近年来，在道路桥梁建造和使用过程中，因出现混凝土结构裂缝而影响桥梁质量甚至导致桥梁垮塌的事故屡见不鲜，为防止重大事故的发生，查明目前正在服役桥梁的运行状况，去年我县请江苏省交通科学研究院对城区内的数十座不同结构形式的桥梁进行了“体检”，结果发现确实有部分桥梁带病工作，大部分桥梁均出现了不同程度的裂缝，其中有1座桥梁因混凝土梁裂缝严重被鉴定为D级而大修，有3座桥梁因关键部位裂缝较多被鉴定为C级目前限载通行。本文结合桥梁检测中发现裂缝现状，从设计、施工和使用等阶段中桥梁混凝土出现裂缝的种类、产生的原因进行了分析、总结，并提出了防治的措施。
1、裂缝产生原因
道路桥梁混凝土结构裂缝受多种因素相互影响，成因较复杂，通过调查分析发现，其裂缝产生的原因主要有以下几种：
1.1勘探设计的疏忽造成的裂缝
1.1.1地质勘察精度不够。在没有充分掌握地质情况就设计、施工，这是造成地基不均匀沉降的主要原因。比如钻探时，在桥位处河两崖被密集的居民区所覆盖，勘察钻孔间距太远，而地基持力层起伏大，勘察报告不能充分反映实际地质情况。地基地质差异太大。我县地处长江水系和淮河水系的交界处，地质差别大，有时同一座桥台基础都有可能出现土性不同，因而，由于不同压缩性的地基土均能引起不均匀沉降。
1.1.2结构基础类型差别大。同一联桥梁中，混合使用不同基础如扩大基础和桩基础，或同时采用桩基础但桩径或桩长差别大时，或同时采用扩大基础但基底标高差异大时，也可能引起地基不均匀沉降。
1.1.3设计阶段，结构设计时不计算或部分漏算；计算模型不合理；结构受力假设与实际受力不符；内力与配筋计算错误；结构安全系数不够；结构设计时不考虑施工过程中的可能性荷载；构造处理不当；设计图纸交代不清等。
1.1.4次应力裂缝:桥梁结构中经常需要凿槽、开洞、设置牛腿等，在计算时难以用准确的图式进行模拟计算，而是根据经验设置受力钢筋。研究表明，受力构件挖孔后，力流将产生绕射现象，在孔洞附近密集，产生巨大的集中应力，若处理不当，在这些结构的转角处或构件形状突变处、受力钢筋截断处容易出现裂缝。
1.2、收缩或澎胀引起的裂缝
1.2.1温度变化引起的裂缝
⑴日照不均。桥面板、主梁或桥墩侧面受太阳曝晒后，温度明显高于其它部位，温度梯度呈非线形分布。由于受到自身约束作用，导致局部拉应力较大，出现裂缝。
⑵骤然降温。突降大雨、冷空气侵袭、日落、蒸汽养护或冬季施工时措施不当等，可导致结构外表面混凝土骤冷骤热温度突然下降，但因内部温度变化相对较慢而产生温度梯度。
⑶水化热。出现在施工过程中，大体积混凝土（厚度超过2.0米）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，致使表面出现裂缝。
⑷焊接、张拉温度过高。预制T梁之间横隔板安装时，支座预埋钢板与调平钢板焊接时，若焊接措施不当，铁件附近混凝土容易烧伤开裂。采用电热张拉法张拉预应力构件时，预应力钢材温度可升高至350℃，混凝土构件也容易开裂。由火灾等原因引起高温烧伤的混凝土强度随温度的升高而明显降低，混凝土体内游离水大量蒸发也可产生急剧收缩。
⑸冻胀。大气气温低于零度时，吸水饱和的混凝土出现冰冻，游离的水转变成冰，体积膨胀9%，因而混凝土产生膨胀应力，混凝土强度降低，并导致裂缝出现。
1.2.2收缩引起的裂缝
⑴塑性收缩。混凝土浇筑后4～5小时左右，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，因此时混凝土尚未硬化，称为塑性收缩。塑性收缩所产生量级很大，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。
⑵缩水收缩。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。
⑶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）。
⑷炭化收缩。大气中的二氧化碳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，且随二氧化碳的浓度的增加而加快。
1.2.3钢筋锈蚀引起的澎胀裂缝。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，钢筋中铁离子与浸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加约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，沿钢筋纵向产生裂缝，并有锈迹渗到混凝土表面。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（见图）。
1.3地基变形引起的裂缝
由于基础竖向不均匀沉降或水平方向位移，使结构中产生附加应力，超出混凝土结构的抗拉能力，导致结构开裂。基础不均匀沉降的主要原因有：
1.3.1分期建造的基础。原有桥梁附近新建桥梁，如分期修建的高速道路左右半幅桥梁，新建桥梁荷载或基础处理时引起地基土重新固结，均可能对原有桥梁基础造成较大沉降。
1.3.2地基条件变化造成不均匀沉降。桥梁建成以后，大多数天然地基和人工地基浸水后，土体强度遇水下降，压缩变形加大。在软土地基中，因人工抽水或干旱季节导致地下水位下降，地基土层重新固结下沉，同时对基础的上浮力减小，负摩阻力增加，基础受荷加大。有些桥梁基础埋置过浅，受洪水冲刷、淘挖，基础可能位移。
1.4施工材料及工艺质量引起的裂缝
1.4.1施工用材料质量。
