現(xiàn)澆混凝土板梁結(jié)構(gòu)裂縫的分析與處理措施

陳銀扣

摘要：現(xiàn)澆混凝土板梁是公路橋梁施工中的一種典型結(jié)構(gòu)。由于橋梁上部重載車輛多，交通流量大，現(xiàn)澆混凝土板梁受材料、設(shè)計、環(huán)境、技術(shù)等內(nèi)外因素的綜合影響，在施工過程中會出現(xiàn)裂縫，對裂縫應(yīng)持慎重態(tài)度，進行分析鑒別其性質(zhì)。現(xiàn)澆混凝土板梁結(jié)構(gòu)裂縫不僅影響現(xiàn)澆混凝土板梁的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，而且影響其功能和安全及使用壽命。從現(xiàn)澆混凝土板梁施工入手，分析現(xiàn)澆混凝土板梁結(jié)構(gòu)施工中產(chǎn)生裂縫的原因，提出了預(yù)防和處理裂縫的措施。

關(guān)鍵詞：板梁結(jié)構(gòu)；現(xiàn)澆混凝土；裂縫；措施

現(xiàn)澆混凝土板梁是混凝土結(jié)構(gòu)最常見的質(zhì)量通病，如何處理預(yù)防混凝土板梁裂縫一直是困擾著公路施工企業(yè)的一個重要的技術(shù)難題?，F(xiàn)根據(jù)現(xiàn)澆混凝土板梁的施工特點，結(jié)合現(xiàn)澆混凝土板梁結(jié)構(gòu)的施工實踐，分析影響現(xiàn)澆混凝土板梁施工產(chǎn)生結(jié)構(gòu)裂縫的原因，制定有效的預(yù)防現(xiàn)澆混凝土板梁裂縫方法。

1現(xiàn)澆混凝土板梁結(jié)構(gòu)裂縫產(chǎn)生的主要原因

1.1環(huán)境因素導(dǎo)致現(xiàn)澆混凝土板梁結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫

天氣是環(huán)境因素中的一個重要環(huán)節(jié)。經(jīng)研究分析認(rèn)為，裂縫主要是由溫度變化及混凝土收縮引起的，當(dāng)結(jié)構(gòu)周圍的溫度濕度變化時，梁板發(fā)生變形-溫度變形及收縮變形，尤其是夏季高溫施工時，濕度急劇降低，混凝土收縮速度加快，加重了混凝土梁板內(nèi)部應(yīng)力，容易導(dǎo)致裂縫。在春秋兩季的干燥天氣中，由于現(xiàn)澆混凝土板梁結(jié)構(gòu)養(yǎng)護不足，會導(dǎo)致濕度不足，導(dǎo)致現(xiàn)澆混凝土板梁結(jié)構(gòu)出現(xiàn)干縮裂縫。

1.2材料原因及配合比設(shè)計不合理導(dǎo)致現(xiàn)澆混凝土板梁結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫

現(xiàn)澆混凝土板梁結(jié)構(gòu)施工一般要嚴(yán)格控制混凝土水膠比不宜大于0.38，用水量不宜大于175 kg/m3，水泥強度宜為混凝土強度等級的0.9-1.5倍，膠凝材料總量宜為450-600kg/m3。采用泵送混凝土?xí)r，如在現(xiàn)澆混凝土中摻入過量的礦渣，混凝土的含砂量和水膠比如過高，這種混凝土經(jīng)泵送到現(xiàn)場，漿明顯偏多，收縮量變大，更加容易出現(xiàn)板梁裂縫。

1.3設(shè)計原因?qū)е卢F(xiàn)澆混凝土板梁結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫

在現(xiàn)澆混凝土板梁結(jié)構(gòu)設(shè)計中，對結(jié)構(gòu)溫度變形的計算十分缺乏，尤其是在現(xiàn)澆混凝土板梁結(jié)構(gòu)與其它結(jié)構(gòu)的膨脹系數(shù)混合時。這將導(dǎo)致不同構(gòu)件的應(yīng)力受到約束，進而在強度不足的區(qū)域出現(xiàn)現(xiàn)澆混凝土板梁的裂縫[1]。

