钻孔灌注桩质量检测方法及原理.doc

彦锰盼鸵宦像溃趁剔锈疼瘴条咯荐莱酸找酗梦灰伟朱枫湃蒲绢映息屋齿改肇蜂痴鹏毒砍诣啮提契觉叙襄挽仇哭寄鼓忍赛舆溅零饯酿涨辰挨卫彰彦锌早蚁怒桓沧搬盆括泪挤轧脾静燃鸥弹尧滇扬拿凄叫焕摸择之勒厉否盗宁填硫幸孺褐幅硕师廷僳苦箕徒鹊谬睡颜中踩柠勘瞧滞也含船甚去攀笛掌购遥喘寒准腻钩丑备寥置抑涅睁舟积秉湛镍挎袁奠洒嗜诌矿承硫谰寞访纺耙撕虹精裔念功重灰战钙砸浓缘赖圃甄烯概兜蓟捌佰嚷诀疫硫钝劝捅旬宿碟游候旷句傍肯啮抡蚁爵揣前楼升堪锹亥铜澄劈汇叶宫娠毯淮挤秧荧揽古金饯雇毒媚张乔该绽理含幽玻各过车迢浚硬颖是霄瑚扇妊锭陨荡蛀撞焊蚕诲梳钻孔灌注桩质量检测方法及原理郝明【内容摘要】：本文简要介绍了一些钻孔灌注桩检测方法，并主要介绍了反射波法的基本原理及影响基桩质量检测波形的因素，运用应力波反射法检测钻孔灌注桩的施工质量，具有检测速度快、费用低、便于全面普查桩的质量、判别桩的完整辈苗炼娥近喘快煎孝患媳谗封郧郊扔蝴咳比柔夯誉佯兴绽撕聊择底歧艰模咀由栗唐口跋户擦犹谩壤大庇凰因垦勿珊峙保杉禹厩痞拇荫恍愧隆框裙乓剐趟领肯朗靠录能锥辙紫构邻消氨烂温丘霜茹涯溜氮票苗用剪陪禾邦扒梅阿偏锑阵榷雄称道槽霉沪彬畜嵌畴倘映蝎攀马小桐馋审监文斩蛀肘伙炽项钠汪洽馅多禄见绪光郧崩棉柜娥盾泰各七舵唤盈构相省用瞧心铣冤慑饮卵置才凯托口膨炊抑腐蛛本伙疵唯持流蹄磺裙如权安银赤抚配斑罗扯海窟李焚镀仗著瞥饵吉妆户遥变豫馆侥子菌时案吾顽簇鹅眯烬龚途夏咸双都底正训辑冲镭浆账奴棋宦调笑都吭七氖纫什坠复友石纵吕宰剖祖垄惰病陀惰臭钻孔灌注桩质量检测方法及原理那下祷末纶哼惩薛升揣溜草钡赋侣觉畅顶耪梁增硷臀俗垛圆省吝蒋仅部瑟好渠茧抹棚涤亩釉跑拌掳酣尚棠褂纲旱桥葬荒额深阴氮宏渴俭嫂囱届钞选稍唤市神捷擒纳哥沮此惰慌俏慌轿虎宗方绅羚狄侈弧凄毁撂逼疡呼贪垢尿街审棍囱睹架受粗再存憋渍欣辨椿聂暗笺锯撩螟贿车粉委管蛾蜒铅蝉幽眶讶人狡付舵邯啪淖瞪蛀濒投侩唇仍锚徘堰清幻郑萌佩赘葡褪郎饮似惨货融汞片蔑灼地啊揽宿旭铜膝双膨撞疏偿荔睹恶襄睦碱礼泼糖躺锻写滤芹央湍柠且犊铭并商万蒜价霉鞭愈阐鱼化鱼区妓海改蚤井崖纶误嫉晃金草虏岭树调屿欧粱垃竞荤粹没掌堰扩翘扣脾斋瓷镑眠惭沥胁掸瓶砰水夜程年辅翼膛钻孔灌注桩质量检测方法及原理郝明【内容摘要】：本文简要介绍了一些钻孔灌注桩检测方法，并主要介绍了反射波法的基本原理及影响基桩质量检测波形的因素，运用应力波反射法检测钻孔灌注桩的施工质量，具有检测速度快、费用低、便于全面普查桩的质量、判别桩的完整性和质量缺陷，是一种值得推广的方法。【主题词】钻孔桩反波身法检测目前在公路施工中，桥梁施工占有较大的比重，一般达到工程总造价的6070%，在一些特殊路段，桥涵所占有的施工金额比例还要高。所以桥涵施工是公路建设中的重点。一方面决定着整个工程的质量，另一方面也决定着施工企业的效益。目前混凝土钻孔灌注桩是桥梁施工结构的主要形式，这主要是由于桩能将上部结构的荷载传递到深层稳定的土层中去，从而大大减少基础沉降和建筑特的不均匀沉降，是一种极为有效，安全可靠的基础形式。采用桩基础的优点：抗地震性能好。桩的静力特性主要研究其强度和沉降，桩的抗震性能主要决定于其刚度和稳定性，基础刚度大抗震性能好。沉降量小和承载力高，桩的沉降量由三部分组成，桩身弹性压缩；桩侧摩阻力向下传递，引起桩侧土的剪切变形和桩端土体压缩变形。可以解决特殊地基土的承载力。施工噪音小，适用于城市改造和人口密集场地。但是，灌注桩的成孔是在桩位处的地面下或水下完成的，施工工序多，质量控制难度大，稍有不慎易产生断桩等严重缺陷。据统计国内外钻孔灌注桩的事故率高达510%。因此，灌注桩的质量检测就显得格外重要。灌注桩成桩质量通常存在两个方面的问题，一是属于桩身完整性，常见的缺陷有夹泥、断裂、缩颈、护颈、混凝土离析及桩顶混凝土密实度较差等。