鋼筋混凝土梁裂縫防治措施

□文/張云龍

鋼筋混凝土梁裂縫防治措施

□文/張云龍

鋼筋混凝土梁裂縫是混凝土工程中最常見的一種質(zhì)量問題，如何防治混凝土裂縫是工程技術(shù)人員迫切希望解決的技術(shù)難題，本文對鋼筋混凝土梁裂縫成因和處理方法作了詳細(xì)分析。

鋼筋混凝土梁；裂縫；防治措施

鋼筋混凝土梁出現(xiàn)裂縫的原因很復(fù)雜，主要有材料或氣候因素、施工不當(dāng)、設(shè)計和施工錯誤、改變使用功能或使用不合理等。但鋼筋混凝土梁出現(xiàn)裂縫將對建筑工程質(zhì)量產(chǎn)生很大的影響。混凝土因其取材廣泛、價格低廉，抗壓強(qiáng)度高、可澆注成各種形狀，并且耐火性好、不易風(fēng)化、養(yǎng)護(hù)費(fèi)用低，成為當(dāng)今世界建筑結(jié)構(gòu)中使用最廣泛的建筑材料。但混凝土也存在抗拉能力差、容易開裂等缺點(diǎn)，混凝土裂縫不可避免。一些裂縫在使用荷載或外界物理、化學(xué)因素的作用下，不斷產(chǎn)生和擴(kuò)展，引起混凝土炭化、保護(hù)層剝落、鋼筋腐蝕，使混凝土的強(qiáng)度和剛度受到削弱，耐久性降低，危害結(jié)構(gòu)的正常使用，必須加以控制。

一、鋼筋混凝土梁裂縫的部位

（一）梁受拉區(qū)裂縫。由于澆筑混凝土?xí)r施工管理不善，使用了低劣的鋼筋，造成梁受拉鋼筋強(qiáng)度不足。施工中，提前拆模、施工荷載超過設(shè)計荷載或混凝土強(qiáng)度低于設(shè)計規(guī)定，以及使用不當(dāng)，使用荷載大大超過原設(shè)計荷載，使梁受拉區(qū)產(chǎn)生裂縫。梁受拉區(qū)產(chǎn)生的裂縫一般采用水泥漿封閉，防止鋼筋銹蝕，再根據(jù)具體情況做補(bǔ)強(qiáng)加固處理。

（二）梁在支座附近的斜裂縫。梁的混凝土強(qiáng)度低于設(shè)計強(qiáng)度，抗剪鋼筋不足，箍筋沒有增加，也有的因超載，提前拆模時混凝土強(qiáng)度低于標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度值，造成的抗剪能力低而產(chǎn)生剪切裂縫。應(yīng)先用粘結(jié)漿液壓注處理，再進(jìn)行加固補(bǔ)強(qiáng)，確保梁的使用安全。

（三）梁受壓區(qū)裂縫。梁的高度小，有的梁沒有抗裂驗(yàn)算，混凝土振搗不夠密實(shí)，梁長期在年溫差和日溫差作用下產(chǎn)生溫差變形及長期處于干燥狀態(tài)的環(huán)境中干縮變形，梁在溫差和干縮的綜合作用下裂縫?？p上寬下窄，有貫穿的，有不貫穿的。裂縫長度為梁高的3/5～4/ 5，梁底部不裂，這種裂縫可用水泥砂漿壓注、粘結(jié)密封裂縫和補(bǔ)強(qiáng)。

二、鋼筋混凝土梁裂縫的原因

（一）設(shè)計欠周全。如鋼筋混凝土梁的截面不夠，梁的跨度過大，高度偏小，或者由于計算錯誤，受力鋼筋截面偏小、配筋位置不當(dāng)、節(jié)點(diǎn)不合理等，都會導(dǎo)致混凝土梁出現(xiàn)結(jié)構(gòu)裂縫。

（二）溫度變化引起的裂縫?；炷辆哂袩崦浝淇s性質(zhì)，當(dāng)外部環(huán)境或內(nèi)部溫度發(fā)生變化，混凝土將發(fā)生變形，若變形遭到約束，則在結(jié)構(gòu)內(nèi)將產(chǎn)生應(yīng)力，當(dāng)應(yīng)力超過混凝土抗拉強(qiáng)度時即產(chǎn)生溫度裂縫。在某些大跨徑橋梁中，溫度應(yīng)力可以達(dá)到甚至超出活載應(yīng)力。溫度裂縫區(qū)別其他裂縫最主要的是將隨溫度變化而擴(kuò)張或合攏。引起溫度變化主要因素有年溫差、日照、驟然降溫、水化熱、蒸汽養(yǎng)護(hù)或冬季施工措施不當(dāng)?shù)取?/p>

（三）地基變形引起的裂縫。由于基礎(chǔ)豎向不均勻沉降或水平方向位移，使結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生附加應(yīng)力，超出混凝土結(jié)構(gòu)的抗拉能力，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)開裂?；A(chǔ)不均勻沉降的主要原因有地質(zhì)勘察精度不夠、試驗(yàn)資料不準(zhǔn)；地基地質(zhì)差異太大；結(jié)構(gòu)荷載差異太大；結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)類型差別太大；地在凍脹；橋梁基礎(chǔ)基于滑坡體、溶洞或活動斷層等不良地質(zhì)時，可能造成不均勻沉降。

