混凝土梁裂縫產生原因及處置措施

于艷

摘 要：混凝土梁裂縫是困擾設計和施工的棘手問題，因此，分析了混凝土梁裂縫的形成原因，并提出了相應的處置對策，以期為設計和施工提供參考。

關鍵詞：裂縫；混凝土；工程設計；施工單位

中圖分類號：U455.5 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.13.131

混凝土梁可作為獨立梁，也可與混凝土板組成梁—板式樓蓋結構，或與混凝土柱子組成單層或多層框架結構。混凝土梁形式多樣，是工業和民用建筑結構中最基本、最常見的承重單元，應用范圍廣泛。

然而，混凝土梁裂縫已成為混凝土結構質量通病之一，如何防治混凝土梁裂縫是工程設計和施工單位亟待解決的技術難題。本文對混凝土梁產生裂縫的原因進行了詳細闡述，并在此基礎上提出了詳細的處置對策，以期為混凝土梁的設計和施工提供依據。典型的梁裂縫如圖1所示。

1 裂縫產生的原因

1.1 受力引起的裂縫

在混凝土承受荷載時，下部受拉區鋼筋與混凝土共同受力，受拉區邊緣應變大于混凝土極限拉應變時，引起受拉區混凝土開裂。該類裂縫由拉應力引起，裂縫一旦出現，則具有一定的開展寬度，并沿梁高延伸至一定高度，一般為下寬上窄。裂縫出現后，受拉鋼筋應力明顯增加，會在混凝土梁跨中區段出現一定數量的裂縫。

1.2 溫度引起的裂縫

此類裂縫一般出現在頂層屋面保溫隔熱處理不當，或因施工時暴曬造成混凝土梁上、下表面溫差大的部位。梁上、下表面的溫差會造成溫度變形不一致，溫度應力便會不同。當溫度變形產生的應力大于混凝土材料極限抗拉強度時，在梁上會部出現豎向裂縫，以耗散變形能。

1.3 養護不當造成的收縮裂縫

混凝土澆筑后收縮變形主要集中在塑性收縮階段。此時，對水分的要求較大，養護不當易造成混凝土塑性收縮裂縫，裂縫位置會受自身材料和連續梁跨度的影響。混凝土梁全截面收縮變形，每隔一定距離會出現1個應力釋放面，即開裂面，裂縫會貫通全截面。

1.4 箍筋表面混凝土收縮裂縫

箍筋外側混凝土保護層厚度比其他部位小，當混凝土收縮時，易在該處出現應力集中。后期養護不當時，在此薄弱面會出現沿箍筋位置的裂縫。此類裂縫僅存在于箍筋混凝土保護層范圍內，箍筋內部混凝土不受影響。

1.5 梁側面根部斜向受力裂縫

此類裂縫是由于混凝土梁受剪應力與壓應力共同作用時，斜截面承載力不足造成的。首先會在梁底出現垂直裂縫，頂部變斜形成斜裂縫，當荷載增加至一定程度時，在多條斜裂縫中形成一條主要斜裂縫。當混凝土梁截面偏小或抗剪筋配置不足時易發生該類裂縫。要注意混凝土梁上有墻體時是否形成墻梁構件，避免在計算中將墻荷只傳至本層梁，而實際中底層混凝土墻梁承載上部多層荷載的受力模型錯誤，進而造成裂縫。

1.6 設計考慮不周

比如混凝土梁的截面不足、梁的跨度過大、高度偏低、設計取值錯誤、受力鋼筋截面偏小、配筋位置不當和節點設計不合理等，都可能導致混凝土梁出現結構裂縫。

1.7 結構功能改變

混凝土結構在正常使用的過程中，有可能改變原來的使用功能，比如將辦公室改為倉庫、屋頂增層、使用不當和梁上荷載增大等均會引發裂縫。

1.8 地基基礎變形引起的裂縫

該類裂縫的產生主要由于結構地基土質不勻、松軟或回填土不實、浸水，進而造成的不均勻沉降所致，或因模板剛度不足、模板支撐間距過大或支撐底部松動等導致，特別是在冬季，模板支撐在凍土上，凍土解凍后出現融陷，產生不均勻沉降，導致混凝土結構中產生附加應力，當超出混凝土梁的抗拉能力時，將導致混凝土梁出現裂縫。在地基變形穩定后，由地基變形引起的裂縫也基本趨于穩定。

2 裂縫處置措施

對于混凝土梁裂縫的處置，要重視對裂縫情況的調查分析，確定裂縫類型、開展程度、產生危害和處置依據。調查可從裂縫的寬度、長度、是否貫通、是否達到彈性極限應力的位置、有無潮氣或漏水、工程地點環境和施工圖紙設計情況等多處入手，分析裂縫產生的本質原因，并采取有針對性的處置措施。

2.1 表面修補法

表面修補法適用于較窄的裂縫，可恢復構件表面的美觀和提高耐久性。在該方法中，常沿混凝土裂縫表面鋪設薄膜材料，一般可用環氧類樹脂或樹脂浸漬玻璃布。施工時，先對混凝土表面用鋼絲刷打毛，清水洗凈，晾曬干燥后將混凝土表面氣孔由油灰狀樹脂填平，并在其上鋪設薄膜。如果單純以防水為目的，則可采用涂刷瀝青的方法。

2.2 充填法

當裂縫較寬時，可沿裂縫混凝土表面鑿成V形或U形槽，并使用樹脂砂漿材料填充，也可使用水泥砂漿或瀝青等材料。施工時，先將槽內碎片清除，必要時涂底層結合料，填充后待填充料充分硬化，再用砂輪或拋光機將表面磨光。

2.3 灌漿法

此法應用范圍較廣，從細微裂縫到較寬裂縫均可適用，處理效果好。利用壓送設備（壓力為0.2～0.4 MPa）將補縫漿液注入混凝土裂隙，達到閉塞的目的。該方法屬傳統方法，效果非常好。此外，也可利用彈性補縫器將注縫膠注入裂縫，操作方便、效果較好。

3 結束語

混凝土梁出現裂縫可能是因溫度、變形和受力等多方面原因引起的，處置時需查明裂縫的走向、分布和寬度等情況，從而為采取合理、有效的修復方法提供可靠依據。

參考文獻

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〔編輯：張思楠〕

Abstract： The concrete beam is troubled by the design and construction of thorny issues， therefore， to analyze the formation of cracks in the concrete beams， and the corresponding countermeasures disposal in order to provide reference for the design and construction.

Key words： crack； concrete； engineering design； Construction Company