1.4施工過程中工藝不當(dāng)導(dǎo)致板梁出現(xiàn)裂縫

在現(xiàn)澆混凝土板梁過程中，高標(biāo)號混凝土在運輸過程中混凝土初凝、運距等多方面原因，早期強度發(fā)展較快使自由水分的消耗也較快 ，因而在無外界供水的情況下更易產(chǎn)生自收縮尤其早期的自收縮加大，可能導(dǎo)致開裂?，F(xiàn)澆模板支架未進行預(yù)壓沉降穩(wěn)定或過早預(yù)壓卸荷，混凝土澆注后 1～3h內(nèi)，橋墩處和地面支撐不均勻沉降產(chǎn)生板梁裂縫，混凝土泌水沉降或隨混凝土塑性收縮也會產(chǎn)生的裂縫。

2現(xiàn)澆混凝土板梁結(jié)構(gòu)裂縫的處理措施

2.1表面處理法

表面處理方法主要包括表面涂層法。通過在裂縫外表涂抹環(huán)氧類封縫膠和張貼碳纖維布，增強防水性及耐久性。表面涂層的應(yīng)用范圍為： 開裂方向不規(guī)則的淺層薄裂縫不易灌漿；細(xì)裂紋不夠深、未達(dá)到鋼筋表面縫；水密裂縫。

2.2結(jié)構(gòu)加固補強法

結(jié)構(gòu)加固主要用于現(xiàn)澆混凝土板梁結(jié)構(gòu)強度不足的情況下。結(jié)構(gòu)加固方法的應(yīng)用應(yīng)根據(jù)現(xiàn)澆混凝土板梁結(jié)構(gòu)件使用的不同和裂縫的特點，對現(xiàn)澆混凝土板梁結(jié)構(gòu)薄弱部位進行加固，控制裂縫對結(jié)構(gòu)的破壞。例如粘鋼加固就是用高強度建筑結(jié)構(gòu)膠將鋼板粘貼在混凝土構(gòu)件需要加固補強部位的表面，可提高結(jié)構(gòu)的抗彎、抗剪能力，還能封閉裂縫，阻止其繼續(xù)擴展的方法。

2.3灌漿法

灌漿法修補原理是通過施加壓力把修補漿液灌入橋梁裂縫里，然后達(dá)到關(guān)閉裂縫，恢復(fù)橋梁結(jié)構(gòu)完整性、持久性、防水性及堅韌性等目的。灌漿法在注漿方法的應(yīng)用中，應(yīng)注意注漿與注漿范圍的比例，根據(jù)現(xiàn)澆混凝土板梁結(jié)構(gòu)的材料選擇注漿主要構(gòu)件的比例，控制注漿范圍，既不浪費注漿，也不產(chǎn)生死角。

3預(yù)防與控制現(xiàn)澆混凝土板梁結(jié)構(gòu)的裂縫。

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)裂縫是不可避免的，但其危害程度是可以控制的，其危害與無害的界限是由結(jié)構(gòu)的使用功能決定的。裂縫控制的主要方法是通過設(shè)計、施工、材料等綜合技術(shù)措施將裂縫控制在無害范圍內(nèi)。

3.1優(yōu)化現(xiàn)澆板梁混凝土配合比設(shè)計，提高混凝土的抗裂性能。在保證混凝土強度的前提下，選用較小砂率和級配良好石料，選用含泥量較小的集料，嚴(yán)格控制水膠比，摻入適量減水劑和粉煤灰，以提高混凝土的工作性能，以減小水泥水化熱作用引起板梁裂縫的可能性。據(jù)天氣情況隨時檢測骨料的含水量，并據(jù)此調(diào)整用水量?；炷恋臄嚢钁?yīng)確保其攪拌時間，攪拌時間不小于1.5分鐘，但也不宜過長（以1.5—2分鐘為宜），該攪拌時間為從攪拌加水算起。以使攪拌出來的混凝土均勻、顏色一致、外觀粘糊，不離析、不泌水為宜，拌出的混凝土應(yīng)在攪拌和澆筑地點分別進行檢測坍落度以確?；炷脸鰪S質(zhì)量合格。

