作者：陈殿富
一、荷载引起的裂缝
砼桥梁在常规静、动荷载及次应力下产生的裂缝称荷载裂缝，归纳起来主要有直接应力裂缝、次应力裂缝两种：
1．直接应力裂缝是指外荷载引起的直接应力裂缝 产生的原因有：① 设计计算阶段：结构计算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；荷载少算或漏算；内力与配筋计算错误；结构安全系统不够。结构设计时不考虑施工的可能性；设计断面不足；钢筋设置偏少或布置错误；结构刚度不足；构造处理不当；设计图纸交代不清等。② 施工阶段，不加限制地堆放施工机具、材料；不了解预制结构受力特点，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。③ 使用阶段：超出设计载荷的重型车辆过桥；受车辆、船舶的接触、撞击；发生大风、大雪、地震、爆炸等。
2．次应力裂缝是指由外荷载引起的次生应力产生的裂缝 裂缝产生的原因有以下几方面： ① 在设计外荷载作用下，由于结构物的实际工作状态同常规计算有出入或计算不考虑， 从而在某些部位引起次应力导致结构开裂。例如两铰拱桥拱脚设计时常采用布置“X”形钢筋、同时消减该处断面尺寸的办法设计铰，理论 算该处不会存在弯矩，但宴际该铰仍然能够抗弯，以至出现裂缝而导致钢筋锈蚀。② 桥梁结构中经常需要凿槽、升洞、设置牛腿等，在常规计算中难以用准确的图式进行模拟计算，一 般根据经验设置受力钢筋。研究表日月，受力构件挖扎后，力流将产生绕射现象，在孔洞附近密集，产生巨大的应力集中。在长跨预应力连续粱中，经常在跨内根据截面内力需要截断钢束，设置锚头，而在锚固断面附近经常可以看到裂缝。因此，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。
3．荷载裂缝特征依荷载不同而呈现不同的特点 这类裂缝多出现在受拉区、受剪区或振动严重部位。但必须指出，如果受压区出现起皮或有沿受压方向的短裂缝，往往是结构达划承载力极限的标志，是结构破坏的前兆，其原因往往是截面尺寸偏小。根据结构不同受力方式产生的裂缝特征如下：① 中心受拉。裂缝贯穿构件横截面，间距大体相等，且垂直于受力方向。采用螺纹钢筋时，裂缝之间出现位于钢筋附近的次裂缝。② 中心受压 。泪构件出现平行于受力方向的短而密的平行裂缝。③ 受弯。弯矩最大截面刚近从受拉区边沿开始出现与受拉片向垂直的裂缝，并逐渐向中轴方向发展。采用螺纹钢筋刚，裂缝间可见较短的次裂缝。当结构配筋较少时，裂缝少而宽，结构可能发生脆性破坏。④ 大偏心受压。大偏心受压和受拉区配筋较少的小偏心受压构件，类似于受弯构件。大偏心受压构件，类似于中心受压构件。⑤ 小偏心受压。小偏心受压和受拉区配筋较多的大偏心受压构件，类似于中心受压构件。⑥ 受剪。当箍筋太密时发生斜压破坏，沿梁端腹部出现大于45。方向斜裂缝； 当箍筋适当时发生剪压破坏， 沿梁端垫下部出现约45。方向相互平行的斜裂缝。⑦ 受扭。构件一侧腹部先出现多条约45。方向斜裂缝，并向相邻面以螺旋方向展开。⑧ 受冲切。沿柱头板内四侧发生约45。方向斜面拉裂， 形成>中切面。⑦局部受压。在局部受压区出现与压力方向大致平行的多条短裂缝。
二、温度变化引起的裂缝
1．年温差 由于四季温度不断变化，但变化相对缓慢， 对桥梁结构的影响主要是导致桥梁的纵向位移，一般可通过桥面伸缩缝、支座位移可设置柔性墩等构造措施来协调，只有结构的位移受到限制时才会引起温度裂缝，例如拱桥、钢架桥等。
2．日照桥面板、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。日照和下述骤然降温是导致结构温度裂缝的最常见原因。
3．骤然降温突降大雨、冷空气侵袭、日落等可导致结构外表面温度突然下降，但因内部温度变化相对较慢而产生温度梯度。日照和骤然降温内力计算时可采用设计规范或参考实桥资料进行，混凝土弹性模量不考虑折减。
4．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，致使表面出现裂缝。
5．蒸汽养护或冬季施工时施工措施不当，砼骤冷骤热，内外温度不均，易出现裂缝。
6．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。
三、收缩引起的裂缝
1．塑性收缩发生在施工过程中、混凝土浇筑后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，因此时混凝土尚未硬化，称为塑性收缩。塑性收缩所产生的量级很大，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。
2．缩水收缩(千缩) 混凝土硬化以后，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。
3．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，如矿砟水泥砼与粉煤灰水泥砼)。
4．碳化收缩大气中的CO2与水泥的水化物发生化学反应引起的收缩变形。碳化收缩只有在湿度50％左右才能发生， 且随CO2的浓度的增加而加快。碳化收缩一般不做计算。
5．影响砼收缩裂缝的因素
① 水泥品种、标号及用量 矿砟水泥、快硬水泥、低热水泥混凝土收缩性较高，普通水泥、火山灰水泥、矾土水泥混凝土收缩性较低。另外水泥标号越低、单位体积用量越大、磨细度越大，则混凝土收缩越大，且发生收缩时间越长。例如，为了提高混凝土的强度，施工时经常采用强行增加水泥用量的做法，结果收缩应力明显加大。
② 骨料品种 骨料中石英、石灰岩、白云岩、花岗岩、长石等吸水率较小、收缩性较低；而砂岩、板岩、角闪岩等吸水率较大，收缩性较高。
③ 水灰比 用水量越大，水灰比越高，混凝土收缩越大。
④ 外掺剂 外掺剂保水性越好，则混凝土收缩越小。
⑤ 养护方法 良好的养护可加速混凝土的水化反应，获得较高的混凝土强度。
⑥ 外界环境 大气中湿度小、空气干燥、温度高、风速大，则混凝土水分蒸发快，混凝土收缩越快。
⑦ 振捣方式及时问 机械振捣方式比手工捣固方式混凝土收缩性要小。
四、地基变形引起的裂缝
1．地质勘察精度不够、试验资料不准
2．地基地质差异太大。
3．结构荷载差异太大。
4．结构基础类型差别大。
5．分期建造的基础。
6．地基冻胀。
7．桥梁基础置于滑坡体、溶洞或活动断层等不良地质时，可能造成不均匀沉降。
8．桥梁建成以后，原有地基条件变化。大多数天然地基和人工地基浸水后，尤其是素填土、黄土、膨账土等特殊地基土、土体强度遇水下降，压缩变形加大。五钢筋锈蚀引起的裂缝由于砼质量较左或保护层厚度不足，砼保护层受CO2侵蚀碳化至钢筋表面， 使钢筋周围砼碱度降低，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砼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， 从而对周围砼产生膨胀应力，导致保护层混凝土开裂、剥离，沿钢筋纵向产生裂缝，并有锈迹渗到砼表面。 | 
