黃春雷

（上海公路橋梁（集團）有限公司 200433）

現澆混凝土梁板結構裂縫是混凝土工程的質量控制難點之一，混凝土裂縫的產生使結構的正常使用年限得不到保證，較深的裂縫會使鋼筋與空氣接觸從而引起結構內部鋼筋氧化銹蝕，隨著裂縫進一步發(fā)展最終導致結構產生滲漏以及破壞。形成構件裂縫的原因多種多樣，例如有設計原因、材料質量不合格、施工方法不當、地基承載力不足、溫差及氣候影響等。不管什么樣的原因使混凝土結構產生的裂縫，都將給人們生產生活帶來不利影響。

1 混凝土梁板裂縫成因

（1）設計原因。如混凝土構件的截面高度不夠、構件的受力因素考慮不足導致計算偏差、節(jié)點的位置以及其中鋼筋配置不正確、混凝土結構斷面變化處處理不當或因留設洞口及凹槽而產生的應力集中、主梁和次梁的交點處未對結構做加強處理、以及各種留縫不當都容易使混凝土結構產生裂縫。

（2）水泥水化、硬化過程中產生的裂縫。水泥在水化過程中劇烈反應從產生大量熱量，使混凝土結構內部和外表面產生較大的溫差，這時狀態(tài)為結構內部受壓而外部由于降溫較快處于受拉狀態(tài)，當外表面受拉應力超過混凝土的抗拉強度允許值時就會產生裂縫?；炷两Y構內的游離水隨著水泥水化反應的發(fā)生而逐漸減少，造成混凝土結構內部毛細孔水分不飽和而產生負壓強，這樣會導致混凝土產生裂縫；泵送混凝土為了滿足流動性而采用坍落度大，流動性好的配比，這樣容易導致局部砂漿過多，這樣會造成混凝土局部失水過快產生收縮裂縫。

（3）材料質量不合格?；旌狭现械狞S砂含泥量控制不到位，從而結構內部的熱脹冷縮率不一致而產生應力，當超過混凝土的抗拉強度允許值時就會產生裂縫，含泥量過大也會引起鋼筋的生銹，對結構產生影響?；炷林泻械膲A活性骨料會與混合料中的堿性物質（Na2O等）反應產生堿硅酸鹽或堿碳酸鹽而導致混凝土體積膨脹破壞從而產生裂縫。

（4）溫度裂縫。結構在使用過程中由于熱脹冷縮而在混凝土結構中出現應力，當構件受至外界約束時就會產生應力，當應力值大于混凝土的抗拉應力值時就會在約束邊界處產生裂縫。

（5）施工不當造成的裂縫：①混凝土結構未達到規(guī)定的強度值就拆模；模板拼縫不嚴而造成的漏水、漏漿；模板下的鋼管支架搭設不規(guī)范，鋼管下的地基未處理到位承載力不足等都會導致混凝土裂縫的產生。②施工過程中，混凝土墊塊設置不合理引起的保護層過大或過??；鋼筋表面銹蝕、沾到油漬；在混凝土澆筑過程中由于踩踏或其它原因造成的鋼筋移位等；施工過程中不合理的施工堆載。③在混凝澆筑之前未將模板充分濕潤則容易造成混凝土澆筑后與模板接觸的表層混凝土由于失水而產生塑性收縮裂縫。④混凝土澆筑中過分的振搗會造成粗骨料下沉而表面浮漿層過厚含水量較大，水分蒸發(fā)以后，容易產生裂縫。⑤混凝土澆筑后由于養(yǎng)護不及時，混凝土表面的水分過快的蒸發(fā)，從而導致混凝土中缺乏水化水體積收引起體積收縮產生裂縫；冬季混凝土澆筑后氣溫降低過快未及時進行外保溫，外表面降溫過快則會使混凝土結構內外溫差偏大易外表面產生裂縫。

（6）混凝土結構支座處的負彎矩。在施工過程中由于踩踏或墊塊質量不合格等原因而導致支座處承擔負彎矩的鋼筋位置下沉而造成混凝土保護層過厚這樣容易使板的上表面在梁支座處產生裂縫。梁兩側的樓板堆載過重或不均沉降同樣也會使支座處產生負彎矩裂縫。

（7）混凝土結構彈性變形

混凝土結構未達到規(guī)定強度值時就進行拆模、或者堆載過重從而造成混凝土結構的彈性變形過大，若應力值超過混凝土的允許彎、拉應力值時就會產生裂縫。

2 裂縫的加固處理方式

混凝土結構的設計需滿足正常使用極限狀態(tài)和承載力極限狀態(tài)兩項指標?；炷两Y構的最大裂縫寬度要求如下：①無腐蝕介質、無防滲要求時為0.3～0.4mm；②輕微腐蝕、無防滲要求時為0.2～0.3mm；③嚴重腐蝕、有防滲要求時為0.1～0.2mm。

對于裂縫采取什么樣的處理方法應調查裂縫產生的根本原因、發(fā)展的程度來確定。調查可從裂縫的發(fā)展程度、表現形式、有無達到極限應力的允許值、結構所處的外部環(huán)境、核對施工圖紙以及施工現場記錄等多種方面著手，從而找到裂縫產生的根本原因并依此采取對應措施。裂縫分兩種情況：①由于收縮形成的對混凝土結構承載力影響較小的裂縫；②降低了混凝土構件承載力的裂縫，并且裂縫有發(fā)展的趨勢，若鋼筋超過屈服強度則結構將破壞。