⑴水泥：水泥安定性不合格，水泥中游离的氧化钙含量超标；水泥出厂时强度不足；水泥受潮或过期，可能使混凝土强度不足；当水泥含碱量较高（例如超过0.6%），同时又使用含有碱活性的骨料，可能导致碱骨料反应。
⑵砂、石骨料：砂石粒径太小、级配不良、空隙率大，将导致水泥和拌和水用量加大，影响混凝土的强度，使混凝土收缩加大，如果使用超出规定的特细砂，后果更严重。砂石中云母的含量较高，将削弱水泥与骨料的粘结力，降低混凝土强度。砂石中含泥量高，不仅将造成水泥和拌和水用量加大，而且还降低混凝土强度和抗冻性、抗渗性。砂石中有机质和轻物质过多，将延缓水泥的硬化过程，降低混凝土强度，特别是早期强度。砂石中硫化物可与水泥中的铝酸三钙发生化学反应，体积膨胀2.5倍。
⑶拌和水及外加剂：拌和水或外加剂中氯化物等杂质含量较高时对钢筋锈蚀有较大影响。采用海水或含碱泉水拌制混凝土，或采用含碱的外加剂，可能对碱骨料反应有影响。
1.4.2施工阶段，不对结构做机器振动下的疲劳强度验算；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，随意翻转、起吊、运输、安装；不按设计图纸施工，擅自更改结构施工顺序，改变结构受力模式等。
1.4.3施工工艺质量。
⑴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裂缝。
⑵混凝土振捣不密实、不均匀，出现蜂窝、麻面、空洞，导致钢筋锈蚀或其它荷载裂缝。
⑶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。
⑷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。
⑸用泵送混凝土施工时，为保证混凝土和易性，增加水和水泥用量，或因其它原因加大了水灰比，导致混凝土凝结硬化时收缩量增加，使得混凝土表面出现不规则裂缝。
⑹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工缝之间出现裂缝。
⑺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。
⑻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。
⑼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。
1.5使用阶段，车流量和重车承载量超出设计载荷规定；车辆、船舶的撞擦；发生大风、大雪、地震、爆炸等外力因素。
2、桥梁混凝土裂缝预防和控制
2.1荷载以及施工工艺质量引起的裂缝防治。设计时应该充分考虑施工工艺，采用的计算模型合理，受力分析准确，构件断面尺寸设计合理，构件配筋合理;施工人员对桥梁构件在每个施工段的受力状况了解，施工时，认真作好施工组织设计，严格按照规范施工，严格控制施工工艺，避免使构件产生负弯矩，产生应力集中。
2.2施工材料质量、收缩引起的裂缝，是可以控制其最小限度的发生，施工时严格按规范选用材料，坚决杜绝不合格的材料，优化混凝土配合比，合理选用水泥品种，限制水泥单位用量，减少骨料入模温度，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。
2.3地基变形引起的裂缝是可以避免的，主要做到桥位选址合理，加大勘察力度，做到地质资料准确，设计桥型合理。
2.4温度变化、冻胀对混凝土的影响是不可避免的，但是施工要控制其影响量，避免混凝土开裂。主要是，合理组织施工，合理按排工期，尽量避免在夏季和冬季施工，对刚浇筑的混凝土采用合理的养护手段。
2.5设桥梁伸缩缝，设温度变化、冻胀缝。
3、混凝土裂缝的处理
3.1表面处理法：采用表面处理法进行修补，在混凝土表面沿裂缝涂抹树脂保护膜。施工时先用钢丝刷除去混凝土表面的附着物，再用清水清洗，干燥后，用油灰状树脂填充混凝土表面的凹瘪部分后，再进行必要的涂抹。表面处理法包括表面涂抹和表面贴补法，表面涂抹适用范围是浆材难以灌入的细而浅的裂缝，深度未达到钢筋表面的发丝裂缝，不漏水的裂缝，不伸缩的裂缝以及不在活动的裂缝。表面贴补法适用于大面积漏水的防渗堵漏。
3.2填充法：用修补材料直接填充裂缝，一般用来修补较宽的裂缝（0.3mm）,作业简单,费用低。宽度小于0.3mm，深度较浅的裂缝以及小规模裂缝的简易处理可采用取开V型槽，然后作填充处理。对于桥面板中间带上下贯通的裂缝，其上部采用注入施工法进行处理。沿裂缝7~8cm宽度的范围内，用砂轮机和钢丝刷去混凝土表面的游离石灰和灰尘等，并用洗净剂清洗，然后加压注入具有渗透性和粘着性的环氧树脂，以此来填充混凝土裂缝，提高桥面板的防水性，防止钢筋锈蚀及混凝土老化。
3.3结构补强法：因超荷载产生的裂缝、裂缝长时间不处理导致的混凝土耐久性降低、火灾造成裂缝等影响结构强度可采取结构补强法、锚固补强法、预应力法等。此外，还可以采用灌浆法等。同时，要加强混凝土裂缝处理效果的检查，包括修补材料试验；钻芯取样试验；压水试验；压气试验等。
4、结语
控制桥梁混凝土构件出现裂缝，是保证道路交通功能的发挥的基础。除严格按照国家有关规范、技术标准进行勘探、设计、施工外，在工程运行管理过程中，加强巡查和监管理，及时发现和处理裂缝问题，也是不可忽视的一个重要环节。
参考文献
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2中国建筑工业出版社《城市桥梁工程施工与质量验收规范》（CJJ2-2008）
3人民交通出版社《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041-2000）