第一篇：某高層小區(qū)剪力墻結(jié)構(gòu)梁板裂縫成因分析及預(yù)防

摘 要:本文根據(jù)工程實(shí)例分析高層鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)裂縫產(chǎn)生的部分原因,并參考多方面的 科學(xué) 研究和工程實(shí)踐提出控制鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的預(yù)防措施。

關(guān)鍵詞:鋼筋混凝土結(jié)構(gòu) 裂縫 原因分析 預(yù)防措施 裂縫處理

前言

近年來(lái),隨著鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)大化和復(fù)雜化,以及商品混凝土的大量推廣和混凝土強(qiáng)度等級(jí)的提高,結(jié)構(gòu)裂縫出現(xiàn)機(jī)率大大增加,有些已危及結(jié)構(gòu)的安全性和耐久性,有的地下工程裂滲已影響其使用功能。表面裂縫,隨后引發(fā)內(nèi)部微裂縫,若混凝土變形受到約束,則進(jìn)一步產(chǎn)生收縮裂縫。這是高標(biāo)號(hào)混凝土容易開(kāi)裂的主要原因之一。

以上是從水泥混凝土物理化學(xué)特性分析其各種收縮現(xiàn)象,早期塑性收縮會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)出現(xiàn)表面裂縫,混凝土進(jìn)入硬化階段后,混凝土水化熱使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生溫差收縮和干燥收縮,這是誘發(fā)裂縫的主要原因，結(jié)構(gòu)自重及支撐荷載考慮不足也是引起裂縫的一個(gè)原因。

某工程建于內(nèi)蒙古某市新城區(qū)，主體結(jié)構(gòu)形式為剪力墻結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)墻下條形基礎(chǔ)+250mm厚防水板，基礎(chǔ)持力層為圓礫，地基承載力特征值260kpa。建筑面積為6320.6平方米，建筑地下一層，局部有夾層，地上12層，總高37.5米。地下一層為車(chē)庫(kù)，層高3.00m，地下一層夾層為庫(kù)房，層高為2.60m，1-10層為普通住宅，層高3.00m，11、12層為躍層式住宅，底層層高3.00m，躍層層高為4.45m。使用年限為50年，抗震設(shè)防烈度為7度（0.15g）。

工程位于內(nèi)蒙古自治區(qū)，處于暖溫帶向寒帶的過(guò)渡地區(qū)，冬季寒冷干燥，夏季溫暖多雨。冬季最低溫達(dá)-20℃以下，多風(fēng)沙，氣候條件惡劣，屬干燥地區(qū)。裂縫出現(xiàn)位置主要集中在主次梁相交處主梁上位于次梁兩側(cè)，大跨度板的主梁上等。

第一、設(shè)計(jì)方面

選用合理的設(shè)計(jì)模型及適宜的長(zhǎng)度或體積。特別考慮溫度變化和混凝土收縮對(duì)結(jié)構(gòu)的影響?，F(xiàn)行《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》gb50011-2002 中對(duì)此提出了幾項(xiàng)具體措施:一是設(shè)置伸縮縫,對(duì)不同結(jié)構(gòu)形式、外露環(huán)境有不同的要求。二是混凝土澆筑采用后澆帶分段施工。三是采用專(zhuān)門(mén)的預(yù)加應(yīng)力措施,以此抵消溫度、收縮應(yīng)力的影響。

新的戶型追求大的客廳：客廳尺寸4.8*6.6或是5.4*6.9結(jié)構(gòu)采用大板的情況下，樓板結(jié)構(gòu)自重加上施工支撐荷載遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)設(shè)住宅計(jì)活荷載2.0kn/m2在梁板砼沒(méi)有達(dá)到100%設(shè)計(jì)強(qiáng)度的情況下結(jié)構(gòu)早期受荷，極易出現(xiàn)早期裂縫，加上環(huán)境等外界因素量梁側(cè)裂縫進(jìn)一步開(kāi)展。

第二、最終現(xiàn)場(chǎng)混凝土構(gòu)件裂縫的處理

在本工程實(shí)踐中,裂縫是可能避免的，雖然本身砼結(jié)構(gòu)就是帶裂縫工作的一種結(jié)構(gòu)形式，但是通過(guò)合理設(shè)計(jì)和施工裂縫可以嚴(yán)格控制在0.2-0.3mm以下。對(duì)本工程裂縫的處理,首先要分析其形成原因,是由設(shè)計(jì)、施工、材料還是其它因素引起的。結(jié)構(gòu)核算分析后結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基本沒(méi)有問(wèn)題，混凝土構(gòu)件的裂縫大致分三類(lèi)。第一類(lèi)是很細(xì)小的裂縫,或者說(shuō)是規(guī)范所允許范圍內(nèi)的裂縫0.3mm以下直裂縫。這種裂縫一般不需要處理,第二類(lèi)是超出規(guī)范允許范圍內(nèi)的,但并不影響結(jié)構(gòu)安全問(wèn)題的裂縫寬度大于0.3mm裂縫。這種裂縫一般需處理才能滿足使用功能以及結(jié)構(gòu)耐久性等,第三類(lèi)是裂縫較大或是斜角裂縫,影響到結(jié)構(gòu)安全性的裂縫,這種裂縫的構(gòu)件往往需要進(jìn)行結(jié)構(gòu)加固處理，本工程裂縫部分屬于屬于第三類(lèi)裂縫

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)勘查測(cè)得的裂縫長(zhǎng)度、寬度及裂縫形式對(duì)結(jié)構(gòu)安全性和耐久性均構(gòu)成危害處理方法分兩種,一是抹面處理,即采用高強(qiáng)環(huán)氧樹(shù)脂砂漿封閉或是是壓力灌漿法,并且對(duì)梁上斜裂縫進(jìn)行局部補(bǔ)強(qiáng)處理。第二是對(duì)裂縫首先進(jìn)行封閉處理，然后采用碳纖維對(duì)裂縫處進(jìn)行加固處理。

第三、設(shè)計(jì)體會(huì)和建議

隨著社會(huì)對(duì)生活品質(zhì)的改善，大戶型越來(lái)越成為開(kāi)發(fā)領(lǐng)域的一種追求，商品混凝土材料的廣泛使用,混凝土構(gòu)件的裂縫問(wèn)題也一直為工程技術(shù)人員所討論。1.材料方面。

2.地基變形。

3.設(shè)計(jì)方面。

4.結(jié)構(gòu)荷載方面。

5.溫度應(yīng)力裂縫。

6.施工方面。

二、混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的預(yù)防措施

1.材料方面和施工。1）水泥：根據(jù)工程條件不同，盡量選用水化熱較低、強(qiáng)度較高的水泥，嚴(yán)禁使用安定性不合格的水泥：2）骨料應(yīng)選用粒徑適當(dāng)、級(jí)配合理、無(wú)堿性反應(yīng)、有害物質(zhì)及含泥量符合規(guī)定的砂、石材料；3）外摻料宜摻入適量粉煤灰和減水劑等外加劑，超長(zhǎng)建筑物或構(gòu)筑物可加入微膨脹劑，以改善混凝土工作性能，降低水泥用量和用水量，減少收縮。適當(dāng)?shù)脑O(shè)置混凝土后澆帶或膨脹后澆帶，4）采用先進(jìn)的施工工藝如：跳倉(cāng)發(fā)施工等。

2.混凝土配料、攪拌及澆筑。1）配合比設(shè)計(jì)應(yīng)盡量采有低水灰比、低水泥用量、低用水量。投料計(jì)量應(yīng)準(zhǔn)確，攪拌時(shí)間應(yīng)保證；2）澆筑分層應(yīng)合理，振搗應(yīng)均勻、適度，不得隨意留置施工縫。

3.設(shè)計(jì)方面。1）建筑平面造型在滿足使用要求的前提下，力求簡(jiǎn)單；控制建筑物的長(zhǎng)高比，增強(qiáng)整體剛度和調(diào)整不均勻沉降的能力；2）正確設(shè)置沉降縫、變形縫，位置和寬度選擇要適當(dāng)，構(gòu)造要合理3）構(gòu)件配筋要合理，間距要適當(dāng)。斷面較大的梁應(yīng)設(shè)置腰筋。大跨度、較厚的現(xiàn)澆板，上面中心部位宜配置構(gòu)造鋼筋。主梁在集中應(yīng)力處，宜加設(shè)抗剪鋼筋。

