缝完成修缮的方式称为水泥灌浆法。
3.2化学灌浆法
科学化用化学材料可以提升灌浆材料的质量，完成更加细微的缝隙修缮，又因为施工手段较其他方式更容易上手、修缮成果优良从而得到业界广泛推崇。
3.3灌浆工艺
（1）水泥灌浆施工工艺。工艺顺序为裂缝勘测及初步修补、打孔并清理、泥浆疏堵、试验压水（风）、水泥灌注、封孔和质量核检。
(2)化学灌浆工艺在原理上与水泥灌浆有着异曲同工之处，先后对裂缝进行检核并减少积压并确保修缮完善及记录在册等操作。
(3)二者差异主要在化学方式需要完成喷嘴埋设来进行灌浆和排气操作，喷嘴的埋设规范为宽则稀、窄则密。
4 结束语
实时洞察及修缮桥梁缺陷，不仅可以最大限度使桥梁的实际使用年限无限趋近于理论年限，还可以有效保障人们的出行安全。