（1）如果裂縫的出現沒有降低混凝土構件的承載力，裂縫寬度在允許值以下，此類裂縫可采取結構表面封閉法、填充法、壓注法（往裂縫中注入環(huán)氧樹脂）等加固方法。

（2）如果裂縫的產生影響了構件的承載能力，應找到裂縫產生的根本原因，然后采用經濟合理的加固措施。可采用的措施有型鋼加固法、粘貼法（鋼板粘貼法、碳纖維粘貼法）、梁的三面或四面加做圍套法（根據工況情況是否能用）、梁截面加高法。

3 工程實例

金壇新城東苑四期為我公司承建的保障性農民安置房項目，層高為11～18層，主體結構采用框剪形式。在施工過程中9#樓8層3軸上的A、B軸與C軸間一根長8.5m的主梁在兩根柱中間的跨中梁底部位出現數道垂直裂縫，靠近兩側A軸和B軸柱子處梁的側面也出現數道斜向裂縫。裂縫寬度均在0.5～1.5mm之間。

出現問題后我們和監(jiān)理及業(yè)主共同組成調查小組。經過調查得知，設計圖紙并無問題，當時正處于搶結構封頂節(jié)點趕工時段，由于人手短缺，臨時增加了鋼筋工人。工人在鋼筋綁扎時有部分箍筋綁扎位置不準確，而且由于急于趕工期，當時氣溫較高，施工隊較正常拆模時間擅自提前一天予以拆模，且上層的支架及模板已經搭設正在施工，后被監(jiān)理單位發(fā)現后喝止，要求恢復梁底支撐。待正常拆模后出現上述裂后請原設計單位給出處理方案，設計單位認為出現裂縫的原因有兩個：①箍筋綁扎位置不準確導致梁的局部位置抗剪能力不足出現斜向裂縫。②混凝土梁部位的支撐過早拆除在強度不足情況下承受施工荷載而導致梁彈性變形出現裂縫。設計單位給出如下處理意見：因出現裂縫的位置在主梁，必須要進行結構補強，在結構補強之間應先將裂縫填滿封閉，結構補強因受后期室內裝修等尺寸限制所以考慮采用碳維布加強的辦法。處理方案后經專家論證后認為切實可行。具體施工方案如下：

3.1 裂縫封閉處理

首先在梁的下表面沿裂縫走向跨縫鑿出U凹槽（槽的寬度和深度都不小于15mm），然后用壓縮空氣將裂縫吹掃干凈，然后將環(huán)氧樹脂用注漿法注入裂縫中以填滿空隙，待固化后再往U形溝槽中填入環(huán)氧膠泥封閉裂縫，同時增加原裂縫兩側的粘結力。

3.2 梁的結構加固

施工順序：①混凝土構件表面研磨；②梁底面貼兩層碳纖維布（300g/m2，抗拉強度≥3400MPa）；③梁側面貼一層U形碳纖維布；④在梁側面沿梁軸向通長貼U形箍壓條；⑤環(huán)氧砂漿保護層。

基層處理：用混凝土角磨機研磨掉混凝土表面的松散層并將混凝土構件基層研磨平整。為避免因應力集中而造成的補強效果降低，梁的邊角以及梁與板的交角等存在銳利棱角的地方須將之磨成為＞20mm圓弧[1]。

基底找平：混凝土結構表面高低不平的部位用環(huán)氧膠泥找平，盡量減小高度差。

粘貼：調配、攪拌粘貼材料（改性環(huán)氧樹脂），然后用滾筒均勻涂抹在需要粘貼碳纖維布的位置，在碳纖維面搭接以及混凝土轉角等部位要適當多滾幾遍。在確定所粘貼位置無誤后準確粘貼碳纖維布然后用專用脫泡滾筒沿纖維方向反復滾壓去除氣泡，并使改性環(huán)氧樹脂充分浸透碳纖維布。等第一層碳纖維布表面干燥后粘貼第二層碳纖維布，粘貼步驟重同第一層，然后在第二層碳纖維布表面均勻涂抹改性環(huán)氧樹脂。碳纖維布在梁底位置一共粘貼兩層，碳纖維布的寬度在梁底位置和梁同寬（200mm），在梁底通長粘貼至柱邊（碳纖維方向同梁軸方向），碳纖維布沿梁方向可以接長且搭接長度不得小于150mm。梁側面粘貼一層U形碳纖維布（寬度為200mm[2]，凈間距為200mm，且距離必須小于梁箍筋間距的0.7倍）進行抗剪加固，粘貼位置從梁的一端開始，且另一端也必須粘貼一道。側面加強箍碳纖維布應貼至樓板底，上端靠近樓板底順梁方向粘貼一道縱向碳纖維布將U形箍壓住。

保護：上述步驟完成后最后在碳纖維布表面再覆蓋一層厚度不小于15mm的環(huán)氧砂漿以保護碳纖維布。

補強后的梁通過了靜載試驗，滿足正常使用要求。

4 結束語

產生混凝土結構裂縫有多種原因，所以對裂縫的處理措施應確診根源，再針對性的根據實際工況提出相對較經濟的處理方案，以達到經濟和保證結構正常使用的目的。