【正文】 第一篇：鋼筋混凝土梁產(chǎn)生裂縫的原因及處理現(xiàn)澆混凝土梁裂縫的分析及預(yù)防【摘要】本文分析了鋼筋混凝土梁的裂縫產(chǎn)生原因和部位，并提出了相應(yīng)的預(yù)防措施?！娟P(guān)鍵詞】鋼筋混凝土梁 裂縫 熱脹冷縮 1前言鋼筋混凝土梁在外荷載的直接應(yīng)力和次應(yīng)力的作用下，引起結(jié)構(gòu)變形而裂縫。構(gòu)件在使用過程中受年溫差的長(zhǎng)期作用，當(dāng)溫差的脹縮應(yīng)力大于構(gòu)件極限抗拉強(qiáng)度時(shí)就會(huì)裂縫。構(gòu)件裂縫的因素是多方面的，包括結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、地基沉降差異、施工質(zhì)量、材料質(zhì)量、環(huán)境影響等，無論何種原因產(chǎn)生的裂縫，都會(huì)給建筑物肢體結(jié)構(gòu)帶來影響。2裂縫形成原因鋼筋混凝土梁出現(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(jì)和施工錯(cuò)誤、改變使用功能或使用不合理等。通常可歸納為以下幾種：(1)收縮裂縫?；炷辽刑幱谖赐耆不癄顟B(tài)時(shí)，如干燥過快，則產(chǎn)生收縮裂縫，通常發(fā)生在表面上，裂縫不規(guī)則，寬度小。(2)水泥水化硬化時(shí)的裂縫。水泥在水化及硬化的過程中，散發(fā)大量熱量，使混凝土內(nèi)外部產(chǎn)生溫差．超過一定值時(shí)．因混凝土的收縮不一致而產(chǎn)生裂縫。(3)溫變裂縫?，F(xiàn)澆鋼筋混凝土梁隨著溫度變化會(huì)產(chǎn)生熱脹冷縮變形。即溫度變形。AL=L(t1－t2)﹠△AL—— 鋼筋混凝土梁的變形值L――梁的長(zhǎng)度((t1—t2))—— 溫度變化值d— — 材料的線嘭脹系數(shù)、混凝土為10a10b由于混凝土截面高度較大或較特殊環(huán)境下施工．如較寒冷地區(qū)施工。梁的上下表面溫度不一致，梁會(huì)產(chǎn)生溫度彎矩。如溫度彎矩與荷載彎矩迭加超過梁所能承擔(dān)的能力。梁便會(huì)產(chǎn)生裂縫。預(yù)防產(chǎn)生溫度裂縫的措施主要有：① 設(shè)置溫度裂縫。② 運(yùn)用水化熱小和收縮小的水泥。③ 澆筑后．表面應(yīng)及時(shí)覆蓋并灑水養(yǎng)護(hù)．復(fù)季應(yīng)延長(zhǎng)養(yǎng)護(hù)時(shí)間，寒冷季節(jié)混凝土表面采取保溫措施。(4)設(shè)計(jì)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(jì)算錯(cuò)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(huì)導(dǎo)致混凝土梁出現(xiàn)結(jié)構(gòu)裂縫。(5)施工質(zhì)量造成的裂縫。① 由于混凝土標(biāo)號(hào)偏低、受力鋼筋截面偏小、截面尺寸不符合設(shè)計(jì)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。(6)預(yù)制鋼混凝土梁在運(yùn)輸、吊裝過程中，由于支撐不合理、吊點(diǎn)位置不符，以及較大的振動(dòng)或沖擊荷載，也會(huì)導(dǎo)致鋼筋混凝土梁出現(xiàn)裂縫。(7)在使用過程中，改變?cè)瓉淼氖褂霉δ?，如將辦公室改為倉(cāng)庫(kù)、屋面加層、使用不當(dāng)、增大梁上荷載等均會(huì)出現(xiàn)裂縫。3裂縫的部位 3．1 粱受拉區(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(jì)荷載或混凝土強(qiáng)度低于設(shè)計(jì)規(guī)定，以及使用不當(dāng)，使用荷載大大超過原設(shè)計(jì)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。