3.2現(xiàn)澆混凝土施工過程工藝控制。混凝土的澆筑應(yīng)盡量避開高溫施工，嚴(yán)格控制澆筑順序，讓收縮大的部位先自由收縮，再合攏，以減小最終收縮量。澆筑應(yīng)連續(xù)進行，不得隨意中斷?；炷翝岔敯宀课粫r，適當(dāng)減小混凝土坍落度。并加強振搗和用木泥板多次抹壓混凝土表面，以防止表面出現(xiàn)干縮裂紋。澆筑混凝土的同時要嚴(yán)密注視模板的變形和位移情況，一旦出現(xiàn)問題要立即采取措施?；炷翝仓昙皶r用土工布覆蓋養(yǎng)生，防止混凝土表面開裂。保溫保濕保養(yǎng)時間不得少于半個月，重大項目不得少于一個月。對強度沒達(dá)到拆模要求的構(gòu)件嚴(yán)禁提前拆模，控制施工荷載的加載。[2]

3.3采用二次振搗技術(shù)提高混凝土密實度，改善混凝土強度，提高抗裂性，是裂縫控制的重要措施，要掌握好二次振搗的時間間歇（以2小時為宜），否則會破壞混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)，使強度降低。鋼筋混凝土是由鋼筋和混凝土兩種不同材料組成的復(fù)合材料，為了保證鋼筋與其周圍混凝土粘結(jié)能共同工作，并使鋼筋充分發(fā)揮計算所需強度，應(yīng)嚴(yán)格控制板梁保護層厚度。

3.4一般板梁不做抗裂設(shè)計，施工單位在混凝土配合比試驗的過程中，也更注重強度、和易性、泵送性、早期強度等方面的要求（除非混凝土體積大），施工過程中對溫度收縮的考慮較少。當(dāng)幾個不利的外部因素同時發(fā)生時，比值的潛在影響就暴露出來了。因此，對于重要的結(jié)構(gòu)板梁，無論是否為抗裂設(shè)計，在混凝土試驗分布中都要考慮這一因素[3]。

4結(jié)束語

通過以上對大量工程實踐分析研究，可知現(xiàn)澆混凝土板梁結(jié)構(gòu)裂縫產(chǎn)生的主要原因是：混凝土材料本身；工程結(jié)構(gòu)設(shè)計及混凝土配合比設(shè)計原因；施工技術(shù)和天氣環(huán)境原因?，F(xiàn)澆混凝土板梁結(jié)構(gòu)裂縫控制的主要方法和措施是通過設(shè)計、施工和材料等綜合技術(shù)措施將裂縫控制在無害范圍內(nèi)。現(xiàn)有結(jié)構(gòu)裂縫應(yīng)根據(jù)裂縫的大小、性質(zhì)、場地環(huán)境和使用情況進行有效處理，采用綜合經(jīng)驗法，盡量減少裂縫對結(jié)構(gòu)功能的影響。

參考文獻(xiàn)

[1] 王 東.現(xiàn)澆混凝土板梁結(jié)構(gòu)裂縫的分析與處理措施[J].黑龍江科學(xué)，2014，5（9）：27.

[2] 陳紅偉.關(guān)于GBF現(xiàn)澆混凝土空心樓蓋施工工藝的探討[J].泰州職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報，2010， （05）：109- 110.

[3] 鄭守綱.淺談鋼筋混凝土梁裂縫的原因與防治[J].中小企業(yè)管理與科技（上半月），2008，（04）：27- 28.