第二篇：砌體結(jié)構(gòu)裂縫成因及預(yù)防和處理措施

第一章 前言

砌體結(jié)構(gòu)房屋出現(xiàn)裂縫的現(xiàn)象較為普遍，裂縫程度輕重差別很大，輕則影響房屋正常使用和美觀，嚴(yán)重的將形成結(jié)構(gòu)安全隱患，甚至發(fā)生工程事故。隨著住宅商品化的發(fā)展，房屋裂縫問(wèn)題越來(lái)越引起人們的關(guān)注。裂縫寬度的控制標(biāo)準(zhǔn)問(wèn)題：(1)墻體裂縫允許寬度的含義包括：①裂縫對(duì)砌體的承載力和耐久性影響很小；②人的感觀的可接受程度。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的裂縫寬度大于0.3mm時(shí)，通常在美學(xué)上難以接受，砌體結(jié)構(gòu)也不例外。盡管砌體結(jié)構(gòu)的安全的裂縫寬度可以更大些，但在住宅商品化的今天，砌體房屋的裂縫，不論是否為0.3mm，只要可見(jiàn)，已成為住戶判別“房屋安全”的直觀標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)資料了解，目前只有德國(guó)對(duì)砌體結(jié)構(gòu)的裂縫寬度有明文規(guī)定：對(duì)外墻或條件惡劣的墻體，裂縫寬度不大于0.2mm，其它部位裂縫寬度不大于0.3mm。其它發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)裂縫控制的要求較高，但未對(duì)砌體裂縫寬度規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)。因此，如何面對(duì)砌體結(jié)構(gòu)的裂縫，確實(shí)是一個(gè)比較突出和需要認(rèn)真對(duì)待的課題，需要引起足夠的重視。(2)鑒于裂縫成因的復(fù)雜性，按目前條件和《砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》提供的措施，尚難完全避免墻體開(kāi)裂，而是使裂縫的程度減輕或無(wú)明顯裂縫，因此規(guī)范中采用了“防止或減輕”墻體開(kāi)裂的措施的用語(yǔ)。

裂縫的成因，依據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《民用建筑可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)》可分為受力裂縫和非受力裂縫兩大類(lèi)。在各種直接荷載作用下，墻體產(chǎn)生的裂縫稱(chēng)為受力裂縫；而砌體因溫度、收縮、變形或地基不均勻沉降等引起的裂縫是非受力裂縫，又稱(chēng)變形裂縫。變形裂縫占砌體房屋裂縫中的80％ 以上，其中因地基不均勻沉降而引起的裂縫更為突出和引人關(guān)注。相對(duì)于受力裂縫，變形裂縫的產(chǎn)生機(jī)理和影響因素復(fù)雜得多，本文主要分析砌體結(jié)構(gòu)由地基不均勻沉降和溫度．引起的變形裂縫。

第2章 地基不均勻沉降引起的裂縫

在軟土、填土、沖溝、古河道、暗渠、沉陷區(qū)以及各種不均勻地基上建造結(jié)構(gòu)物，或者地基雖然比較均勻，但是荷載差別過(guò)大或結(jié)構(gòu)物剛度差別懸殊時(shí)，地基不均勻沉降均能引起裂縫。

2．1 地基不均勻沉降裂縫的形態(tài)

地基不均勻沉降裂縫的形態(tài)是多種多樣的。裂縫主要分為剪切裂縫和彎曲裂縫。地基不均勻沉降裂縫常見(jiàn)的有正八字裂縫和斜向裂縫。沉降裂縫多出現(xiàn)在房屋中下部且發(fā)生于房屋中下部的裂縫較上部寬度大。

2．2 地基不均勻沉降裂縫的產(chǎn)生機(jī)理

(1)墻體中下部區(qū)域的斜向裂縫

一般情況下，地基受到上部結(jié)構(gòu)傳遞的壓力，引起地基的沉降變形呈凹形，常稱(chēng)為“盆形沉降曲面”，這是由于中部壓力相互影響高于邊緣處相互影響，以及邊緣處非受荷載區(qū)地基對(duì)受荷載區(qū)下沉有剪切阻力等共同作用的結(jié)果，導(dǎo)致地基反力在邊緣區(qū)較高。這種沉降使建筑物形成中部沉降大、端部沉降小的彎曲，產(chǎn)生正彎距。結(jié)構(gòu)中下部受拉，端部受剪，端部地基反力梯度加大，墻體內(nèi)剪應(yīng)力加大，形成主拉應(yīng)力引起墻體開(kāi)裂，裂縫呈正八字形。由于墻體中上部受壓并形成“拱”作用，墻體裂縫越靠近地基和門(mén)窗洞口越嚴(yán)重，中下部開(kāi)裂區(qū)的墻體因有自重下墜作用，易造成垂直方向拉應(yīng)力，可形成水平裂縫。

(2)墻體端部區(qū)域斜向裂縫

當(dāng)?shù)鼗胁坑谢靥钌?、石，或中部地基?jiān)硬而端部軟弱，或由于荷載相差懸殊，建筑物端部沉降大于中部時(shí)，會(huì)形成負(fù)彎矩。主拉應(yīng)力將引起墻體端部出現(xiàn)倒八字裂縫。局部的沉降不均不僅可以引起斜裂縫，還可能引起砌體的水平裂縫。

2．3 影響地基沉降裂縫的因素

地基、基礎(chǔ)、建筑物構(gòu)成一個(gè)整體，共同工作。其內(nèi)力和變形形態(tài)與土的性質(zhì)、建筑物與地基的剛度、基礎(chǔ)與建筑物的尺寸、形狀、材料的彈塑性性質(zhì)、徐變等有關(guān)。(1)建筑物與地基的相對(duì)剛度

首先，建筑物的長(zhǎng)度和寬度越小，基礎(chǔ)的抗彎剛度越大，建筑物與地基的相對(duì)剛度就越大。這時(shí)在外荷載作用下，地基的反力向兩端集中，則中部彎矩較大，這就需要結(jié)構(gòu)具有足夠的強(qiáng)度，滿足結(jié)構(gòu)物最大彎矩的要求；其次，在較差的地基上，地基的變形模量較高，而基礎(chǔ)的抗彎剛度較小，結(jié)構(gòu)物的幾何尺寸較長(zhǎng)，則柔性指數(shù)相應(yīng)增大。這時(shí)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)接近于柔性板，此時(shí)地基的沉降與荷載的分布有關(guān)。地基承受荷載大的地方沉降和變形較大，基礎(chǔ)承受的彎矩較小。(2)徐變

建筑物的下沉、水平位移、溫度、濕度變化引起的變形，除了絕對(duì)值外，變形速率是一個(gè)重要因素。只要變形是緩慢的，則多數(shù)建筑物能經(jīng)受較大的變形而不破壞，其主要原因就是由于建筑材料一般都具有徐變特性，在變形過(guò)程中，其內(nèi)應(yīng)力會(huì)隨著變形速度的下降而降低。

(3)建物的形狀平面形狀復(fù)雜的建筑物，如“I”、“I'’，、“L’’、“E”字形等在縱橫單元交叉處基礎(chǔ)密集，地基附加應(yīng)力重疊，使地基沉降量增大。同時(shí)，此類(lèi)建筑物整體性差，剛度不對(duì)稱(chēng)，在地基產(chǎn)生不均勻沉降時(shí)容易發(fā)生墻體開(kāi)裂。

第3章 砌體房屋的溫度變形裂縫

3．1 溫度裂縫的主要形態(tài)