（四）施工質(zhì)量造成的裂縫。1、由于混凝土標(biāo)號偏低、受力鋼筋截面偏小、截面尺寸不符合設(shè)計等而導(dǎo)致混凝土梁出現(xiàn)裂縫；2、由于施工不當(dāng)、模板支撐下沉，或過早拆除底模和支撐等形成的裂縫；3、由于施工控制不嚴(yán)，在梁上超載堆荷，而導(dǎo)致出現(xiàn)裂縫。

（五）施工材料質(zhì)量與施工工藝質(zhì)量引起的裂縫。混凝土主要由水泥、砂、骨料、拌和水及外加劑組成。配置混凝土所采用材料質(zhì)量不合格，可能導(dǎo)致結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫，如水泥、砂、石骨料以及拌和水及外加劑等。施工工藝質(zhì)量引起的裂縫，如在混凝土結(jié)構(gòu)澆筑、構(gòu)件制作、起模、運(yùn)輸、堆放、拼裝及吊裝過程中，若施工工藝不合理、施工質(zhì)量低劣，容易產(chǎn)生縱向、橫向等各種裂縫，特別是細(xì)長薄壁結(jié)構(gòu)更容易出現(xiàn)。

三、鋼筋混凝土梁裂縫的防治措施

（一）材料的質(zhì)量控制。水泥：在混凝土路面及大體積混凝土施工中，水化熱引起的溫升較高，降溫幅度大，容易引起溫度裂縫。為此，在施工中應(yīng)選用水化熱較低的水泥，盡量降低單位水泥使用量。粗骨料：在鋼筋混凝土施工中，粗骨料的最大尺寸與結(jié)構(gòu)物的配筋、混凝土的澆灌工藝有關(guān)，增大骨料粒徑可減少用水量，混凝土的收縮和泌水隨之減少，但骨料粒徑增大容易引起混凝土的離析。因此，必須調(diào)整好級配設(shè)計，并在施工中加強(qiáng)振搗。對于粒徑5～40mm的石子，要求針片狀少，超規(guī)少，顆粒級配符合篩分曲線要求，這樣可避免堵泵，減少砂率、水泥用量，提高混凝土強(qiáng)度。試驗(yàn)結(jié)果表明：采用粒徑5～40mm石子比采用粒徑5～25mm石子每立方米混凝土減少用水量l5kg左右：在相同水灰比情況下，每立方米混凝土水泥用量減少20kg左右（水灰比0.709），同時降低了混凝土的溫升；當(dāng)粒徑50mm石子滿足篩分曲線要求時，其砂率控制在42%左右即可滿足泵送要求。細(xì)骨料：采用中粗砂比采用細(xì)砂每立方米混凝土減少用水量20kg左右，水泥相應(yīng)減少28kg左右，從而降低混凝土的干縮。砂石料的含泥量控制：砂石含泥量超標(biāo)，不僅增加混凝土的干縮，同時降低了混凝土的抗拉強(qiáng)度，對混凝土的抗裂十分不利，因此在路面混凝土及大體積混凝土施工中，石子含泥量應(yīng)控制好。摻加塊石：在大體積混凝土基礎(chǔ)施工中，摻加無裂縫的、沖洗干凈、規(guī)格為l50～250mm的堅固大石塊，不僅可減少混凝土的總用量，又可減少單位水泥用量，從而降低水化熱，同時石塊本身也吸收熱量，使水化熱進(jìn)一步降低，對控制裂縫有利。如在濱河路防洪堤施工中，基礎(chǔ)混凝土摻入l5%的塊石，使得基礎(chǔ)混凝土裂縫出現(xiàn)極少。

（二）工序與施工過程的質(zhì)量控制。筆者認(rèn)為，對工序與施工過程的質(zhì)量控制，主要做好以下幾方面工作：1、每道工序開始前及施工過程中都要對影響工序質(zhì)量的條件或因素進(jìn)行控制；2、每道工序完成后要運(yùn)用一定的檢測手段對其進(jìn)行檢測，確保能夠達(dá)到預(yù)定的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。質(zhì)量管理人員主要采用的檢查方法有目測法、儀測法、實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)法等。

在施工過程中，應(yīng)重點(diǎn)進(jìn)行以下方面的檢查：1、施工操作質(zhì)量檢查：對違章操作及不符合安全要求的應(yīng)及時糾正；2、工序質(zhì)量的交接檢查：指前道工序檢查驗(yàn)收合格后，方可移交下一道工序；3、隱蔽工程的檢查與驗(yàn)收：這一部分是防止質(zhì)量隱患和事故的關(guān)鍵，隱蔽工程必須經(jīng)質(zhì)量檢查人員檢查確認(rèn)合格后，才允許加以覆蓋進(jìn)行下一道工序；4、施工過程中的監(jiān)控：對某些重要的分項工程應(yīng)特別注意經(jīng)常進(jìn)行預(yù)檢和復(fù)核；5、成品保護(hù)的質(zhì)量檢查：必須對已完成部分采取妥善措施予以保護(hù)，以免造成損壞，影響工程整體質(zhì)量。如發(fā)現(xiàn)施工中出現(xiàn)問題應(yīng)立刻解決，以保證質(zhì)量與工期的要求；如發(fā)生嚴(yán)重的質(zhì)量問題，則要停止施工，然后要求提出報告說明質(zhì)量情況、產(chǎn)生的原因和處理的方法以及提出如何確保此類問題不再發(fā)生的措施，經(jīng)質(zhì)量管理人員審批同意后進(jìn)行處理。解決完該問題后，經(jīng)質(zhì)量管理人員認(rèn)可后下達(dá)復(fù)工令。

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