3．2 梁在支座附近的斜裂縫梁的混凝土強(qiáng)度低于設(shè)計(jì)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(shí)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。3．3 粱受壓區(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(zhǎng)期在溫差作用下產(chǎn)生溫差變形及長(zhǎng)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。縫上寬下窄，有貫穿的，不貫穿的。裂縫長(zhǎng)度為梁高的3／5～4／5，粱底部不裂。這種裂縫可用水泥砂漿壓注、粘結(jié)密封裂縫和補(bǔ)強(qiáng)。4 裂縫的處理根據(jù)裂縫的成因情況，可將裂縫分為兩種類型：一類是由于材料、氣候等造成的一般塑性收縮裂縫、干縮裂縫等。這類裂縫一般對(duì)承載力影響小，可作一般處理或不處理；另一類裂縫明顯影響了梁的承載能力。隨著裂縫的擴(kuò)展和延伸，鋼筋達(dá)到屈服強(qiáng)度，受壓區(qū)混凝土應(yīng)變量增大．梁剛度大大降低，構(gòu)件趨向破壞。此類縫必須及早采取加固補(bǔ)強(qiáng)。以滿足結(jié)構(gòu)安全需要。對(duì)于裂縫的處理，首先要重視對(duì)裂縫的調(diào)查分析，確定裂縫的種類、程度、危害及加固的依據(jù)。調(diào)查可從裂縫的寬度、長(zhǎng)度、是否貫通、是否達(dá)到 彈性極限應(yīng)力的位置、有無潮氣或漏水、工程地點(diǎn)環(huán)境以及施工圖紙?jiān)O(shè)計(jì)情況等多處人手，分析裂縫產(chǎn)生的本質(zhì)原因，以采取相應(yīng)的措施。1．經(jīng)過調(diào)查分析，確認(rèn)裂縫在不降低承載力的情況下，采取表面處理法、充填法、注入法等簡(jiǎn)易的處理方法：(1)表面修補(bǔ)法。該法適用于縫較窄，用以恢復(fù)構(gòu)件表面美觀和提高耐久性時(shí)所采用，常用的是沿混凝土裂縫表面鋪設(shè)薄膜材料，一般可用環(huán)氧類樹脂或樹脂浸漬玻璃布。施工時(shí)先將混凝土表面用鋼絲刷打毛。清水洗凈干燥，將混凝土表面氣孔由油灰狀樹脂填平，然后在其上鋪設(shè)薄膜，如果單純以防水為目的，也可采用涂刷瀝青的方法。(2)充填法。當(dāng)裂縫較寬時(shí)，可沿裂縫混凝土表面鑿成V形或U形槽，使用樹脂砂漿材料進(jìn)行填充，也可使用水泥砂漿或?yàn)r青等材料。施工時(shí)，先將槽內(nèi)碎片清除，必要時(shí)涂底層結(jié)合料，填充后待填充料充分硬化，再用砂輪或拋光機(jī)將表面磨光。(3)注入法。當(dāng)裂縫寬度較小且較深時(shí)，可采用將修補(bǔ)材料注入混凝土內(nèi)部的修補(bǔ)方法，首先裂縫處安設(shè)注入用管．其它部位用表面處理法封?。褂玫驼扯拳h(huán)氧樹脂注入材料，用電動(dòng)泵或手動(dòng)泵注入修補(bǔ)，此法在裂縫寬大于0．2mm 時(shí)，效果較好。2．如果梁的裂縫情況影響了梁的承載能力，就應(yīng)更慎重研討，分析比較，采用經(jīng)濟(jì)高效的方法，達(dá)到加固的目的，可采用的方法有：(1)鋼箍加固法。此法適合于補(bǔ)強(qiáng)梁內(nèi)特長(zhǎng)箍筋及彎起筋不足，抗剪達(dá)不到要求的情況。具體方法是：用扁鋼或圓鋼制成垂直或斜形的鋼箍，兩端留有螺紋，套人鋼板后用螺母擰緊。也可采用由兩個(gè)u形鋼箍套上后焊接，然后打入金屬楔楔緊。采用鋼箍時(shí)需在梁上刻槽以防滑。(2)粘貼加固法。將鋼板或型鋼用改性環(huán)氧樹脂粘結(jié)劑粘結(jié)到構(gòu)件混凝土裂縫部位表面．使鋼板或型鋼與混凝土連接成整體共同工作。粘結(jié)前．鋼材表面進(jìn)行噴砂處理，混凝土表面刷凈干燥，粘結(jié)層厚度為3mm 左右。