最常見(jiàn)的溫度裂縫出現(xiàn)在混凝土平屋蓋房屋的頂層兩端墻體和山墻上。如在門(mén)窗洞邊的正“八”字斜裂縫、山墻上部的斜裂縫、平屋頂下或屋頂圈梁下沿磚(塊)灰縫的水平裂縫、以及水平包角裂縫(包括女兒墻)等，其中頂層兩端縱墻墻體門(mén)窗洞邊的正“八”字斜裂縫最為普遍。溫度裂縫是造成墻體早期裂縫的主要原因。這些裂縫一般經(jīng)過(guò)一個(gè)冬夏之后才逐漸穩(wěn)定，不再繼續(xù)發(fā)展，裂縫的寬度隨著溫度變化而略有變化。溫度裂縫有明顯的規(guī)律性：兩端嚴(yán)重，頂層嚴(yán)重，陽(yáng)面嚴(yán)重。

3．2 溫度裂縫產(chǎn)生機(jī)理

對(duì)于磚砌體結(jié)構(gòu)，磚砌體的線膨脹系數(shù)5×10-6，是混凝土的一半。當(dāng)外界溫度升高時(shí)，混凝土屋蓋變形大，墻體變形相對(duì)較小，導(dǎo)致磚砌體和混凝土屋蓋之間產(chǎn)生約束應(yīng)力。使屋蓋受壓，墻體受拉、受剪。當(dāng)約束條件下溫度變形引起的溫度應(yīng)力足夠大時(shí)，墻體就會(huì)產(chǎn)生溫度裂縫?；炷疗鰤K墻體的線膨脹系數(shù)與混凝土屋蓋相同。在夏季陽(yáng)光照射下，兩者之間存在一定的溫差。屋面最高溫度可達(dá)40℃-50℃，而頂層外墻平均最高溫度約為30℃-35℃。屋面和頂層外墻存在10℃-15℃的溫差，兩者的溫差可能引起墻體開(kāi)裂。另外，從材料上看，相同砂漿強(qiáng)度等級(jí)下混凝土砌塊的抗拉、抗剪強(qiáng)度比磚砌體小了很多，沿齒縫截面彎拉強(qiáng)度僅為磚砌體的30％-35％，沿通縫彎拉強(qiáng)度僅為磚砌體的45％-50％，抗剪強(qiáng)度僅為磚砌體的50％-55％。因此，在相同受力狀態(tài)下，混凝土砌塊抵抗拉力和剪力的能力要比磚砌體小很多，所以更容易開(kāi)裂。對(duì)于頂層墻體，墻體的壓應(yīng)力較小，墻體的剪應(yīng)力近似等于主拉應(yīng)力。而墻體的剪應(yīng)力與溫差、水平阻力系數(shù)以及建筑物長(zhǎng)度有關(guān)，墻體剪應(yīng)力與溫差成正比。因此，采取隔熱措施

以減少溫差，可達(dá)到減小主拉應(yīng)力的目的。墻體剪應(yīng)力與水平阻力系數(shù)成正比，如水平阻力系數(shù)降低30％，則剪應(yīng)力降低16％。因此，可通過(guò)在鋼筋混凝土屋面板與墻體圈梁的接觸面處設(shè)置水平滑動(dòng)層來(lái)減少頂板與墻體的約束作用。

第4章 預(yù)防措施

4．1 防止由溫度變化引起的砌體結(jié)構(gòu)開(kāi)裂措施

為了防止或減輕混凝土屋蓋和墻體間的溫差變形和墻體變形引起的頂層墻體的開(kāi)裂，可根據(jù)具體情況采取下列措施：

(1)根據(jù)砌體房屋墻體材料和建筑物類(lèi)型、屋蓋或樓蓋類(lèi)別選用合適的伸縮縫區(qū)段。伸縮縫應(yīng)設(shè)在因溫度和收縮變形可能引起應(yīng)力集中、砌體產(chǎn)生裂縫可能性最大的地方；

(2)屋面應(yīng)設(shè)置有效的保溫層或隔熱層；

(3)屋面保溫層或屋面剛性面層及砂漿找平層應(yīng)設(shè)置分隔縫，分隔縫間距不宜大于6 m，并與女兒墻隔開(kāi)，其縫寬不小于30mm；

(4)采用裝配式有檁體系鋼筋混凝土屋蓋或瓦材屋蓋；(5)當(dāng)現(xiàn)澆混凝土挑檐或坡屋頂?shù)拈L(zhǎng)度大于l2m時(shí)，宜沿縱向設(shè)置分隔縫或沿坡頂脊部設(shè)置分隔縫，縫寬不小于20mm，縫內(nèi)用防水彈性材料嵌填；

(6)在混凝土屋面板與墻體圈梁間設(shè)置滑動(dòng)層?；瑒?dòng)層可采用兩層油氈夾滑石粉或橡膠片，對(duì)較長(zhǎng)的縱墻可只在兩端的2-3個(gè)開(kāi)間內(nèi)設(shè)置，對(duì)橫墻可只在其兩端各1／4墻長(zhǎng)范圍內(nèi)設(shè)置；

(7)頂層屋面板下設(shè)置現(xiàn)澆鋼筋混凝土圈梁，并沿內(nèi)外墻拉通，房屋兩端圈梁下的墻體內(nèi)適當(dāng)配置水平鋼筋；

(8)頂層挑梁與圈梁拉通。當(dāng)不能拉通時(shí)，在挑梁末端下墻體內(nèi)設(shè)置3道焊接鋼筋網(wǎng)片(縱向鋼筋不宜小于2F4，橫筋間距不宜大于200mm)或2F6鋼筋，其從挑梁末端伸人兩邊墻體不小于1000mm；

(9)頂層門(mén)窗洞口過(guò)梁上的水平灰縫內(nèi)設(shè)置2-3道焊接鋼筋網(wǎng)片或2F6鋼筋，并應(yīng)伸人過(guò)梁兩端墻內(nèi)不小于6O0mm；

(10)頂層及女兒墻砂漿強(qiáng)度等級(jí)不低于M5頂層墻體內(nèi)適當(dāng)增設(shè)構(gòu)造柱；

(11)女兒墻應(yīng)設(shè)構(gòu)造柱，其間距不大于4m，構(gòu)造柱應(yīng)伸至女兒墻頂，并與現(xiàn)澆鋼筋混凝土壓頂澆在一起。

4．2 防止墻體材料的干縮引起的裂縫措施

(1)選用干縮值低的墻材?？刂破鲋r(shí)材料的含水量(先讓材料干縮后砌墻)。采用低強(qiáng)度砂漿和長(zhǎng)度小的磚塊，可以避免磚塊的斷裂，并將細(xì)小裂縫均勻分散到各個(gè)垂直的灰縫隙中，避免變形和應(yīng)力集中，累加出現(xiàn)大裂縫；

(2)面積較大的墻體采用在墻體內(nèi)增設(shè)構(gòu)造梁柱的構(gòu)造措施；(3)嚴(yán)格控制以膠凝材料為原料的砌塊的齡期，不足28d的不應(yīng)進(jìn)人施工現(xiàn)場(chǎng)；

(4)正確掌握各種砌塊使用時(shí)的含水率。輕集料混凝土空心砌塊和蒸壓灰砂磚、蒸壓粉煤灰加氣混凝土砌塊砌筑時(shí)的含水率分別控制為5％-8％和15％、20％以內(nèi)。砌體在生產(chǎn)儲(chǔ)存期、運(yùn)輸、現(xiàn)場(chǎng)堆放等均要防止被水浸濕，雨季還應(yīng)做好對(duì)砌塊和砌體的遮蓋。施工時(shí)，一般提前I～2d灑水稍作濕潤(rùn)。砌塊含水深度以表層8-10mm為宜。

4．3 防止由地基沉降引起的裂縫措施

(1)建筑物的體型力求簡(jiǎn)單；

(2)合理設(shè)置沉降縫。在建筑物平面轉(zhuǎn)折處、建筑高度荷載突變處、結(jié)構(gòu)類(lèi)型不同處以及地基土軟硬交界處設(shè)置沉降縫；

(3)減輕結(jié)構(gòu)自重；

(4)增強(qiáng)建筑物的剛度和強(qiáng)度。設(shè)置封閉圈梁和構(gòu)造柱，特別是增強(qiáng)頂層和底層圈梁、合理布置縱橫墻、采用整體性好、剛度大的基礎(chǔ)形式等；

