0 引言
隨著社會主義市場經濟的逐步繁榮，我國的交通、水運以及建筑等行業也在飛速發展，混凝土在建筑橋梁等行業也有著廣泛的應用，混凝土有著價格優惠，耐久性能好和材料來源廣泛等優點，與此同時，它也存在著使用期較短，容易產生裂縫，抗拉性能較差等不足之處。所以混凝土尤其是高強混凝土的開裂對混凝土整體工程的質量存在這很大的影響。
1 混凝土橋梁現狀
由于混凝土自身的開裂在工程施工階段影響工程質量，甚至造成工程返工的現象發生。另外由于混凝土自身的抗凍和抗腐蝕等性能較差，混凝土的使用壽命縮短而導致的維修費用也是不容小覷的。橋梁工程作為現階段水運交通工程中的重要組成環節，在大部分橋梁工程設計時都需要用混凝土來達到連續澆灌的目的，但是因為施工的具體地形和地質等原因的限制，致使現在很多橋梁工程大都采用大跨高墩的基礎結構，這樣的結構設計使混凝土的防裂問題就成為了整體工程中應該重點考慮的問題之一?，F在公路橋梁的運輸量增大，許多橋梁都出于一種超負荷的運行狀態，所以結合橋梁工程的實際情況，對混凝土橋梁開裂機理進行分析并采取有效的防裂措施具有非常重要的現實意義。
2 混凝土橋梁開裂機理分析
導致混凝土橋梁開裂的機理有很多種，大部分原因都是由于橋梁自身結構的設計以及施工的細節等因素的耦合作用，另外，橋梁在使用中的超負荷運營、鋼筋銹蝕、基礎沉降等也是導致混凝土橋梁開裂的重要原因?？傮w而言，混凝土橋梁的開裂機理大致分為以下幾種。
2.1 橋梁的鋼筋銹蝕導致的開裂
在橋梁工程的設計施工是需要運用大量的鋼筋混凝土，所以鋼筋在橋梁中分布相對集中，另外鋼筋質量和施工工藝的不足往往導致了橋梁鋼筋的生銹腐蝕現象比較嚴重。特別是在混凝土保護層被破壞之后，鋼筋裸露在空氣中，腐蝕因子就會和鋼筋發生化學反應，破壞鋼筋表層的氧化膜。被腐蝕后的鋼筋體積一般會變為原體積的 2-4倍，橋梁所受的拉應力也越來越大，當拉應力超過橋梁工程的承受范圍時，混凝土橋梁就會出現裂縫，裂縫的方向一般為鋼筋的鋪設方向。
2.2 混凝土收縮導致的開裂
對于現有的大部分使用混凝土筑成的連續箱型橋梁來說，混凝土的自身收縮是一種常見的導致橋梁開裂的原因之一。在橋梁施工和建成初期，橋梁混凝土并未完全硬化，由于橋梁自身（包括橋梁混凝土和骨料）重力影響，會導致橋梁骨料產生下沉現象，裂縫的方向一般沿著鋪設鋼筋的方向。此外，在橋梁混凝土的硬化過程中存在混凝土中水分蒸發的過程，但是由于混凝土表面水分的蒸發速度要遠大于混凝土內部水分的蒸發過程，導致了混凝土不同部位的收縮不均衡的情況，處于相對外界的混凝土就產生了次生應力。因為次生應力的影響，混凝土就會有裂縫產生。
2.3 混凝土基礎不均勻沉降導致的開裂
在橋梁建成初期，橋梁的混凝土基礎不均勻沉降是非常常見的現象，通常來講，混凝土的基礎不均勻沉降主要包括由于地下水流失引起的底層不均勻沉降、基礎模板支撐在了凍土上面，由于凍土解凍引發的不均勻沉降和橋梁在進行基礎澆灌時，因為地基浸水引發的不均勻沉降三種。因為橋梁沉降現象引發的預應力超過混凝土的抗拉性能時，就會導致橋梁產生裂縫。這種由于舉出不均勻沉降引起的裂縫一般出現在箱梁腹板處。
2.4 溫差導致的開裂
