鋼筋混凝土柱裂縫的特點(diǎn)、處理、加固

□ 薛日勇　江蘇雙樓建設(shè)集團(tuán)有限公司

鋼筋混凝土柱裂縫的特點(diǎn)、處理、加固

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鋼筋混凝土柱，是用鋼筋混凝土材料制成的柱。是房屋、橋梁、水工等各種工程結(jié)構(gòu)中最基本的承重構(gòu)件，常用作樓蓋的支柱、橋墩、基礎(chǔ)柱、塔架和桁架的壓桿。本文就鋼筋混凝土柱的裂縫特點(diǎn)、原因、預(yù)防措施及處理方法，做了分析探討。

鋼筋混凝土柱；裂縫；特點(diǎn)；處理；加固

1.鋼筋混凝土柱的特點(diǎn)

鋼筋混凝土柱，用鋼筋混凝土材料制成的柱。鋼筋混凝土柱具有的基本特點(diǎn)是：（1）承載力強(qiáng).根據(jù)有關(guān)測(cè)試，表明，鋼筋混凝土柱比一般單獨(dú)使用鋼管、混凝土的構(gòu)件，承載力，都大幾倍.（2）良好的塑性和抗震性能：在鋼管混凝土構(gòu)件軸壓試驗(yàn)中，試件壓縮到原長(zhǎng)的2/3，構(gòu)件表面已褶皺、變形，但仍有一定的承載力，可見(jiàn)塑性非常好。（3）經(jīng)濟(jì)性好。鋼筋混凝土柱的造價(jià)，比鋼柱節(jié)約材料，比混凝土，也能節(jié)省很多用料。（4）施工簡(jiǎn)單，可大大縮短工期：和鋼柱相比，零件少，焊縫短，且柱腳構(gòu)造簡(jiǎn)單，可直接插入混凝土基礎(chǔ)預(yù)留的孔洞中，免去了復(fù)雜的柱腳構(gòu)造；由于自重的減輕，還簡(jiǎn)化了運(yùn)輸和吊裝等工作。

2.鋼筋混凝土柱裂縫類型分析及處理

2.1柱順筋方向裂縫

該裂縫多數(shù)在使用過(guò)程中逐漸出現(xiàn)，為沿柱子縱向主筋位置的裂縫，其縫長(zhǎng)及寬度有隨時(shí)間的延續(xù)而不斷加大的趨勢(shì)，深度一般達(dá)到主筋的位置。 這類裂縫絕大多數(shù)屬于鋼筋銹蝕脹裂。造成裂縫的原因和預(yù)防處理辦法同上述鋼筋混凝土染沿主筋裂縫相似。

2.2鋼筋混凝土柱水平裂縫及水紋狀裂縫

該裂縫一般在拆除模板時(shí)或拆除后才可發(fā)現(xiàn)，其特點(diǎn)是水紋狀裂縫多沿柱四角出現(xiàn)，呈不規(guī)則的龜裂；嚴(yán)重者則沿柱高每隔一段距離（300-1200mm）不等出現(xiàn)一條橫向裂縫，裂縫寬度大小不一，輕者肉眼仔細(xì)可看出，重者則有2-3mm，深度大多數(shù)不超過(guò)30mm。這些裂縫屬塑性收縮和干燥過(guò)快的干縮裂縫，產(chǎn)生的原因：拆模過(guò)早以及天氣炎熱未采取防護(hù)措施，覆蓋及保濕工作太差。預(yù)防的措施：控制拆模時(shí)間，不能過(guò)早拆模；拆模后采用薄膜包裹混凝土柱保持水化熱水蒸氣不必蒸發(fā)；或及時(shí)覆蓋加強(qiáng)澆水濕潤(rùn)，讓混凝土柱保持濕潤(rùn)。

處理的辦法是：混凝土強(qiáng)度等級(jí)能滿足結(jié)構(gòu)需要，要將裂縫鑿槽，用高強(qiáng)水泥砂漿或環(huán)氧樹(shù)脂膠泥嵌縫密封；如混凝土強(qiáng)度等級(jí)達(dá)不到設(shè)計(jì)使用要求時(shí)，除對(duì)裂縫密封處理外，還需對(duì)柱進(jìn)行包型鋼或柱外包混凝土套加固，這里不再贅述。