(5)減小或調(diào)整基底的附加應(yīng)力。改變基礎(chǔ)地面尺寸，使不同荷載的基礎(chǔ)沉降量接近。

第5章 抗裂措施效果評(píng)價(jià)

上述所述的防止或減輕墻體開(kāi)裂的主要措施，在基本原理上分別基于防裂概念的“防”、“放”、“抗”的原則。

(1)“防”，即適當(dāng)?shù)奈菝鏄?gòu)造處理，減少屋蓋與墻體的溫差，減少屋蓋與墻體的變形，效果最佳，通常采取下列措施：

a．保證屋面保溫層的性能，采用低含水或憎水保溫材料，防止屋面滲漏，南方則加設(shè)屋面隔熱及通風(fēng)層。

b．外表淺色處理，外墻、屋蓋刷白色，可使其內(nèi)表面降溫，隔熱指標(biāo)可顯著提高。

c．嚴(yán)格控制塊體材料的上墻含水率。

(2)“放”，即采用適當(dāng)措施，允許屋面或墻體在一定程度上自由收縮，如屋面設(shè)置伸縮縫、滑動(dòng)層、墻體控制縫等，都能有效降低溫度或干縮變形應(yīng)力。

(3)“抗”，即通過(guò)構(gòu)造措施，如設(shè)置圈梁、構(gòu)造柱、提高砌體強(qiáng)度，加強(qiáng)砌體的整體性和抗裂能力，以減少墻體變形，減少裂縫。是砌體房屋普遍采取的抗裂構(gòu)造措施。這些措施效果如何，以及用何種方法對(duì)已開(kāi)裂的墻體的修補(bǔ)最有效，下面是我國(guó)最近的研究成果，供大家參考：

① 提高砌體材料強(qiáng)度等級(jí)，不是最有效的防裂措施。② 構(gòu)造柱加圈梁加強(qiáng)整體性，提高抗裂能力。

③ 關(guān)鍵部位和易裂部位，或已開(kāi)裂部位采取下列措施有顯著效果：

a．玻璃纖維砂漿能提高墻體的抗裂能力2倍。

b．玻璃絲網(wǎng)格布砂漿加芯柱可使墻片的抗裂能力提高3倍。c．玻璃絲網(wǎng)格布砂漿抹面的砌塊墻的初始荷載可提高1倍。d．使用高彈性涂料也能有效的保護(hù)已開(kāi)裂的墻體不受外界侵

蝕。

e.使用石灰砂漿替代水泥混合砂漿，水泥混合砂漿因水泥上強(qiáng)度后易開(kāi)裂，采用石灰砂漿可避免，從而防止墻面的開(kāi)裂。

第6章 裂縫的處理

對(duì)于砌體裂縫的處理，從安全性方面考慮，對(duì)受力裂縫都應(yīng)采取措施進(jìn)行處理。對(duì)非受力產(chǎn)生的縱橫墻連接處通長(zhǎng)豎向裂縫、最大寬度大于5mm的墻身裂縫和寬度大于1.5mm的磚柱裂縫必須采取措施進(jìn)行處理；從正常使用性方面考慮，對(duì)寬度大于1.5mm的墻身裂縫及出現(xiàn)裂縫的磚柱應(yīng)采取措施進(jìn)行處理。《危險(xiǎn)房屋鑒定標(biāo)準(zhǔn)》要求，對(duì)有沿受力方向縫寬大于2mm或有縫長(zhǎng)超過(guò)層高1／3的多條豎向裂縫的砌體結(jié)構(gòu)墻柱、因偏心受壓產(chǎn)生縫寬大于0.5mm水平裂縫砌體結(jié)構(gòu)墻柱、因局部受壓產(chǎn)生的縫寬大于1mm或產(chǎn)生多條豎向裂縫墻體確定為危險(xiǎn)點(diǎn)，應(yīng)采取措施進(jìn)行處理，這些都為受力裂縫，而對(duì)于非受力裂縫在砌體結(jié)構(gòu)構(gòu)件中并未列入。砌體裂縫是房屋結(jié)構(gòu)缺陷的最直接反映，部分應(yīng)采取加固措施進(jìn)行處理。常用的砌體承載能力及穩(wěn)定性加固方法有扶壁柱法和鋼筋網(wǎng)水泥砂漿法，磚柱有截面增大法和外包角鋼法。

6．1 扶壁柱法加固砌體

扶壁柱法分磚扶壁柱法和混凝土扶壁柱法兩種。磚扶壁柱法增設(shè)的扶壁柱與原砌體的連接可采用插筋法或挖鑲法實(shí)現(xiàn)，以保證兩者共同工作。扶壁柱的間距及數(shù)量，由計(jì)算確定。

(1)對(duì)于磚扶壁柱法，考慮到后砌扶壁柱存在著應(yīng)力滯后，計(jì)算加固磚墻承載力時(shí)，應(yīng)對(duì)后砌扶壁柱的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值乘以折減系數(shù)0.9予以降低，如下式：

式中:N—荷載設(shè)j汁值產(chǎn)生的軸向力；

j-高厚比和軸向力偏心距對(duì)構(gòu)件承載力的影響系數(shù)，可按《砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50003—2OO1)規(guī)定取用；

f,f1— 原磚墻和新砌磚扶壁柱的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；

A,A1— 原磚墻和新砌磚扶壁柱的截面面積；

(2)對(duì)于混凝土扶壁柱法，考慮到新澆筑混凝土扶壁柱與原砌體的受力狀態(tài)有關(guān)，并存在著應(yīng)力滯后，計(jì)算加固磚墻承載力時(shí)，應(yīng)對(duì)新澆筑混凝土扶壁柱的承載力乘以強(qiáng)度折減系數(shù)，軸心受壓組合磚砌體承載能力計(jì)算如下式：

式中：N—荷載設(shè)計(jì)值產(chǎn)生的軸向力；

jcon— 組合磚砌體構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)，按《砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50003—2OO1)規(guī)定取用；

f-原磚墻抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值； A—原磚墻的截面面積；

a—新澆筑混凝土扶壁柱的材料強(qiáng)度折減系數(shù)，若加固時(shí)原砌體完好取0.95，若原砌體有荷載裂縫或破損現(xiàn)象取0.9；

fc—扶壁柱新澆筑混凝土面層的軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)

值；

Ac—新澆筑混凝土扶壁柱面層的截面面積；

hs—受壓鋼筋的強(qiáng)度系數(shù)，厚度60mm以內(nèi)時(shí)取0.9，厚度大于60mm時(shí)取1.0；

fy,As—扶壁柱內(nèi)受壓鋼筋的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值和截面面積。

6．2 鋼筋網(wǎng)水泥砂漿法加固砌體

鋼筋水泥砂漿法加固砌體是指把需加固的砌體兩面敷設(shè)鋼筋網(wǎng)片后粉刷砂漿、噴射砂漿或細(xì)石混凝土的加固方法。本方法可較大提高砌體的承載力、抗側(cè)移剛度及砌體的延性,其承載能力計(jì)算同軸心受壓組合磚砌體。

6．3 裂縫的修補(bǔ)

對(duì)于《民用建筑可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定可不進(jìn)行加固處理的裂縫，只需進(jìn)行裂縫的修補(bǔ)。在裂縫修補(bǔ)前，應(yīng)先明確裂縫原因和觀察裂縫

是否穩(wěn)定，對(duì)非受力且已穩(wěn)定的裂縫可選用以下修補(bǔ)方法。(1)填縫修補(bǔ)

填縫修補(bǔ)法有水泥砂漿和配筋水泥砂漿填縫兩種。水泥砂漿修補(bǔ)是采用1:3水泥砂漿或摻有107膠的聚合水泥砂漿填入磚縫內(nèi)的修補(bǔ)方法；配筋水泥砂漿填縫是指砌體每隔4 5皮磚在磚縫內(nèi)嵌入細(xì)鋼筋再用水泥砂漿修補(bǔ)的方法。填縫修補(bǔ)通常用于墻體外觀維修和裂縫較淺的砌體。(2)灌漿修補(bǔ)

