裂缝是钢筋混凝土桥梁及圬工拱桥中普遍存在的一种缺陷和主要的病害。一般裂缝有两种类型：一种是由于桥梁结构的强度或刚度不足，在外部荷载作用下产生的裂缝，有纵向裂缝和横向裂缝两种；另一种是由于施工质量不佳而出现的收缩裂缝，这类裂缝通常产生在钢筋混凝土桥梁上及砖石拱桥的灰缝部位。由于裂缝是桥梁上的重大病害之一，因此不管是哪一种裂缝，只要裂缝的宽度和数量超出规范允许的范围和限度，都会导致结构恶化，影响桥梁的承载能力和使用寿命。因此，桥梁出现裂缝应该引起高度的重视，及时进行修补。

1.钢筋混凝土梁桥裂缝产生的原因及特征

（1）材料质量欠佳。

①水泥质量欠佳，混凝土在浇筑时会产生不规则裂缝。

②骨料质量欠佳：a.当骨料含泥量过大时，将随着混凝土的干燥和收缩，出现不规则花纹状裂缝；b.当骨料是反应性或风化骨料时，在混凝土硬化后将出现裂缝，裂缝往往以骨料为中心，在骨料周围出现，有时也有呈圆锥形剥离的。

（2）施工质量不佳。

①混凝土搅拌时间过长或运输时间过长，将会使混凝土凝固速度加快，在整个结构上产生细裂缝。

②模板移动或鼓出，将会使混凝土在浇筑后不久产生与模板移动方向平行的裂缝。

③支架下沉、脱模过早、不均匀下沉，也会使混凝土在浇筑后不久产生裂缝。裂缝宽度比较大，有的为1～2 mm。这类裂缝往往在支点等处较容易产生。

④接头部位处理得不好，将造成预制混凝土构件装配时的施工接缝和现浇混凝土时的新旧混凝土建筑缝变成裂缝。安装时支座设置工作粗糙，会使支点处与桥轴垂直方向上形成倾斜扭裂。

⑤养生不佳，塑性收缩状态将会使混凝土表面发生方向不定的收缩缝。这类裂缝常常出现在混凝土刚浇筑之后，裂缝深度较浅，约为钢筋保护层厚度，特别是在风大的天气，空气干燥时浇筑的混凝土更容易产生裂缝。若混凝土振捣不充分，或析水比较多，在断面高度急变的部位，以及钢筋、导管等的保护层厚度比较小的时候，常因混凝土的沉降，在混凝土刚浇筑之后产生较浅的裂缝，通常裂缝沿钢筋或导管方向产生。由于钢筋沉降小，周围混凝土沉降大，所以在钢筋下面形成空隙。

⑥大体积混凝土、使用了早强水泥的混凝土，在冬季养生不够时，常因混凝土的水化热作用，浇筑后2～3天在混凝土结构中产生裂缝，裂缝常呈直线等间距出现。在新旧混凝土接头等处，沿着与接缝面的垂直方向产生裂缝。即使按铅直方向，作平面接头面时，也同样产生裂缝。

⑦水灰比大的混凝土，由于干燥收缩，在龄期2～3个月内容易产生裂缝。大体积混凝土也有在6～8个月内产生裂缝的。这类裂缝往往容易在开口、角落等部位产生，特别是当浇筑断面很薄，硬化后经过较长一段时间，更容易由于约束产生收缩裂缝。对钢架结构等，如受梁约束之后浇筑桥面板，也容易产生水平方向的裂缝。收缩裂缝多为贯通裂缝。

（3）设计存在缺陷。

①当设计采用的混凝土抗压强度不够时，在承压应力大的部位，由于出现局部拉应力，常常产生裂缝。

②当外力（包括冲击力）超过设计要求时，由于受拉区域布筋不够，裂缝在（受弯）梁和板等的受拉边垂直地向中性轴发展，或者由于主拉应力方向钢筋不足，在梁高端（剪切）、支座等处容易产生裂缝。

③加固钢筋和构件截面面积不足时，常因扭曲或在局部应力作用下，在构件较弱的部位产生裂缝。

（4）外界条件变化。

①混凝土表面温度变化，常常导致构件在受弯方向垂直产生裂缝，或在悬臂梁处产生裂缝。

②火灾常常导致混凝土表面产生细裂缝，质量恶化。

③钢筋生锈将使钢筋产生裂缝。

④化学作用将使混凝土表面产生细裂纹，质量恶化，或导致表面砂浆脱落，骨料外露。

⑤基础不均匀下沉，将使结构产生向下沉方向倾斜发展的裂缝。

⑥由于通行超过设计荷载的重型车辆，在梁的受拉边产生裂缝。

2.双曲拱桥裂缝产生的原因及分类

（1）双曲拱桥裂缝产生的原因。

双曲拱桥自20世纪60年代出现以来，在我国公路建设中发挥了重要的作用。但目前有一部分双曲拱桥的技术状况已满足不了使用要求，除交通量大幅度增长和车辆荷载标准提高等原因外，有相当一部分双曲拱桥，由于结构上不够完善，设计上没能达到规范要求，以及施工质量不佳等原因，存在不同程度的病害，导致产生变形开裂，承载能力降低，甚至成为危桥。