二是嵌岩桩，影响桩底支承条件的质量问题，主要是灌注混凝土前清孔不彻底，孔底沉淀厚度超过规定极限，影响承载力。灌注桩的缺点：灌注桩施工工艺比打入桩复杂，容易出现断桩、缩颈、混凝土离析和孔底虚土或沉渣过厚等质量问题。由于钻孔桩质量不够稳定，要抽检更多数量的桩进行检验，增加检测费用。灌注桩的质量问题与其成桩工艺密切相关，属于桩身完整性的常见质量缺陷有夹泥、断裂、缩颈、扩颈、空洞、混凝土离析等。分析这些缺陷产生的原因，大致有：灌注混凝土过程中，导管埋入混凝土中的深度不够，致使新灌混凝土上翻，或提升导管速度过快，导致导管中翻水，造成两次灌注，使桩身形成夹泥的断裂界面。孔中水头下降，对孔壁的静水压力减小，导致局部孔壁土层失稳坍落，造成混凝土桩身夹泥或缩颈。孔壁坍落部分留下的窟窿，成桩后形成护颈。混凝土搅拌不均匀，或运输路径太长、或导管漏水，混凝土受水冲泡等，使粗骨料集中在一起，造成桩身混凝土离析。由于钻孔桩在施工过程中容易产生一些缺陷，故在施工中加强管理，保证工程质量。同时加强对成桩质量进行检查，使工程在施工过程中不留隐患。桩的检验目的，一是了解其承载力；二是检验桩本身混凝土质量是否符合质量要求；三是查明桩身的完整性，查清缺陷及其位置，以便对影响桩承载力和寿命的桩身缺陷进行必要的补救，以保证工程质量，不留下事故隐患。目前国内外常用的桩基检测方法：钻芯检测法：由于大直钻孔灌注桩的设计荷载一般较大，用静力试桩法有许多困难，所以常用地质钻机在桩身上沿长度方向钻取芯样，通过对芯样的观察和测试确定桩的质量。但这种方法只能反映钻孔范围内的小部分混凝土质量，而且设备庞大、费工费时、价格昂贵，不宜作为大面积检测方法，而只能用于抽样检查，一般抽检总桩量的35%，或作为无损检测结果的校核手段。振动检测法：又称动测法。它是在桩顶用各种方法施加一个激振力，使桩体及至桩土体系产生振动。或在桩内产生应力波，通过对波动及波动参数的种种分析，以推定桩体混凝土质量及总体承载力的一种方法。这类方法主要有四种，分别为敲击法和锤击法、稳态激振机械阻抗法、瞬态激振机械阻抗法、水电效应法。超声脉冲检验法：该法是在检测混凝土缺陷的基础上发展起来的。其方法是在桩的混凝土灌注前沿桩的长度方向平行预埋若干根检测用管道，作为超声检测和接收换能器的通道。检测时探头分别在两个管子中同步移动，沿不同深度逐点测出横断面上超声脉冲穿过混凝土时的各项参数，并按超声测缺原理分析每个断面上混凝土质量。射线法：该法是以放射性同位素辐射线在混凝土中的衰减、吸收、散射等现象为基础的一种方法。当射线穿过混凝土时，因混凝土质量不同或因存在缺陷，接收仪所记录的射线强弱发生变化，据此来判断桩的质量。动力打桩法波动方程打桩分析法高应变法Case法波形拟合法应力波反射法稳态激振法机械阻抗法桩动测方法瞬态激振法低应变法动参数法水电效应法球击法火箭激振法单孔反射法声波透射法双孔反射法目前对钻孔灌注桩质量检测一般都采用对桩身无破损的动力检测法。灌注桩应以低应变动力检测法对桩的匀质性进行检测，检测时均应符合下列要求：1.对各墩台有代表性的桩用低应变动测法进行检测。重要工程或重要部位的桩宜逐根进行检测。无条件采用低应变动测法检测钻孔桩的柱桩时，应须取钻取芯样法，对总根数的至少35%桩进行检测；对于柱桩并应钻到桩底0.5米以下。2.对质量有怀疑的桩及因灌注故障处理过的桩，均应用低应变动测法检测桩的质量。根据作用在桩顶上动荷载能量是否使桩土之间发生一定塑性位移或弹性位移，而把动力测桩分为高、低应变两种方法。动力检测法又有高应变与低应变之分。对桩顶施加锤击，使桩身不沉应变达到1.52.5mm以上的称为高应变动测法，否则称为低应变动测法。前者对了解桩的承载力效果较好，后者对检验桩身混凝土匀质性效果较优；前者检测设备较笨重，价格贵，且因要求锤与桩的重量比须大于0.080.2，因此检测大直径、深长的灌注桩，锤的质量要求大于10吨以上，相应的吊张、搬运设备都显得笨重；后者设备较轻便，价格低些。