(3)梁的三面或四面加做圍套法。在梁的剛度、強(qiáng)度或剪力不足且相差較大的情況下，采用梁的三面或四面加大，做鋼筋混凝土圍套加固較為適宜。采用四面圍套時(shí)壁厚應(yīng)據(jù)實(shí)際情況而定，一般兩側(cè)大于50ram，上下大于l00mm 為宜，縱向鋼筋及箍筋通過計(jì)算確定。當(dāng)梁受樓面限制時(shí)，可采用三面圍套，此時(shí)兩側(cè)混凝土厚度宜大于l00mm．縱向鋼筋可用25與原梁縱筋焊接固定，施工時(shí)在梁兩側(cè)板上間隔500mm 鑿洞以澆筋混凝土，箍筋可用開口箍或穿板封閉箍．并經(jīng)計(jì)算確定配筋數(shù)量。(4)梁的單面加大截面法。單面加大截面法分兩種，即上面加高或下面加厚。梁的上面加高適用于粱的支座抗彎強(qiáng)度不足的加固，所加混凝土靠焊在原梁上部箍筋上的附加箍筋與原混凝土接成整體．上部荷載靠附加縱筋承受。梁的上部加厚，適用于梁跨中抗彎不足加固．當(dāng)梁截面強(qiáng)度與要求相差不大時(shí)，可將梁下加厚80mm～l00mm．配制新的縱筋與原鋼筋焊接，做法同三面圍套。當(dāng)粱的截的下部增加l00mm 以上，按計(jì)算配置縱筋和箍筋采用圍套及單面加厚法加固時(shí)，縱筋與支座連接有下述方法：梁支撐在柱上時(shí)，新加縱筋可通過連接鋼板或直接與柱內(nèi)受力筋焊接在一起；梁支撐在主梁上時(shí)，應(yīng)在主梁上回設(shè)斜托支座，斜托鋼筋與主梁中主筋焊接。對(duì)于梁的端支座，可將梁內(nèi)部分縱向鋼筋按45?；?0。角曲折成斜筋焊于主梁內(nèi)原縱筋上，或另加入浮筋，電焊連接新舊縱筋。5結(jié)語(yǔ)鋼筋混凝土梁裂縫應(yīng)針對(duì)成因、貫徹預(yù)防為主的原則、加強(qiáng)設(shè)計(jì)施工及使用等方面的管理，確保結(jié)構(gòu)安全和避免不必要的損失。一旦產(chǎn)生裂縫．應(yīng)全面調(diào)查分析，查明原因，取得加固依據(jù)，在選擇處理方法上，應(yīng)比較論證、綜合考慮，以求施工方便、經(jīng)濟(jì)高效。鋼筋混凝土梁出現(xiàn)裂縫如何進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)？鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)上產(chǎn)生的裂縫,常見于非預(yù)應(yīng)力受彎、受拉等構(gòu)件中,以及預(yù)應(yīng)力構(gòu)件的某些部位。對(duì)于各類裂縫,必須先查明其性質(zhì)和產(chǎn)生的原因,進(jìn)而確定具體的修繕方法。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)裂縫根據(jù)其產(chǎn)生的原因不同可分為荷載裂縫、溫度裂縫、干縮裂縫、腐蝕裂縫、沉降裂縫等。各種裂縫產(chǎn)生原因荷載裂縫結(jié)構(gòu)在荷載作用下變形過大而產(chǎn)生的裂縫。一般多出現(xiàn)在構(gòu)件的受拉區(qū)域、受剪區(qū)域或振動(dòng)嚴(yán)重等部位。產(chǎn)生的主要原因是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、施工錯(cuò)誤、承載能力不足、地基不均勻沉降等等。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)是由混凝土和鋼筋共同承擔(dān)極限狀態(tài)的承載力,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師需根據(jù)地基情況,靜、動(dòng)荷載,環(huán)境因素、結(jié)構(gòu)耐久性等控制荷載裂縫。