灌漿修補(bǔ)是一種用壓力設(shè)備把水泥漿液壓入砌體裂縫內(nèi)使裂縫粘合起來(lái)的修補(bǔ)方法。由于水泥漿液對(duì)墻體的粘結(jié)能力非常強(qiáng)，用該方法可使砌體恢復(fù)如初。漿液分純水泥漿液和混合水泥漿液兩種，純水泥漿液是水灰比為O.7-1.0的水泥漿；摻入適量懸浮劑即制成混合水泥漿液，懸浮劑一般采用聚乙烯醇、水玻璃或107膠。灌漿設(shè)備由空氣壓力機(jī)、壓漿罐、輸漿管、和灌漿嘴等組成，其原理是利用空氣壓力機(jī)產(chǎn)生的壓縮空氣迫使壓漿罐內(nèi)漿液進(jìn)入墻體裂縫內(nèi)。(3)無(wú)紡布粘貼修補(bǔ)

無(wú)紡布粘貼修補(bǔ)是采用無(wú)紡布粘貼于裂縫處進(jìn)行表層的縫隙修補(bǔ)方法。由于普通水泥墻面易受溫度、地基沉降等的影響開(kāi)裂，在一般家裝工程中采用含膠的膩?zhàn)哟虻?，在易開(kāi)裂出粘貼無(wú)紡布的方法進(jìn)行處理收到很好的效果，基本解決了表層開(kāi)裂處理。

第7章 結(jié)論

砌體裂縫經(jīng)過(guò)處理，仍能完成結(jié)構(gòu)應(yīng)具有的功能，對(duì)于節(jié)約能源、保護(hù)環(huán)境等方面具有一定的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益?？傊?，影響砌體結(jié)構(gòu)裂縫的因素較多，有些裂縫是由多種因素引起的?昆合裂縫。設(shè)計(jì)時(shí)可通過(guò)構(gòu)造措施來(lái)防止和減輕砌體結(jié)構(gòu)裂縫的危害。

致謝

在本文的撰寫(xiě)過(guò)程中特別得到了指導(dǎo)老師王可龍教授的指導(dǎo)和點(diǎn)評(píng)，在此向王教授表示感謝。同時(shí)也在此感謝石大在線的各位老師在論文具體要求及開(kāi)題過(guò)程給予的幫助。同時(shí)感謝一起學(xué)習(xí)的各位同學(xué)在學(xué)習(xí)過(guò)程的幫助，使得大家都能得到提高。

參考文獻(xiàn)

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[4] 唐岱新，龔紹熙，周炳章．砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范理解與應(yīng)用[M]．中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2002．

[5] 王鐵夢(mèng)．工程結(jié)構(gòu)裂縫控制[M]．中國(guó)建筑工業(yè)出版社，1997．

第三篇：空心板梁底板縱向裂縫成因分析及加固對(duì)策

空心板梁底板縱向裂縫成因分析及加固對(duì)策

【摘要】:底板縱向裂縫是空心板梁的通病之一，本文從設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營(yíng)等方面對(duì)引起底板縱向裂縫的原因進(jìn)行了分析，并結(jié)合試驗(yàn)說(shuō)明了底板縱向裂縫對(duì)梁體受力的影響，在此基礎(chǔ)上提出了空心板梁底板縱向裂縫的四種加固方案。關(guān)鍵詞:縱向裂縫成因分析加固對(duì)策

收稿日期:2011-10-15;修回日期:2011-12-20作者簡(jiǎn)介:趙慶華(1977—)，男，河北滄州人，工程師。

來(lái)源： 1工程概況

混凝土空心板梁具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、施工方便、用材經(jīng)濟(jì)、建筑高度低、吊裝質(zhì)量輕，易于實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化和工廠化制作，是公路和城市中小跨度橋梁中廣泛采用的一種結(jié)構(gòu)形式。根據(jù)筆者近幾年的橋梁狀態(tài)調(diào)查結(jié)果表明，目前混凝土空心板梁底板普遍存在縱向開(kāi)裂的現(xiàn)象，這類(lèi)裂縫既存在于普通鋼筋混凝土空心板梁中，也存在于預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土空心板梁中(包括先張法和后張法空心板梁);既存在于邊梁中，也存在于中梁中。部分裂縫在梁體預(yù)制完成拆模后即出現(xiàn)，有些裂縫在橋梁正常運(yùn)營(yíng)一段時(shí)間后產(chǎn)生。由于空心板梁是以縱向受力為主的受彎構(gòu)件，當(dāng)?shù)装宄霈F(xiàn)裂縫后，其產(chǎn)生的原因及對(duì)結(jié)構(gòu)的影響就成為了工程建設(shè)者和管理者所關(guān)注的問(wèn)題。本文結(jié)合筆者多年從事檢測(cè)、設(shè)計(jì)及加固施工的經(jīng)驗(yàn)，對(duì)上述兩個(gè)問(wèn)題進(jìn)行了分析和探討，以便為同類(lèi)工程提供參考和借鑒。

2裂縫形態(tài)及對(duì)結(jié)構(gòu)受力的影響

空心板梁底板縱向裂縫一般分布在空心板梁跨中位置附近，多數(shù)裂縫貫穿了空心板全長(zhǎng)，從支點(diǎn)一直延伸至跨中，直至另一個(gè)支點(diǎn)。但也有部分空心板梁裂縫并不連續(xù)，僅在局部開(kāi)裂，而且跨中縱向開(kāi)裂多，支點(diǎn)附近開(kāi)裂少。從歷年的檢查結(jié)果來(lái)看，空心板梁縱向裂縫寬度一般在0.1～0.3mm左右，部分較嚴(yán)重的裂縫寬度超過(guò)1.0mm，大多數(shù)的裂縫寬度已經(jīng)超過(guò)《公路橋涵養(yǎng)護(hù)規(guī)范》(JTGH11—2004)對(duì)預(yù)應(yīng)力構(gòu)件縱向裂縫寬度的限值(0.2mm)。

文獻(xiàn)［2］指出，底板存在縱向裂縫的梁，其承載能力仍能滿足要求，但個(gè)別裂縫較嚴(yán)重的梁的撓度、應(yīng)力值的校驗(yàn)系數(shù)呈離散情況，這說(shuō)明縱向裂縫對(duì)空心板梁的縱橋向承載能力影響不大，但較嚴(yán)重的裂縫對(duì)梁體的整體性和剛度產(chǎn)生影響。文獻(xiàn)［1］表明，由于縱向裂縫的存在，空心板梁由原來(lái)的閉口截面變成了開(kāi)口截面，梁體抗扭剛度顯著降低，各空心板梁橫向連接剛度明顯減弱，荷載橫向分布系數(shù)增大，這樣勢(shì)必導(dǎo)致主梁縱向受力增大，使空心板梁存在產(chǎn)生橫向裂縫的隱患。本文選取了某高速公路存在底板縱向裂縫的空心板梁進(jìn)行了實(shí)橋試驗(yàn)，并將試驗(yàn)結(jié)果與理論計(jì)算結(jié)果(按未開(kāi)裂截面計(jì)算)進(jìn)行了對(duì)比，結(jié)論與文獻(xiàn)［2］結(jié)果基本一致，縱向裂縫對(duì)空心板梁的承載能力影響較小，實(shí)測(cè)梁體橫向分布影響線較為平滑，影響線形態(tài)與未開(kāi)裂截面的計(jì)算結(jié)果形態(tài)較為接近，表明梁體底板縱向裂縫對(duì)梁體橫向分布影響較小，對(duì)結(jié)構(gòu)整體工作狀況影響不大。3成因分析