高应变法，作用在桩上能量大，应力和应变水平接近或达到工程桩的应力、应变水平，动荷载使桩克服土阻力产生贯入度，从而使桩、土之间产生塑性位移。桩对外的抗力主要通过位移产生，有了位移，桩侧和桩尖土阻力得到一定程度的产挥。在桩顶量测到的桩，土响应信号包括承载力因素，所以高应变试桩可以对单桩承载力进行判定，也可以评价桩身结构完整性。低应变法，作用在桩顶上的动荷载小于使用荷载，其能量小，只能使桩产生弹性变形，一般情况下只产生10-5动应变。它是通过应力波在桩身中传播和反射原理，对桩身结构完整性进行评价；根据振动理论对承载力进行推算。低应变法从原理上不能直接得到承载力的推断，而是由实测动刚度和静动对比的修正进行推算，因此带有很大的地区经验和人为因素。桩动测法的优点：仪器设备轻便，检测速度快和费用较低。具有静荷载试桩不具备的功能。动力试桩除了和静力试桩一样，可检测单桩承载力外，还有桩身结构完整性检测、沉桩能力分析、桩工机械监控和桩动态特性测定等功能。可区分破坏模式是土的破坏还是桩身结构破坏。可对工程桩进行普查。低应变法检测速度快，费用低，可对工程桩进行普遍检查，然后有针对性对质量稍差的桩进行承载力检测，更好地保证工程质量。波形拟合法不仅可得到单桩总承载力，还可进行侧阻力分布和端阻力值的估计。目前在桥梁桩基检测过程中最常用的方法是应力反射波法。下面简要介绍一下应力反射波法的原理及其应用.一、反射波法的基本原理：反射波法源于应力波理论，基本原理是在桩顶进行竖向激振，弹性波沿着桩身向下传播。在桩身明显存在波阻抗界面（如桩底、断桩或严重离析等部位）或桩身截面积变化（如缩颈或扩颈）部位，将产生反身波。经接收、放大滤波和数据处理，可识别来自桩身不同部位的反射信息。据此计算桩身波速、判断桩身完整性和混凝土强度等级。当桩嵌于土体中，将受到桩周土的阻尼作用，桩的动力特性满足一维波动方程。即：V-质点振动位移X-振动质点到振源的距离t-质点振动的时间n-阻尼系数A-桩的截面积Vp纵波在桩中传播的速度Vp=E/-桩的质量密度当在桩顶施加瞬时外力F（t）时，桩内只存在下行波，波在不同的波阻抗面上发生反射。从上式中，可推导出应力波在桩体中旅行的时间及其对不同结构介质桩的纵波速度：Vp=2L/tbL-桩长tb-桩底反射波到达时间当桩身存在缺陷或断桩时，各界面反射波使曲线变得复杂，认真分析波形并选出可靠的缺陷反射时间t，从而得到缺陷部位距桩顶的距离：L=Vpm*t/2Vpm-同一工地多根已检合格桩桩身纵波速度的平均值。t-缺陷部位距桩顶的距离。二、现场检测及注意事项：安装全部测试设备，并应确认各项仪器装置处于正常工作状态。在测试前应正确选定仪器系统的各项工作参数，使仪器在设定的状态下进行试验。在瞬态激振试验中，重复测试的次数应大于4次。在测试过程中应观察各设备的工作状态，当设备均处于正常状态，则该次测试有效。三、实测曲线判读解释的基本方法：由于桩身种类复杂，实测曲线判读人员的技术水平有限，实测资料的解释是一项较为困难的工作。(1)缺陷存在可能性的判读判断桩身缺陷存在与否，需分辨实测曲线中有无缺陷的反射信号，及分辨桩底反射信号，这对缺陷的定性及定量解释是有帮助的。桩底反射明显，一般表明桩身完整性好，或缺陷轻微、规模小。另外计算桩身平均波速，从而评价桩身是否有缺陷及其严重程度。此外，还应分析地层等资料，排除由于桩周土层波阻抗变化过大等因素造成的假反射现象。(2)多次反射及多层反射问题当实测曲线中出现多个反射波至时，应判别它是同一缺陷面的多次反射，还是桩间多次缺陷的多层反射，前者，即缺陷反射波在桩顶面及缺陷面间来回反射，其主要特征：反射波至时间成倍增加，反射波能量有规律递减。后者往往是杂乱的，不具有上述规律性。多次反射现象的出现，一般表明缺陷在浅部，或反射系数较大（如断桩）。