現澆混凝土梁裂縫的分析及預防

趙旦霞

摘 要：本文分析了鋼筋混凝土梁的裂縫產生原因和部位，并提出了相應的預防措施。

關鍵詞：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力和次應力的作用下，引起結構變形而裂縫。構件在使用過程中受年溫差的長期作用，當溫差的脹縮應力大于構件極限抗拉強度時就會裂縫。構件裂縫的因素是多方面的，包括結構設計、地基沉降差異、施工質量、材料質量、環境影響等，無論何種原因產生的裂縫，都會給建筑物肢體結構帶來影響。

2裂縫形成原因

鋼筋混凝土梁出現裂縫的原因很復雜。主要有：材料或氣候因素、施工不當、設計和施工錯誤、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。混凝土尚處于未完全硬化狀態時，如干燥過快，則產生收縮裂縫，通常發生在表面上，裂縫不規則，寬度小。

（2）水泥水化硬化時的裂縫。水泥在水化及硬化的過程中，散發大量熱量，使混凝土內外部產生溫差.超過一定值時.因混凝土的收縮不一致而產生裂縫。

（3）溫變裂縫。現澆鋼筋混凝土梁隨著溫度變化會產生熱脹冷縮變形。即溫度變形。

AL=L（t1-t2）﹠△AL—— 鋼筋混凝土梁的變形值

L――梁的長度

（（t1—t2））—— 溫度變化值

d— — 材料的線嘭脹系數、混凝土為10a×10-b由于混凝土截面高度較大或較特殊環境下施工.如較寒冷地區施工。梁的上下表面溫度不一致，梁會產生溫度彎矩。如溫度彎矩與荷載彎矩迭加超過梁所能承擔的能力。梁便會產生裂縫。預防產生溫度裂縫的措施主要有：① 設置溫度裂縫。② 運用水化熱小和收縮小的水泥。③ 澆筑后.表面應及時覆蓋并灑水養護.復季應延長養護時間，寒冷季節混凝土表面采取保溫措施。

（4）設計欠周全。如鋼筋混凝土梁的截面不夠，梁的跨度過大，高度偏小，或者由于計算錯誤，受力鋼筋截面偏小、配筋位置不當、節點不合理等。都會導致混凝土梁出現結構裂縫。

（5）施工質量造成的裂縫。

① 由于混凝土標號偏低、受力鋼筋截面偏小、截面尺寸不符合設計等而導致混凝土梁出現裂縫。

② 由于施工不當、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，在梁上超載堆荷，而導致出現裂縫。

（6）預制鋼混凝土梁在運輸、吊裝過程中，由于支撐不合理、吊點位置不符，以及較大的振動或沖擊荷載，也會導致鋼筋混凝土梁出現裂縫。

（7）在使用過程中，改變原來的使用功能，如將辦公室改為倉庫、屋面加層、使用不當、增大梁上荷載等均會出現裂縫。

3裂縫的部位

3.1 粱受拉區裂縫

由于澆筑混凝土時施工管理不善.使用了低劣的鋼筋，造成梁受拉鋼筋強度不足。施工中，提前拆模、施工荷載超過設計荷載或混凝土強度低于設計規定，以及使用不當，使用荷載大大超過原設計荷載，使梁受拉區產生裂縫。梁受拉區產生的裂縫一般采用水泥漿封閉，防止鋼筋銹蝕，再根據具體情況做補強加固處理。

3.2 梁在支座附近的斜裂縫

梁的混凝土強度低于設計強度，抗剪鋼筋不足，箍筋沒有增加，也有的因超載，提前拆模時混凝土強度低于標準強度值，造成的抗剪能力低而產生剪切裂縫。應先用粘結漿液壓注處理。再進行加固補強。確保梁的使用安全。

3.3 粱受壓區裂縫

梁的高度小，有的梁沒有抗裂驗算，混凝土振搗不夠密實，梁長期在溫差作用下產生溫差變形及長期處于干燥狀態的環境中干縮變形，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、粘結密封裂縫和補強。

4 裂縫的處理

根據裂縫的成因情況，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。隨著裂縫的擴展和延伸，鋼筋達到屈服強度，受壓區混凝土應變量增大.梁剛度大大降低，構件趨向破壞。此類縫必須及早采取加固補強。以滿足結構安全需要。對于裂縫的處理，首先要重視對裂縫的調查分析，確定裂縫的種類、程度、危害及加固的依據。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、工程地點環境以及施工圖紙設計情況等多處人手，分析裂縫產生的本質原因，以采取相應的措施。

1.經過調查分析，確認裂縫在不降低承載力的情況下，采取表面處理法、充填法、注入法等簡易的處理方法：

（1）表面修補法。該法適用于縫較窄，用以恢復構件表面美觀和提高耐久性時所采用，常用的是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。當裂縫較寬時，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行填充，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。

（3）注入法。當裂縫寬度較小且較深時，可采用將修補材料注入混凝土內部的修補方法，首先裂縫處安設注入用管.其它部位用表面處理法封住.使用低粘度環氧樹脂注入材料，用電動泵或手動泵注入修補，此法在裂縫寬大于0.2mm 時，效果較好。

2.如果梁的裂縫情況影響了梁的承載能力，就應更慎重研討，分析比較，采用經濟高效的方法，達到加固的目的，可采用的方法有：

（1）鋼箍加固法。此法適合于補強梁內特長箍筋及彎起筋不足，抗剪達不到要求的情況。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u形鋼箍套上后焊接，然后打入金屬楔楔緊。采用鋼箍時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氧樹脂粘結劑粘結到構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。粘結前.鋼材表面進行噴砂處理，混凝土表面刷凈干燥，粘結層厚度為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。采用四面圍套時壁厚應據實際情況而定，一般兩側大于50ram，上下大于l00mm 為宜，縱向鋼筋及箍筋通過計算確定。當梁受樓面限制時，可采用三面圍套，此時兩側混凝土厚度宜大于l00mm.縱向鋼筋可用25與原梁縱筋焊接固定，施工時在梁兩側板上間隔500mm 鑿洞以澆筋混凝土，箍筋可用開口箍或穿板封閉箍.并經計算確定配筋數量。

（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.當梁截面強度與要求相差不大時，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。當粱的截的下部增加l00mm 以上，按計算配置縱筋和箍筋采用圍套及單面加厚法加固時，縱筋與支座連接有下述方法：

梁支撐在柱上時，新加縱筋可通過連接鋼板或直接與柱內受力筋焊接在一起;梁支撐在主梁上時，應在主梁上回設斜托支座，斜托鋼筋與主梁中主筋焊接。對于梁的端支座，可將梁內部分縱向鋼筋按45。或30。角曲折成斜筋焊于主梁內原縱筋上，或另加入浮筋，電焊連接新舊縱筋。

5結語

鋼筋混凝土梁裂縫應針對成因、貫徹預防為主的原則、加強設計施工及使用等方面的管理，確保結構安全和避免不必要的損失。一旦產生裂縫.應全面調查分析，查明原因，取得加固依據，在選擇處理方法上，應比較論證、綜合考慮，以求施工方便、經濟高效。