空心板梁底板縱向裂縫的產(chǎn)生原因主要包括設(shè)計(jì)、施工及運(yùn)營(yíng)三個(gè)方面:1)設(shè)計(jì)方面。早期空心板梁設(shè)計(jì)由于經(jīng)濟(jì)因素制約，其底板厚度較薄(一般為10～12cm左右，部分梁體優(yōu)化設(shè)計(jì)后底板厚度更薄)，薄壁結(jié)構(gòu)在縱向受力時(shí)其截面將發(fā)生畸變變形，同時(shí)在底板上下緣產(chǎn)生畸變彎曲應(yīng)力，當(dāng)畸變拉應(yīng)力超過(guò)混凝土的抗拉強(qiáng)度，勢(shì)必導(dǎo)致底板產(chǎn)生縱向開(kāi)裂。若底板橫向構(gòu)造配筋較少，則鋼筋無(wú)法限制縱向裂縫的擴(kuò)展(底板橫橋向?yàn)槠胀ㄤ摻罨炷两Y(jié)構(gòu))，這也是底板縱向裂縫寬度一般較大的原因之一。

2)施工方面。施工工藝引起空心板梁底板產(chǎn)生4縱向裂縫的因素較多，其中預(yù)應(yīng)力因素較為關(guān)鍵。正常狀態(tài)下施加預(yù)應(yīng)力，預(yù)應(yīng)力將對(duì)截面產(chǎn)生軸向壓力和彎矩，由于混凝土材料的泊

松效應(yīng)，在軸向壓力作用下底板將產(chǎn)生橫向拉應(yīng)力，此應(yīng)力與截面的畸變應(yīng)力組合后往往大于混凝土的抗拉強(qiáng)度，這就是產(chǎn)生縱向裂縫較為普遍的原因之一。若后張法預(yù)應(yīng)力管道定位不牢固，預(yù)應(yīng)力鋼束在澆筑混凝土后出現(xiàn)起伏狀，則張拉鋼束時(shí)預(yù)應(yīng)力的徑向力將導(dǎo)致底板出現(xiàn)局部開(kāi)裂。

曾對(duì)部分出現(xiàn)縱向裂縫的空心板梁進(jìn)行了驗(yàn)證，發(fā)現(xiàn)底板出現(xiàn)裂縫與定位鋼筋間距太大或定位不牢固有直接關(guān)系。

此外，空心板梁混凝土質(zhì)量較差、振搗不密實(shí)、內(nèi)模下沉導(dǎo)致底板厚度偏薄等因素均可引起底板產(chǎn)生縱向裂縫，但上述因素可以通過(guò)加強(qiáng)施工管理來(lái)解決，不具有普遍性。

3)運(yùn)營(yíng)方面。大量的日常檢查結(jié)果表明，采用四個(gè)板式橡膠支座的空心板梁極易出現(xiàn)支座局部脫空、整體脫空甚至支座缺失的情況。若空心板梁支座出現(xiàn)病害，則梁體受力偏移設(shè)計(jì)意圖，空心板梁約束扭轉(zhuǎn)內(nèi)力加大，在約束扭轉(zhuǎn)的作用下截面同樣產(chǎn)生畸變彎曲應(yīng)力，也是引起空心板梁底板縱向裂縫的原因之一。

文獻(xiàn)［4］認(rèn)為空心板梁底板縱向裂縫應(yīng)由空心板內(nèi)外溫差所引起，并指出底板對(duì)內(nèi)外溫差較為敏感，而頂板不敏感，并建議在空心板梁底板開(kāi)通風(fēng)口。筆者認(rèn)為空心板梁內(nèi)外溫差對(duì)底板受力影響較小，一方面是空心板梁壁厚較小，熱傳導(dǎo)很快就能完成;另一方面中板受外界環(huán)境溫度影響較小，但中板出現(xiàn)底板縱向裂縫亦是普遍現(xiàn)象。

綜合以上分析，空心板梁底板縱向裂縫應(yīng)是上述三個(gè)方面因素單獨(dú)或綜合的體現(xiàn)，亦不排除是混凝土收縮產(chǎn)生早期裂縫，在荷載作用下擴(kuò)展形成最終的底板縱向裂縫。4加固對(duì)策

從上述分析可知，底板縱向裂縫對(duì)空心板梁承載能力影響較小，但空心板出現(xiàn)裂縫后，其抗扭剛度降低較多，不利于梁體的受力。此外，裂縫對(duì)空心板梁的整體性及耐久性亦有顯著的影響。鑒于此，針對(duì)空心板梁底板縱向裂縫，目前的加固措施主要有以下四種:1)裂縫處理。按照《公路橋涵養(yǎng)護(hù)規(guī)范》(JTGH12—2004)的要求，當(dāng)裂縫寬度在限值范圍內(nèi)時(shí)，進(jìn)行封閉處理，一般涂刷環(huán)氧樹(shù)脂膠;當(dāng)裂縫寬度大于限值規(guī)定時(shí)，采用壓力灌漿法灌注環(huán)氧樹(shù)脂膠或其它灌縫材料。裂縫寬度限值一般可取0.15mm。

2)粘貼纖維材料。為了防止水氣進(jìn)入空心板梁腐蝕鋼筋，同時(shí)為了增強(qiáng)空心板梁的整體性，可采用沿裂縫粘貼雙向纖維材料的辦法對(duì)裂縫進(jìn)行全覆蓋，纖維材料的寬度一般30～50cm，可采用的纖維材料包括碳纖維、芳綸纖維及玻璃纖維，但由于加固部位暴露在大氣中，纖維材料及粘結(jié)劑的老化和耐久性問(wèn)題較為突出。

3)粘貼鋼板。先根據(jù)裂縫寬度分別采取封閉或灌注的方法對(duì)裂縫進(jìn)行處理，然后為了限制裂縫的進(jìn)一步擴(kuò)展，采用橫向粘貼鋼板條的方法進(jìn)行加固，鋼板條一般寬度為10～15cm，厚度為6～8mm，鋼板條的縱向間距目前尚無(wú)統(tǒng)一規(guī)定，部分橋梁縱向間距為30～50cm，部分橋梁縱向間距為1.0～2.0m。筆者建議跨中可適當(dāng)減小間距，支點(diǎn)附近可適當(dāng)增大間距。4)內(nèi)灌高標(biāo)號(hào)砂漿。此方案一般在處理底板厚度偏薄及底板出現(xiàn)縱向裂縫時(shí)采用，施工時(shí)在底板內(nèi)鉆進(jìn)漿孔和出漿孔，然后往空心板空腔內(nèi)灌流動(dòng)性較好高標(biāo)號(hào)砂漿，當(dāng)砂漿達(dá)到一定厚度后即可從出漿孔流出，既可以增加底板厚度，又可以限值裂縫的進(jìn)一步擴(kuò)展。此方案須嚴(yán)格控制灌入的砂漿數(shù)量，防止梁體恒載增加過(guò)大。

5結(jié)語(yǔ)

通過(guò)上述分析可知，空心板梁底板縱向裂縫應(yīng)為設(shè)計(jì)、施工及運(yùn)營(yíng)三個(gè)方面因素單獨(dú)或綜合的體現(xiàn)，目前難以準(zhǔn)確界定哪個(gè)因素對(duì)裂縫的產(chǎn)生起決定性作用。正是由于空心板梁底板縱向裂縫難以有效預(yù)防和控制，目前這一梁型正逐步被小箱梁所替代。

參考文獻(xiàn)

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第四篇：預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁裂縫成因分析及處治

預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁裂縫成因分析及處治

作者：鄭世金 廖建軍

時(shí)間：2009-4-15 11:24:05 來(lái)源：城市建設(shè)2月的20期

摘 要 ： 對(duì)20m預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁出現(xiàn)裂縫的原因分析，提出控制、處理裂縫的經(jīng)驗(yàn)。

關(guān)鍵詞 ： 箱梁 裂縫 分析 處治

以甬臺(tái)溫高速公路橋梁中的20m預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁為例，分析裂縫發(fā)生的原因提出控制、處治混凝土箱梁的裂縫的經(jīng)驗(yàn)。