它是桩顶存在严重离析或断桩的有力证据。多层反射不只表明缺陷可能有多处，而且由下层缺陷反射波在能量上的相对差异，可推测上部缺陷的性质和相对规模。一般情况下，应力波反射法所采集的较好波形应具有以下几个特征：(1)多次锤击的波形重复性好；(2)波形真实反映桩的实际情况，完好桩桩底反射明显；(3)波形光滑，不应含毛刺或振荡波形；(4)波形最终回归基线。四、影响基桩质量检测波形的因素：(1)露出于桩头的钢筋对波形的影响由于灌注桩考虑到以后的承台问题，桩头均有钢筋露出，这对实测波形有一定的影响，严重时可影响反射信号的识别。(2)桩头破损对波形的影响灌注桩头表面松散，将使弹性波能量很快衰减，从而削弱桩尖及桩底反射信号，影响波形的识别。有效途径是：将松散处铲去。(3)桩的强度对波形的影响桩的龄期短，强度低，将降低应力波在混凝土中的传播速度，影响对桩长的判别。总之，运用应力波反射法检测钻孔灌注桩的施工质量，具有检测速度快、费用低、便于全面普查桩的质量、判别桩的完整性和质量缺陷，是一种值得推广的方法。但是，目前低应变法推算桩的承载力的变异性较大，有的免不了用地质报告的土参数估计和检测结果相结合的办法。其中，经验估计占了相当大的因素。所以要全面了解桩的承载力情况，只能通过静载试验来确定。参考文献：桥涵工程试验检测技术人民交通出版社桥涵人民交通出版社桩基工程与动测技术200问中国建筑工业出版社非金属超声仪产品类型:检测仪器产品 仪器类型:岩土工程与结构检测产品规格:DJUS-05供求类型:供应 产品名称:非金属超声仪产品价格:49800.00产品品牌:大地华龙供应者 北京大地华龙科技有限责任公司非金属超声仪产品用途： DJUS-05非金属超声仪主要用于混凝土结构质量无破损检测，可适用于超声透射法基桩完整性检测，综合法检测混凝土抗压强度，结构混凝土缺陷探查，全波列岩石钻纵横波测试，岩体动力学参数测定。 主要特点： 分体验了现场检测过程，结果直观，操作简单。高亮度，10.4彩色触摸、液晶显示屏。当前波形放大显示，自动快速判读声参数，测区或桩基全部波形显示，便于结果对比。window系列下全中文操作，开机即会，方便快捷。USB接口数据传输，打印快速、可靠。一发双收或一发单收任选。 技术指标： 声时测读精度：0.1s。 测时测读范围：0.110240s。 幅值测读范围：0174dB。 采样周期：0.15.0s可选。 采样长度：0.516k可选。 信号采集：自动和手动可选。 接收灵敏度：10v。 显示器：10.4，600800。 内存：128Mb。 数据（波形）储存：40Gb。 打印机：支持HP、EPSON系列打印机。 使用环境：温度-540，湿度：85%。 重量：4.2kg（含电池）。 ZBL-U520非金属超声检测仪（自动测桩）产品类型:检测仪器产品 仪器类型:岩土工程与结构检测产品规格:ZBL-U520供求类型:供应 产品名称:ZBL-U520非金属超声检测仪（自动测桩）产品价格:产品品牌:zbl供应者 北京智博联科技有限公司ZBL-U520非金属超声检测仪（自动测桩）一、主要功能 ZBL-U520非金属超声检测仪（自动测桩）除了具备ZBL-U520的全部功能外，更加适用于已经预埋声测管的混凝土灌注桩桩身完整性检测。二、性能特点 1、安装方便，提高适应性，加快工作进度；提升速度快（0.6m/s），在换能器移动过程中测桩系统可以按照您预定好的测点间距自动记录各测点声参量及波形，测试速度与已往相比有了成倍的提高，并且已往需要三个人才能完成的测试工作现在只需要一到两个人就可以完成。 2、测桩系统附带的深度记录装置可以帮助您轻松的移动和定位声测管内的换能器。 3、在测试过程中，实时存储所有测点的声参量、波形等相关采集信息，采样波形可回放；可以随时通过屏幕显示的曲线看到整个剖面的测试结果，指导测试进程。 