裂缝是双曲拱桥的主要病害，由于双曲拱桥除少数为石砌双曲拱桥外，绝大多数为钢筋混凝土双曲拱桥，其裂缝产生的原因和前述一般钢筋混凝土桥梁中裂缝产生的原因基本相同。前述对于钢筋混凝土桥梁中裂缝产生原因的分析仍然适用，这里就不再赘述。总体来说，双曲拱桥存在的病害及产生病害的原因主要如下。

①拱圈整体性差。早期修建的双曲拱桥，在结构上和施工上对拱波、拱肋之间的联结注意不够，加上横向联结比较薄弱，拱圈抗扭刚度不足，肋波之间接缝处容易开裂，沿拱圈出现环形缝，致使拱圈组合截面不能整体受力。

②拱圈截面不足。由于设计上过分挖掘潜力，拱圈截面尺寸设计不足。特别是拱肋尺寸偏小，在计算中通常采用内力叠加法，按组合截面验算。实际上拱肋在施工中总是承受拱波、拱板的自重，处于应力叠加状态。拱肋截面往往应力过大，容易过早开裂。由于拱圈刚度不足，变形较大，经常出现拱顶坍塌沉陷的现象。

③修建在软土地基上的双曲拱桥，桥台的水平位移及不均匀沉降，也常常导致拱圈的过大变形和严重开裂。(www.daowen.com)

（2）双曲主拱圈裂缝的分类。

一般来说，主拱圈上出现的裂缝大体上可分为以下四种类型。

①径向缝。

径向缝多发生在拱脚和跨中。拱脚径向缝多在上缘，是由负弯矩引起的；跨中径向缝多在下缘，是由正弯矩引起的。拱顶下缘的径向缝一般分布在2～3 m范围内，有的分布范围也很广。这种裂缝多是由拱顶下挠、桥台位移及转动引起的。拱脚裂缝有的在拱脚上缘；有的在拱座与拱脚交接处（多为一条缝较宽）。产生这种裂缝常常是拱圈本身刚度不足和桥台位移或向河岸转动引起的。

②纵向缝。

纵向缝多发生在拱波顶。当拱波被打平时，拱波在横向上形成变截面连续板，拱波顶最单薄，往往容易形成纵向缝。形成纵向缝的主要原因是双曲拱桥拱圈横向联系差或者根本没有横向联系、桥台产生位移、超载使用。纵向缝往往较长，甚至延伸到整个跨长。

③水平缝。

水平缝是习惯称呼，指拱肋与拱波交界处顺跨径方向的裂缝。水平缝产生的原因是拱圈刚度不足、墩台位移及波肋结合构造不合理。其中，拱上建筑裂缝比较普遍，有的还比较严重。拱上建筑裂缝主要有以下两种。

a.腹拱开裂。腹拱有重型与轻型之分。重力式腹拱大部分为圆弧拱，裂缝多发生在靠拱脚部位第一、第二个腹拱的拱波顶。这种裂缝与桥台位移和主拱圈刚度不足有很大的关系。

b.立柱的开裂。重力式腹拱立柱开裂现象相当普遍，开裂部位以在盖梁与立柱连接处居多，盖梁上也有竖向缝。

④其他裂缝。

其他裂缝主要指侧墙上的裂缝，有的在整个实腹段，侧墙与主拱圈脱开。这种开裂现象往往与拱圈承受荷载作用或桥台位移引起的损坏有着密切关系。

3.石拱桥常见裂缝产生的原因及特性

（1）材料原因。

①开采石料或运输石料过程中操作不慎，会造成石料本身存在细小的不规则裂缝。

②部分已建成桥由于石料强度不够，拱圈产生纵向或横向裂缝，甚至破碎。

（2）设计原因。

①由于设计计算失误，截面尺寸选择过小，承载能力偏低，拱圈截面应力超过极限应力，造成拱圈上、下缘开裂，形成纵、横向裂缝。

②矢跨比选择过小。由于弹性压缩、温度变化等因素的影响，在拱圈中产生较大的附加内力，促使裂缝发生和发展。

③拱圈刚度不足。由于变形而产生的拱上构造的外加应力，可能导致空腹式小拱上产生裂缝。

（3）施工原因。

①拱圈砌筑多层平行拱圈石时，常常因为未错缝，在拱圈下缘发生顺桥向的纵向裂缝。

②砌筑砂浆水灰比控制不严，水泥标号不够，灰缝产生收缩，出现顺灰缝发展的裂缝。

③拱架卸架不均匀，使拱圈受力不对称，造成拱顶下缘或拱脚上缘产生裂缝。

（4）其他原因。

①墩台移位或基础沉陷，在拱顶或拱脚产生裂缝，有时裂缝贯通拱壁内部。

②原桥承载能力不足，有超过设计标准的重型车辆行驶，引起裂缝发生和发展。

③地震、火灾及洪水等意外因素使原桥受到损伤，引起裂缝发生和发展。

综上所述，裂缝是桥梁中存在的一种主要病害，其形成的原因多种多样，即使同一座桥，裂缝产生和形成、发生和发展的原因也不完全相同。因此，必须针对具体裂缝具体分析，才能较为准确地掌握裂缝在每座桥中形成的原因，为进一步的加固和改造提供切实依据。