1裂縫情況及分析

裂縫是混凝土結(jié)構(gòu)普遍會(huì)遇到的現(xiàn)象，出現(xiàn)裂縫的原因主要有：一類(lèi)是由外荷載引起的裂縫，也稱(chēng)結(jié)構(gòu)性裂縫或受力裂縫，表示結(jié)構(gòu)承載力可能不足或存在嚴(yán)重問(wèn)題，須在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)設(shè)計(jì)荷載進(jìn)行全面考慮；另一類(lèi)裂縫是由變形引起的，也稱(chēng)非結(jié)構(gòu)性裂縫，指變形得不到滿足，在構(gòu)件內(nèi)部產(chǎn)生自應(yīng)力，當(dāng)該自應(yīng)力超過(guò)混凝土允許應(yīng)力時(shí)，引起混凝土開(kāi)裂。根據(jù)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，在施工過(guò)程中出現(xiàn)的裂縫基本上為變形裂縫，引起該類(lèi)裂縫的原因主要有：（1）混凝土澆注后處于塑性階段，由于混凝土骨料沉落及混凝土表面水分蒸發(fā)而產(chǎn)生裂縫。（2）混凝土凝固過(guò)程中因收縮而產(chǎn)生裂縫。（3）由于溫度變化產(chǎn)生的裂縫，結(jié)構(gòu)隨著溫度變化時(shí)受到約束，在混凝土內(nèi)部產(chǎn)生應(yīng)力，當(dāng)此應(yīng)力超過(guò)混凝土抗裂強(qiáng)度，混凝土便開(kāi)裂，即產(chǎn)生溫度裂縫。（4）施工不當(dāng)產(chǎn)生裂縫。

從現(xiàn)場(chǎng)裂縫情況看，裂縫分布部位，裂縫方向、出現(xiàn)時(shí)間具有一定的規(guī)律性。裂縫都分布在跨中中橫處的腹板位置，且兩面對(duì)稱(chēng)，時(shí)間一般為拆模后兩天左右。防止裂縫產(chǎn)生及外治措施：

2.1 由混凝土質(zhì)量引起的非結(jié)構(gòu)裂縫，可以采取以下防止措施：控制及改善水灰比，減少砂率，增加骨料用量，嚴(yán)格控制坍落度，混凝土凝固時(shí)間不宜過(guò)短，下料不宜過(guò)快，高溫季節(jié)注意采取緩凝措施，避免水分急劇蒸發(fā)，混凝土振搗密實(shí)，改善現(xiàn)場(chǎng)混凝土的施工工藝，同時(shí)注意混凝土的施工防雨、養(yǎng)護(hù)及保溫工作；結(jié)構(gòu)內(nèi)部布置防裂鋼筋，以提高混凝土的抗裂性能；一旦裂縫出現(xiàn)，可以用環(huán)氧樹(shù)脂、固化劑、丙酮按1：05:0.25的比例配合進(jìn)行修補(bǔ)，將裂縫周?chē)?厘米內(nèi)的混凝土用鋼刷刷毛吹凈,用酒精清洗后，再用丙酮擦洗一次，在涂環(huán)氧樹(shù)脂，1 貼玻璃布,以后再涂一層環(huán)氧樹(shù)脂。玻璃布要求經(jīng)5%濃度的純鹼水煮沸脫脂,用清水沖洗干凈并烘干。這種封閉處理，能保證日后運(yùn)營(yíng)過(guò)程中梁體內(nèi)鋼筋不受大氣腐蝕,提高結(jié)構(gòu)的使用壽命。

2.2由于溫度應(yīng)力引起的非結(jié)構(gòu)裂縫，鑒于先行《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》對(duì)溫度荷載引起的橫向溫度應(yīng)力考慮偏小，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)予以重視，可以通過(guò)配置足夠的溫度應(yīng)力鋼筋、增加結(jié)構(gòu)的安全儲(chǔ)備等措施來(lái)防止裂縫的產(chǎn)生（施工過(guò)程中作者變更了設(shè)計(jì)，在腹板加了一倍的縱向鋼筋）；同時(shí)在施工時(shí)，應(yīng)盡量選擇溫度低的時(shí)間澆注后半天（利用早、晚進(jìn)行施工）。熱天澆注混凝土?xí)r，應(yīng)降低水溫拌制，選用水化熱小和收縮小的水泥，合理使用減水劑，加強(qiáng)振搗以減少水化熱，提高混凝土的密實(shí)性和抗拉強(qiáng)度，并注意混凝土表面濕潤(rùn)，同時(shí)在腹板留通氣孔，達(dá)到張拉強(qiáng)度及時(shí)張拉壓漿。

2.3 作者在施工中對(duì)20米預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁裂縫的控制方案和已出現(xiàn)裂縫的處理辦法是:（1）裂縫的控制方案：A、在腹板處兩面對(duì)稱(chēng)增加通長(zhǎng)縱向鋼筋，根數(shù)為原設(shè)計(jì)的一倍。B、控制好混凝土的澆注時(shí)間和澆注時(shí)的溫度，安排在早、晚或溫度低的時(shí)候進(jìn)行混凝土澆注。C、及時(shí)養(yǎng)護(hù)，并用塑料布進(jìn)行覆蓋，保持混凝土表面濕潤(rùn)。D、在腹板處每隔5米留一個(gè)通氣孔，保證混凝土箱梁在拆模后通風(fēng)散熱，保持梁體內(nèi)外溫度基本一致。E、及時(shí)拆模、及時(shí)張拉，當(dāng)混凝土達(dá)到拆模強(qiáng)度時(shí)就及時(shí)拆模，當(dāng)混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)張拉強(qiáng)度時(shí)就及時(shí)張拉壓漿。（2）裂縫的處置措施：用環(huán)氧樹(shù)脂、固化劑、丙酮按1:0.5:0.25的配合比進(jìn)行修補(bǔ)。將裂縫周?chē)?厘米內(nèi)的混凝土用鋼刷刷干凈，用酒精清洗后，再用丙酮擦洗一次，再涂環(huán)氧樹(shù)脂，貼玻璃布，之后再涂一層環(huán)氧樹(shù)脂。玻璃布要求經(jīng)5%濃度的純鹼水煮沸脫脂，能保證日后運(yùn)營(yíng)過(guò)程中梁體內(nèi)的鋼筋不受大氣腐蝕，提高結(jié)構(gòu)的使用壽命。通過(guò)以上的控制方案和防處治措施，在以后的箱梁預(yù)制過(guò)程中再?zèng)]有出現(xiàn)裂縫，并通過(guò)對(duì)裂縫的處治也不影響梁體的正常使用。結(jié)論：

預(yù)應(yīng)力混凝土箱形結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫很常見(jiàn)，但可避免或減少，關(guān)鍵是在設(shè)計(jì)時(shí)，認(rèn)真驗(yàn)算，合理布置構(gòu)造鋼筋或預(yù)應(yīng)力筋，對(duì)易出現(xiàn)裂縫的部位，通過(guò)施工過(guò)程的嚴(yán)格控制，盡可能地避免開(kāi)裂或減少裂縫的數(shù)量，減少裂縫的長(zhǎng)度和寬度，通過(guò)對(duì)裂縫的妥善處理，控制裂縫的發(fā)展，使裂縫不至于對(duì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生危害，保證結(jié)構(gòu)的正常使用。因此，對(duì)于裂縫的問(wèn)題，設(shè)計(jì)者和施工人員都應(yīng)予以重視。

第五篇：應(yīng)力混凝土箱梁裂縫成因分析及處治

應(yīng)力混凝土箱梁裂縫成因分析及處治

發(fā)布日期:2007-6-1 點(diǎn)擊次數(shù): 13444 預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁裂縫成因分析及處治

在陜西榆靖高速公路橋梁施工中，20米預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁在預(yù)制過(guò)程中，在跨中中橫隔板左右出現(xiàn)不同程度的裂縫。經(jīng)施工單位、監(jiān)理、業(yè)主、設(shè)計(jì)單位和有關(guān)專(zhuān)家現(xiàn)場(chǎng)分析處理，得到了很好的控制，取得了滿意的結(jié)果。

裂縫情況及分析

裂逢是混凝土結(jié)構(gòu)普遍會(huì)遇到的現(xiàn)象，一類(lèi)是由外荷載引起的裂縫，也稱(chēng)結(jié)構(gòu)性裂縫或受力裂縫，表示結(jié)構(gòu)承載力可能不足或存在嚴(yán)重問(wèn)題，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)設(shè)計(jì)荷載進(jìn)行全面考慮可以防止；另一類(lèi)裂縫是由變形引起的，也稱(chēng)非結(jié)構(gòu)性裂縫，指變形得不到滿足，在構(gòu)件內(nèi)部產(chǎn)生自應(yīng)力，當(dāng)該自應(yīng)力超過(guò)混凝土允許應(yīng)力時(shí)，引起混凝土開(kāi)裂。在兩類(lèi)裂縫中，變形裂縫約占80%。引起該類(lèi)裂縫的原因主要有：