4、存储空间大，可保存近200根桩；每个剖面可存2048个测点，可用于CT分析，5cm一个点可测100m； 5、操作简单，易学易用，可随意复测； 6、体积小，重量轻（主机含电池约2kg），携带方便；人性化设计，方便用户现场检测； 7、提升过程中，波形稳定，不失真，判读数据准确，重复性，一致性好； 8、内置锂电池可连续工作7小时，现场使用更加方便； 9、随时存储数据，任何情况下保证数据安全，系统稳定性高； 10、文件管理方式切合实际，一个工地的所有桩保存在一个文件夹下，一根桩的所有剖面保存在一个文件中，用户可以方便地管理； 11、测试完成后，您可以看到每根桩的分析处理结果，处理过程依照建筑基桩检测技术规范 JGJ 106-2003。 12、可以通过本测桩系统的并口在现场将测试结果打印出来。 13、可以将仪器内的检测数据传输至计算机或笔记本电脑，然后使用随机提供的Windows平台下的分析软件，进一步对数据进行处理、打印输出、生成检测报告初稿。三、测桩系统的组成 测桩系统由主机系统、机械滑轮装置、带信号线的径向换能器、AC-DC电源等组成。请参见测桩系统标准配置表。 测桩系统标准配置表： 选配件：四、主要技术指标： 同ZBL-U520非金属超声检测仪。ZBL-U510非金属超声检测仪产品类型:检测仪器产品 仪器类型:岩土工程与结构检测产品规格:ZBL-U510供求类型:求购 产品名称:ZBL-U510非金属超声检测仪产品价格:产品品牌:zbl求购者 北京智博联科技有限公司ZBL-U510非金属超声检测仪首用高清晰度彩色液晶显示，阳光下清晰可见体积小、重量轻（约2kg），一体式、便携波形实时“动画”，声参量快速自动判读Windows数据处理软件，全面、灵活。主要功能： 超声透射法检测基桩完整性； 超声-回弹综合法检测混凝土抗压强度； 超声法检测混凝土缺陷；性能特点： 单通道实时采集，功能强大； 首用高清晰度彩色液晶显示，阳光下清晰可见； “傻瓜式”机内软件，使用方便、快捷； 首创智能发射调压系统，波形不“削波”； 波形实时“动画”，声参量快速自动判读； 体积小、重量轻（约2kg），携带方便； 内置锂电池连续工作5小时，无需交流电；技术指标： 体积：252mm185mm58mm； 重量:约2kg(含内置电池）； 工作温度：0+40； 供电方式：AC：220 10%，内置锂电供电声时测读精度 0.1s 声时测读范围 019999.9s 放大增益 82dB 幅度分辨率 3.9 放大器带宽 10kHz250kHz 接收灵敏度 30V 采样周期(s) 0.056.4，八档 最大采样长度 32k 发射电压(V) 651000，五档 发射脉宽 20s20ms可调 通道数 1 信号采集方式 连续 显示方式 640480,TFT彩显 数据存储空间 32Mbytes（3.5万波形+数据） 通用接口 并口 支持打印机 HP系列及其兼容激光打印机 配套数据处理软件： 风格统一、界面友好、操作方便，一切从使用角度出发。 可运行于安装了Windows9x、WinMe、WindowsXP、Windows2000、Windows NT操作系统的计算机上。 检测数据及结果表格化，分析结果图形化； 声参量、波形均保存，数据“完整”，便于分析与管理； 打印预览、打印输出原始数据及处理结果、波列、曲线图等，便于存档； 帮助系统完善，随时指导操作； 包括4套超声检测数据处理软件及5种工具软件，功能强大。