從國(guó)內(nèi)外有關(guān)規(guī)范可知,對(duì)結(jié)構(gòu)變形作用引起的裂縫問題,存在著兩類學(xué)派:一是設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定很靈活,沒有驗(yàn)算裂縫的明確規(guī)定,而由設(shè)計(jì)人員自由處理。另一類則是設(shè)計(jì)規(guī)范有明確規(guī)定,對(duì)于荷載裂縫有計(jì)算公式并有嚴(yán)格的允許寬度限制,如我國(guó)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50010,SO422002)及有關(guān)試驗(yàn)資料,混凝土最大裂縫寬度的大致控制標(biāo)準(zhǔn):(1)無侵蝕介質(zhì),無防滲要求為013～014mm。(2)輕微侵蝕,無防滲要求為012～013mm。(3)嚴(yán)重侵蝕,有防滲要求為011～012mm。為了達(dá)到這樣的標(biāo)準(zhǔn),就必須對(duì)各種裂縫采取相應(yīng)的控制措施。211 荷載裂縫在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)者必須嚴(yán)格按照《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB500102002)第811 條規(guī)定進(jìn)行裂縫控制驗(yàn)算,根據(jù)不同的結(jié)構(gòu)部位,采取相應(yīng)的合理配筋。212 溫度裂縫防止因混凝土本身與外界氣溫相差懸殊,處于高溫環(huán)境的構(gòu)件,應(yīng)采取隔熱措施,加強(qiáng)養(yǎng)護(hù),尤其在氣溫高、風(fēng)大且干燥的氣候條件下更應(yīng)及早噴水。對(duì)大體積混凝土應(yīng)控制裂縫,大體積混凝土工程因散熱降溫引起的冷縮比干縮更容易引起開裂,常規(guī)的溫控措施既復(fù)雜又費(fèi)錢。213 干縮裂縫一是可以通過改善材料性能來控制,如前提到在工程中采用的補(bǔ)償收縮混凝土對(duì)此種裂縫的控制也很有效。補(bǔ)償混凝土是一種適度膨脹的混凝土,按國(guó)內(nèi)外補(bǔ)償混凝土的技術(shù)要求,混凝土在濕養(yǎng)護(hù)期間, 在配筋率ρ = 018 %的試驗(yàn)條件下,它產(chǎn)生的限制膨脹率為0102 %～0103 % ,在混凝土中建立的預(yù)壓應(yīng)力為012～017MPa ,這一預(yù)壓應(yīng)力能夠抵消導(dǎo)致混凝土開裂的全部或大部分應(yīng)力。與此同時(shí)推遲了混凝土收縮的產(chǎn)生過程,這就是補(bǔ)償混凝土的抗裂原理。214 沉降裂縫對(duì)軟土地基進(jìn)行必要的夯壓和加固處理。預(yù)制場(chǎng)地應(yīng)夯打密實(shí)方可使用?，F(xiàn)澆和預(yù)制構(gòu)件模板應(yīng)支撐牢固,保證其強(qiáng)度和剛度,并應(yīng)按規(guī)定時(shí)間拆模。防止雨水及施工用水浸泡地基。215 腐蝕裂縫保證混凝土的密實(shí)度,以阻止侵蝕介質(zhì)和水、氧等的侵入。在構(gòu)件表面加涂防護(hù)層。施工項(xiàng)目質(zhì)量問題的分析，是正確擬定質(zhì)量事故處理方案的前提，是明確質(zhì)量事故責(zé)任的依據(jù)。為此，要求對(duì)質(zhì)量問題的分析力求全面、準(zhǔn)確、客觀。對(duì)事故的性質(zhì)、危害、原因、責(zé)任都不能遺漏。要有科學(xué)的論證和判斷。言之有理:論之有據(jù)，方能達(dá)到統(tǒng)一認(rèn)識(shí)的目的。施工項(xiàng)目質(zhì)量問題的分析，是正確擬定質(zhì)量事故處理方案的前提，是明確質(zhì)量事故責(zé)任的依據(jù)。為此，要求對(duì)質(zhì)量問題的分析力求全面、準(zhǔn)確、客觀。對(duì)事故的性質(zhì)、危害、原因、責(zé)任都不能遺漏。要有科學(xué)的論證和判斷。言之有理:論之有據(jù)，方能達(dá)到統(tǒng)一認(rèn)識(shí)的目的。