2.3鋼筋混凝土柱縱向開(kāi)裂裂縫

該裂縫在施工階段或使用階段均可能出現(xiàn)。其特征是多在柱的中部出現(xiàn)縱向開(kāi)裂，有時(shí)在柱端部和柱拫部也會(huì)出現(xiàn)。造成開(kāi)裂裂縫的原因是：（1）設(shè)計(jì)出現(xiàn)失誤；（2）混凝土強(qiáng)度過(guò)低；（3）施工階段和使用階段超載。若是這種裂縫屬荷載作用的應(yīng)力裂縫，危及結(jié)構(gòu)使用安全，發(fā)現(xiàn)后應(yīng)立即采取加固處理。

一般處理方法是：開(kāi)裂較輕者，用包型鋼或用預(yù)應(yīng)力撐桿加固；開(kāi)裂較嚴(yán)重者，用包鋼筋混凝土套的辦法加強(qiáng)。

2.4鋼筋混凝土柱一側(cè)水平裂縫

這種裂縫是在偏心受壓柱中產(chǎn)生，屬荷載作用應(yīng)力造成的裂縫。

產(chǎn)生的要原因是：荷載值偏大超過(guò)設(shè)計(jì)值；混凝土強(qiáng)度過(guò)低；鋼筋直徑偏小數(shù)量不足。這種裂縫會(huì)危及結(jié)構(gòu)安全使用，必須采取加固處理，其方法是：粘貼鋼板， 外包型鋼，包鋼筋混凝土外套加強(qiáng)等。

3.有關(guān)鋼筋混凝土柱的加固

實(shí)際工程中，除了因施工方面造成柱裂縫、質(zhì)量差的原因之外，還因?yàn)樵O(shè)計(jì)不周、經(jīng)過(guò)災(zāi)害（地震、火災(zāi)、洪水）、人為因素等原因，導(dǎo)致鋼筋混凝土柱承載力不足，或者由于改變結(jié)構(gòu)的使用功能而使柱承受的荷載增加等等。當(dāng)出現(xiàn)這些情況時(shí)，就需對(duì)鋼筋混凝土柱進(jìn)行加固。

實(shí)際中，鋼筋混凝土柱的加固方式有很多，如：采用增加構(gòu)件或建筑物的截面和配筋的外包混凝土加固法；在混凝土柱的四角或兩面包型鋼的外包鋼加固法；使用纖維增強(qiáng)聚合物修復(fù)加固混凝土結(jié)構(gòu)的碳纖維布加固法；運(yùn)用結(jié)構(gòu)膠將鋼板粘貼在建筑物表面的粘鋼加固法；采用外加預(yù)應(yīng)力型鋼撐桿對(duì)混凝土柱進(jìn)行加固的預(yù)應(yīng)力撐桿加固法；受火災(zāi)或施工差錯(cuò)引起混凝土柱的強(qiáng)度下降而進(jìn)行的局部加固法，以及將上述方法合用的復(fù)合加固法等。

4.總結(jié)與體會(huì)

混凝土裂縫是否會(huì)降低結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載力，影響到結(jié)構(gòu)的安全性能和正常使用是判斷采用何種裂縫處理方案的關(guān)鍵。當(dāng)裂縫為裝飾面層的裂縫時(shí)候，影響的是正常使用功能，通過(guò)裝飾手段可以彌補(bǔ)，如面層修補(bǔ)法，對(duì)結(jié)構(gòu)影響不大；當(dāng)裂縫直接影響到構(gòu)件承載力，造成安全性能降低時(shí)，采用的是處理結(jié)構(gòu)構(gòu)件的方案，如灌漿、嵌縫、結(jié)構(gòu)加固法、置換商品混凝土法等。在施工過(guò)程中盡量嚴(yán)格控制施工工藝，砼振搗過(guò)程中要按方案進(jìn)行施工，商品混凝土澆筑后要及時(shí)澆水養(yǎng)護(hù)，避免商品混凝土強(qiáng)度達(dá)不到設(shè)計(jì)要求時(shí)就上料上人進(jìn)行施工，對(duì)商品混凝土商砼站的原材料進(jìn)行控制等，節(jié)能避免裂縫的產(chǎn)生。

［1］熊曉剛.商品混凝土裂縫產(chǎn)生的原因和防治［J］.建設(shè)科技，2012年06期

［2］周曉亮.淺談商品混凝土裂縫的種類及預(yù)防措施［J］.科技促進(jìn)發(fā)展（應(yīng)用版），2011年02期