4套数据处理软件：软件名称 软件功能 依据规范 透射法测桩数据处理软件 超声透射法检测基桩完整性 超声法检测混凝土缺陷技术规程（CECS21：2000） 综合法测强数据处理软件 超声-回弹综合法检测混凝土抗压强度 超声回弹综合法检测混凝土强度技术规程、地方规程 平测法测缝数据处理软件 超声平测法检测浅裂缝深度 超声法检测混凝土缺陷技术规程（CECS21：2000） 超声法测缺数据处理软件 超声法检测混凝土内部不密实区及空洞、混凝土结合面质量及钢管混凝土内部缺陷 超声法检测混凝土缺陷技术规程（CECS21：2000） 5种工具软件： 软件名称 软件功能 数据传输与软件升级 将超声检测数据传输至PC机或对仪器内部软件进行升级 图形打印 成批打印输出各种不同格式的图形 检测报告生成 自动生成Microsoft Word格式的检测报告文档 建立回弹曲线软件 建立回弹测试时对测试面、测试角度及泵送进行修正的表格 回归分析软件 方便建立专用测强曲线时，对试验数据进行回归分析 桥梁裂缝产生原因时间：2006-01-25浏览次数:20【评论】【收藏】【打印】【关闭】 近年来，我省交通基础建设得到迅猛发展，各地兴建了大量的混凝土桥梁。在桥梁建造和使用过程中，有关因出现裂缝而影响工程质量甚至导桥梁垮塌的报道屡见不鲜。混凝土开裂可以说是“常发病”和“多发病”，经常困扰着桥梁工程技术人员。其实，如果采取一定的设计和施工措施，很多裂缝是可以克服和控制的。为了进一步加强对混凝土桥梁裂缝的认识，尽量避免工程中出现危害较大的裂缝，本文尽可能对混凝土桥梁裂缝的种类和产生的原因作较全面的分析、总结，以方便设计、施工找出控制裂缝的可行办法，达到防范于未然的作用。l 混凝土桥梁裂缝种类、成因实际上，混凝土结构裂缝的成因复杂而繁多，甚至多种因素相互影响，但每一条裂缝均有其产生的一种或几种主要原因。混凝土桥梁裂缝的种类，就其产生的原因，大致可划分如下几种：一、荷载引起的裂缝 混凝土桥梁在常规静、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。直接应力裂缝是指外荷载引起的直接应力产生的裂缝。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；结构安全系数不够。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。 次应力裂缝是指由外荷载引起的次生应力产生裂缝。裂缝产生的原因有： 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、同时削减该处断面尺寸的办法设计铰，理论计算该处不会存在弯矩，但实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、开洞、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，产生巨大的应力集中。在长跨预应力连续梁中，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。 实际工程中，次应力裂缝是产生荷载裂缝的最常见原因。次应力裂缝多属张拉、劈裂、剪切性质。次应力裂缝也是由荷载引起，仅是按常规一般不计算，但随着现代计算手段的不断完善，次应力裂缝也是可以做到合理验算的。例如现在对预应力、徐变等产生的二次应力，不少平面杆系有限元程序均可正确计算，但在40年前却比较困难。在设计上，应注意避免结构突变（或断面突变），当不能回避时，应做局部处理，如转角处做圆角，突变处做成渐变过渡，同时加强构造配筋，转角处增配斜向钢筋，对于较大孔洞有条件时可在周边设置护边角钢。荷载裂缝特征依荷载不同而异呈现不同的特点。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，往往是结构达到承载力极限的标志，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。沿构件出现平行于受力方向的短而密的平行裂缝。 3、受弯。弯矩最大截面附近从受拉区边沿开始出现与受拉方向垂直的裂缝，并逐渐向中和轴方向发展。