一、墻體裂縫分析(一)地基不均勻沉降引起墻體裂縫分析房屋的全部荷載最終通過基礎(chǔ)傳給地基，而地基在荷載作用下，其應(yīng)力是隨深度而擴(kuò)散，深度大，擴(kuò)散愈大，應(yīng)力愈小。在同一深處，也總是中間最大，向兩端逐漸減小。也正是由于土壤這種應(yīng)力的擴(kuò)散作用，即使地基地層非常均勻，房屋地基應(yīng)力分布仍然是不均勻的，從而使房屋地基產(chǎn)生不均勻沉降，即房屋中部沉降多，兩端沉降少，形成微向下凹的盆狀曲面的沉降分布。在地質(zhì)較好、較均勻，且房屋的長(zhǎng)高比不大的情況下，房屋地基不均勻沉降的差值是比較小的，一般對(duì)房屋的安全使用不會(huì)產(chǎn)生多大的影響。但當(dāng)房屋修建在淤泥土質(zhì)或軟塑狀態(tài)的粘性土上時(shí)，由于土的強(qiáng)度低、壓縮性大，房屋的絕對(duì)沉降量和相對(duì)不均勻沉降量都可能比較大。如果房屋設(shè)計(jì)的長(zhǎng)高比較大，整體剛度差，而對(duì)地基又末進(jìn)行加固處理，那么墻體就可能出現(xiàn)嚴(yán)重的裂縫。裂縫對(duì)稱的發(fā)生在縱墻的兩端，向沉降較大的方向傾斜，沿著門窗洞口約成45。呈正八字形，且房屋的上部裂縫小，下部裂縫大。這種裂縫，必然是地基附加應(yīng)力作用使地基產(chǎn)生不均勻沉降而形成的。當(dāng)房屋地基土層分布不均勻，土質(zhì)差別較大時(shí)，則往往在不同土層的交接處或同一土層厚薄不一處出現(xiàn)較明顯的不均勻沉降，造成墻體開裂，其裂縫上大下小，向土質(zhì)較軟或土層較厚的方向傾斜。在房屋高差較大或荷載差異較大的情況下，當(dāng)未留設(shè)沉降縫時(shí)，也容易在高低和較重的交接部位產(chǎn)生較大的不均勻沉降裂縫。此時(shí)，裂縫位于層數(shù)低的荷載輕的部分，并向上朝著層數(shù)高的荷載重的部分傾斜。當(dāng)房屋兩端土質(zhì)壓縮性大，中部小時(shí)，沉降分布曲線將成凸形，此時(shí)，往往除了在縱墻兩端出現(xiàn)向外傾斜裂縫外，也常在縱墻頂部出現(xiàn)豎向裂縫。在多層房屋中，當(dāng)?shù)讓哟芭_(tái)過寬時(shí)，也往往容易因荷載由窗間墻集中傳遞，使地基不均勻沉降，致使窗臺(tái)在地基反力作用下產(chǎn)生反向彎曲，引起窗臺(tái)中部的豎向裂縫。此外，新建房屋的基礎(chǔ)若位于原有房屋基礎(chǔ)下，則要求新、~1。否則，由于新建房屋的荷載作用使地基沉降而引起原有房屋、墻體裂縫。同理，在施工相鄰的高層和低層房屋時(shí)，亦應(yīng)本著先高、重，后低、輕的原則組織施工。否則，若先施工了低層房屋后再施工高層房屋，則也會(huì)造成低層房屋墻體的開裂。從以上分析可知，裂縫的分布與墻體的長(zhǎng)高比有密切關(guān)系，長(zhǎng)高比大的房屋因剛度差，抵抗變形能力差，故容易出現(xiàn)裂縫。因縱墻的長(zhǎng)高比大于橫墻的長(zhǎng)高比，所以大部分裂縫發(fā)生在縱墻上。裂縫的分布與地基沉降分布曲線密切有關(guān)，當(dāng)沉降分布曲線為凹形時(shí)，裂縫較多的發(fā)生在房屋下部，裂縫寬度下大上小。當(dāng)沉降分布曲線為凸形，裂縫較多的發(fā)生在房屋的上部，裂縫寬度上大下小。裂縫分布與墻體的受力特點(diǎn)密切有關(guān)，在門窗洞口處，平面轉(zhuǎn)折處、層高變化處，由于應(yīng)力集中，往往也就容易出現(xiàn)裂縫。又因墻體是受剪切破壞，其主拉應(yīng)力為45。所以裂縫也成45傾斜。為了防止地基不均勻沉降引起墻體開裂，首先應(yīng)處理好軟土地基和不均勻地基，但在擬定地基加固和處理方案時(shí)，又應(yīng)將地基處理和上部結(jié)構(gòu)處理結(jié)合起來考慮使其能共同工作。不能單純從地基處理出發(fā)，否則，不僅費(fèi)用大。而效果亦差。在上部結(jié)構(gòu)處理上有:改變建筑物體型。簡(jiǎn)化建筑物平面。合理