（1）混凝土澆注后處于塑性階段，由于混凝土骨料沉落及混凝土表面水分蒸發(fā)而產(chǎn)生裂縫。

（2）混凝土凝固過(guò)程中因收縮而產(chǎn)生裂縫。

（3）由于溫度變化產(chǎn)生的裂縫，結(jié)構(gòu)隨著溫度變化產(chǎn)生熱脹冷縮變形，這種溫度變化受到約束時(shí)，在混凝土內(nèi)部產(chǎn)生應(yīng)力，當(dāng)此應(yīng)力超過(guò)混凝土抗裂強(qiáng)度，混凝土便開(kāi)裂，即產(chǎn)生溫度裂縫。

（4）施工不當(dāng)產(chǎn)生裂縫。

從裂縫情況看，裂縫分布部位、裂縫方向、出現(xiàn)時(shí)間具有一定的規(guī)律性。裂縫都分布在跨中中橫板處，只有腹板開(kāi)裂，且兩面對(duì)稱(chēng)，時(shí)間一般為拆模后兩天左右。因?yàn)槲覀兪┕し桨负侠恚┕すに嚪腺|(zhì)量控制要求，混凝土配合比、坍落度滿足質(zhì)量要求，但因現(xiàn)場(chǎng)的施工溫度高達(dá)25℃左右，所以裂縫的主要原因是因溫度應(yīng)力引起的。

溫度應(yīng)力包括內(nèi)約束應(yīng)力和外約束應(yīng)力。內(nèi)約束應(yīng)力是指結(jié)構(gòu)內(nèi)部某一構(gòu)件單元，在非線性溫差作用下纖維間溫度不同，引起的應(yīng)變不同而受到約束引起的應(yīng)力；外約束應(yīng)力是指結(jié)構(gòu)內(nèi)部各構(gòu)件因溫度不同產(chǎn)生變形受到約束或結(jié)構(gòu)外部超靜定約束，無(wú)法實(shí)現(xiàn)自由變形引起的應(yīng)力。

防止裂縫產(chǎn)生及外治措施

1、由混凝土質(zhì)量引起的非結(jié)構(gòu)裂縫，可以通過(guò)以下措施防止：控制及改善水灰比，減少砂率，增加骨料用量，嚴(yán)格控制坍落度，混凝土凝固時(shí)間不宜過(guò)短，下料不宜過(guò)快，高溫季節(jié)注意采取緩凝措施，避免水份劇烈蒸發(fā)，混凝土振搗密實(shí)；改善現(xiàn)場(chǎng)混凝土的施工工藝，同時(shí)注意混凝土的施工防雨、養(yǎng)護(hù)及保溫工作；結(jié)構(gòu)內(nèi)部布置防裂鋼筋，以提高混凝土的抗裂性能；一旦裂縫出現(xiàn)，可以用環(huán)氧樹(shù)脂配固化劑、丙酮以1∶0.5∶ 0.25的比例配合進(jìn)行修補(bǔ)，將裂縫周?chē)?厘米內(nèi)的混凝土用鋼刷刷毛吹凈，用酒精清洗后，再用丙酮擦洗一次，再涂環(huán)氧樹(shù)脂，貼玻璃布，之后再涂一層環(huán)氧樹(shù)脂。玻璃布要求經(jīng)5%濃度的純堿水煮沸脫脂，用清水沖洗干凈并烘干。這種封閉處理，能保證日后運(yùn)營(yíng)過(guò)程中梁體內(nèi)鋼筋不受大氣腐蝕，提高結(jié)構(gòu)的使用壽命。

2、由溫度應(yīng)力引起的非結(jié)構(gòu)裂縫，鑒于現(xiàn)行《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》對(duì)溫度荷載引起的橫向溫度應(yīng)力考慮偏小，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)予以重視，可以通過(guò)配置足夠的溫度應(yīng)力鋼筋、增加結(jié)構(gòu)的安全儲(chǔ)備等措施來(lái)防止裂縫的產(chǎn)生（施工過(guò)程中我們變更了設(shè)計(jì)，在腹板加了一倍的縱向鋼筋）；同時(shí)在施工時(shí)，應(yīng)盡量選擇溫度低的時(shí)間澆注混凝土（利用早、晚進(jìn)行施工）。熱天澆注混凝土?xí)r，應(yīng)降低水溫拌制，選用水化熱小和收縮小的水泥灰比，合理使用減水劑，加強(qiáng)振搗以減少水化熱，提高混凝土的密實(shí)性和抗拉強(qiáng)度，并注意混凝土濕潤(rùn)，同時(shí)可以在腹板留通氣拆模，達(dá)到張拉強(qiáng)度時(shí)及時(shí)張拉壓漿。

3、我們?cè)谑┕ぶ袑?duì)20米預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁裂縫的控制方案和已出現(xiàn)裂縫的處理辦法是：

——裂縫的控制方案：

A：在腹板處兩面對(duì)稱(chēng)增加通長(zhǎng)縱向應(yīng)力鋼筋，根數(shù)為原設(shè)計(jì)的一倍。

B：控制好混凝土的澆注時(shí)間和澆注時(shí)的溫度，安排在早、晚或溫度低的時(shí)候進(jìn)行混凝土澆注。

C：及時(shí)養(yǎng)護(hù)，并用塑料布進(jìn)行覆蓋，經(jīng)常保持混凝土濕潤(rùn)。

D：在腹板處每隔5米留一個(gè)通氣孔，可以保證混凝土箱梁在拆模后通風(fēng)散熱，保持體內(nèi)外溫度基本一致。

E：及時(shí)拆模、及時(shí)張拉。當(dāng)混凝土達(dá)到拆模強(qiáng)度時(shí)就及時(shí)拆模；當(dāng)混凝土強(qiáng) 度達(dá)到設(shè)計(jì)張拉強(qiáng)度時(shí)就及時(shí)張拉壓槳。

——裂縫的處治措施：

用環(huán)氧樹(shù)脂配固化劑、丙酮以1∶0.5∶0.25的配合比進(jìn)行修補(bǔ)。將裂縫周?chē)? 厘米內(nèi)的混凝土用鋼刷刷干凈，用酒精清洗后，再用丙酮擦洗一次，再涂環(huán)氧樹(shù)脂，貼玻璃布，之后再涂一層環(huán)氧樹(shù)脂。玻璃布要求經(jīng)5%濃度的純堿水煮沸脫脂，用清水沖洗干凈并烘干。這種封閉處理，能保證日后運(yùn)營(yíng)過(guò)程中梁體內(nèi)的鋼筋不受大氣腐蝕，提高結(jié)構(gòu)的使用壽命。

通過(guò)以上的控制方案和防處治措施，在以后的箱梁預(yù)制過(guò)程中再?zèng)]有出現(xiàn)裂縫，并通過(guò)對(duì)裂縫的處治也不影響梁體的正常使用。

結(jié)論 預(yù)應(yīng)力混凝土箱形結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫很常見(jiàn)，但可避免或減少，關(guān)鍵是在設(shè)計(jì)時(shí)，認(rèn)真驗(yàn)算，合理布置構(gòu)造鋼筋或預(yù)應(yīng)力筋，對(duì)易出現(xiàn)裂縫的部位，通過(guò)施工過(guò)程的嚴(yán)格控制，盡可能地避免開(kāi)裂或減少裂縫的數(shù)量，減少裂縫的長(zhǎng)度和寬度，通過(guò)對(duì)裂縫的妥善處理，控制裂縫的發(fā)展，使裂縫不至于對(duì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生危害，保證結(jié)構(gòu)的正常使用。因此，對(duì)于裂縫的問(wèn)題，設(shè)計(jì)者和施工人員都應(yīng)予以重視。