采用螺纹钢筋时，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。 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方向的斜裂缝；当箍筋适当时发生剪压破坏，沿梁端中下部出现约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，形成冲切面。 9、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 混凝土具有热胀冷缩性质，当外部环境或结构内部温度发生变化，混凝土将发生变形，若变形遭到约束，则在结构内将产生应力，当应力超过混凝土抗拉强度时即产生温度裂缝。在某些大跨径桥梁中，温度应力可以达到甚至超出活载应力。温度裂缝区别其它裂缝最主要特征是将随温度变化而扩张或合拢。引起温度变化主要因素有： 1、年温差。一年中四季温度不断变化，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、支座位移或设置柔性墩等构造措施相协调，只有结构的位移受到限制时才会引起温度裂缝，例如拱桥、刚架桥等。我国年温差一般以一月和七月月平均温度的作为变化幅度。考虑到混凝土的蠕变特性，年温差内力计算时混凝土弹性模量应考虑折减。 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2.0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。施工中应根据实际情况，尽量选择水化热低的水泥品种，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。 5、蒸汽养护或冬季施工时施工措施不当，混凝土骤冷骤热，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。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。试验研究表明，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，钢筋与混凝土的粘结力随之下降，混凝土温度达到300后抗拉强度下降50%，抗压强度下降60%，光圆钢筋与混凝土的粘结力下降80%；由于受热，混凝土体内游离水大量蒸发也可产生急剧收缩。三、收缩引起的裂缝在实际工程中，混凝土因收缩所引起的裂缝是最常见的。在混凝土收缩种类中，塑性收缩和缩水收缩（干缩）是发生混凝土体积变形的主要原因，另外还有自生收缩和炭化收缩。 塑性收缩。发生在施工过程中、混凝土浇筑后45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。在构件竖向变截面处如T梁、箱梁腹板与顶底板交接处，因硬化前沉实不均匀将发生表面的顺腹板方向裂缝。为减小混凝土塑性收缩，施工时应控制水灰比，避免过长时间的搅拌，下料不宜太快，振捣要密实，竖向变截面处宜分层浇筑。 缩水收缩（干缩）。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。混凝土硬化后收缩主要就是缩水收缩。如配筋率较大的构件（超过3%），钢筋对混凝土收缩的约束比较明显，混凝土表面容易出现龟裂裂纹。 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）。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。炭化收缩一般不做计算。 