對于橋梁的超靜定結構來說，溫度的改變會引發橋梁的支座反力個構建內力的產生，這是另外一個導致橋梁開裂的一個原因之一。一般來講，連續箱型橋梁的截面一般是沿著跨長的方向變化的，跨中間的梁高差不多是支點高度的一半，這就導致了跨中間的溫度梯度會大于支點處的溫度梯度，所以連續箱型橋梁的跨中間的溫差也會遠大于支點處的溫度差，所以由于溫差引起的橋梁開裂部位一般處于連續箱型橋梁的跨中間位置。
3 混凝土橋梁的防裂措施
3.1 優化混凝土配合比
通過選擇混凝土的原材料對混凝土的配合比進行優化是常見的橋梁防裂措施之一。在混凝土中加入一些礦物摻合料，這樣做不僅可以提升混泥土的耐久性，而且還可以有效的降低混凝土的水化熱效應，使得混凝土在橋梁建成初期的防裂性能得到有效的提升。在對混凝土的礦物摻合料進行選取的時候應該盡量選取含泥量比較少、彈性比較高的骨料，這樣可以提升橋梁的防裂性能。在調整混凝土的配合比時，可以用 68%作為基準的骨料體積含量，這樣可以使混凝土達到最佳的收縮效果。
3.2 選擇合理的橋梁結構和澆筑時間
橋梁的內部溫度應力和裂縫的產生在很大程度上與橋梁自身的結構形式有關系，在橋梁的設計初期就應該考慮到橋梁的結構形式對溫度應力和裂縫的影響，在建筑材料的選取上面應該盡量少選取溫度變化對其影響較大的薄壁結構。橋梁在進行分縫分塊時也應該注意分塊的尺寸，因為橋梁分塊越大，溫度應力也就越大，橋梁也就越容易產生裂縫。
3.3 采取混凝土控溫措施
溫度的控制是橋梁工程應該重點考慮的問題之一，應該做好混凝土表面的保溫保濕工作，利用水管冷卻等技術使得澆筑溫度得到有效的控制，使混凝土內部的水化熱得到有效的降低，混凝土內外的溫度差控制在標準范圍內，從最大程度上降低混凝土連續箱型橋梁裂縫產生的可能性。
3.4 采用纖維材料提升抗凍能力
混凝土因為受凍導致的破壞是一種非常常見的現象，混凝土橋梁的孔結構和塑形收縮裂縫是導致這種破壞最主要的因素。采用聚丙烯摻入混凝土中可以使混凝土橋梁早期收縮的裂縫大大減小，另外聚丙烯纖維參與抵抗凍融及化學侵蝕的膨脹壓力和滲透壓力，會減少裂縫的擴展，提升了高性能混凝土的抗凍融及化學侵蝕能力。
4 案例分析
近十年來，我國公路、鐵路等市政建設非常迅速，也建設了大量的混凝土橋梁?；炷凛^量一般使用十年左右就會出現嚴重的損傷破壞，調查發現上海、西安等地的建成十幾年的混凝土橋梁都有不同程度的裂縫和開裂現象。根據推算若干年后有害離子進入混凝土內部，造成鋼筋銹蝕，會造成更嚴重的后果。開裂圖如圖 1 所示。
根據實驗結果可知，不同纖維對水泥砂漿的抗裂效果是不同的。對水泥砂漿抗裂效果中聚丙烯晴纖維是36.6%,未改性的聚丙烯纖維為 63.1%,改性的聚丙烯纖維為 95.5%.實驗結果如表 1、表 2 所示。根據 GB/T50081-2002《普通混凝土力學性能試驗方法》和 GBJ82-1985《普通混凝土長期性能及耐久性試驗方法》，表明摻入聚丙烯可以有效提高水泥基復合材料的抗凍性能和抗化學侵蝕性能。
5 結束語
混凝土橋梁開裂是目前連續箱型橋梁中普遍存在的一個問題，橋梁開裂不僅使得橋梁整體工程的質量下降，而且對行人的出行安全造成了很大的影響。所以對混凝土橋梁開裂的機理進行分析，并且結合不同橋梁的實際情況，制定一系列的橋梁防裂措施，橋梁裂縫對橋梁結構功能的影響得到有效的控制，具有非常重要的現實意義。
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