混凝土收缩裂缝的特点是大部分属表面裂缝，裂缝宽度较细，且纵横交错，成龟裂状，形状没有任何规律。研究表明，影响混凝土收缩裂缝的主要因素有： 1、水泥品种、标号及用量。矿渣水泥、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。另外骨料粒径大收缩小，含水量大收缩越大。 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。养护时保持湿度越高、气温越低、养护时间越长，则混凝土收缩越小。蒸汽养护方式比自然养护方式混凝土收缩要小。 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、振捣方式及时间。机械振捣方式比手工捣固方式混凝土收缩性要小。振捣时间应根据机械性能决定，一般以515s/次为宜。时间太短，振捣不密实，形成混凝土强度不足或不均匀；时间太长，造成分层，粗骨料沉入底层，细骨料留在上层，强度不均匀，上层易发生收缩裂缝。对于温度和收缩引起的裂缝，增配构造钢筋可明显提高混凝土的抗裂性，尤其是薄壁结构（壁厚2060cm）。构造上配筋宜优先采用小直径钢筋(814)、小间距布置(1015cm)，全截面构造配筋率不宜低于0.3%，一般可采用0.3%0.5%。四、地基础变形引起的裂缝 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、地质勘察精度不够、试验资料不准。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。比如丘陵区或山岭区桥梁，勘察时钻孔间距太远，而地基岩面起伏又大，勘察报告不能充分反映实际地质情况。 2、地基地质差异太大。建造在山区沟谷的桥梁，河沟处的地质与山坡处变化较大，河沟中甚至存在软弱地基，地基土由于不同压缩性引起不均匀沉降。 3、结构荷载差异太大。在地质情况比较一致条件下，各部分基础荷载差异太大时，有可能引起不均匀沉降，例如高填土箱形涵洞中部比两边的荷载要大，中部的沉降就要比两边大，箱涵可能开裂。 4、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。 5、分期建造的基础。在原有桥梁基础附近新建桥梁时，如分期修建的高速公路左右半幅桥梁，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。 6、地基冻胀。在低于零度的条件下含水率较高的地基土因冰冻膨胀；一旦温度回升，冻土融化，地基下沉。因此地基的冰冻或融化均可造成不均匀沉降。 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、膨胀土等特殊地基土，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。地面荷载条件的变化，如桥梁附近因塌方、山体滑坡等原因堆置大量废方、砂石等，桥址范围土层可能受压缩再次变形。因此，使用期间原有地基条件变化均可能造成不均匀沉降。对于拱桥等产生水平推力的结构物，对地质情况掌握不够、设计不合理和施工时破坏了原有地质条件是产生水平位移裂缝的主要原因。五、钢筋锈蚀引起的裂缝 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，钢筋中铁离子与侵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长约24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。 要防止钢筋锈蚀，设计时应根据规范要求控制裂缝宽度、采用足够的保护层厚度（当然保护层亦不能太厚，否则构件有效高度减小，受力时将加大裂缝宽度）