鋼筋混凝土梁產(chǎn)生裂縫的原因及處理
[摘 要]通過(guò)對(duì)實(shí)踐中獲得的鋼筋混凝土梁產(chǎn)生的多種形式的裂縫進(jìn)行原因分析，并提出了不同的防治措施，以達(dá)到輔助設(shè)計(jì)，提高施工水平的目的。
[關(guān)鍵詞]鋼筋混凝土梁 裂縫
鋼筋混凝土梁是目前多種形式的工業(yè)與民用建筑中最常用的構(gòu)件，在實(shí)際施工及使用中出現(xiàn)裂縫的形式也最多最常見(jiàn)，現(xiàn)對(duì)實(shí)際工程中所涉及的裂縫及其原因進(jìn)行簡(jiǎn)要分析。
一、裂縫成因
鋼筋砼梁出現(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．混凝土尚處于未完全硬化狀態(tài)時(shí)，如干燥過(guò)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．溫變裂縫。水泥在硬化期間，砼表面與內(nèi)部溫差較大，導(dǎo)致砼表面急劇的溫度變化而產(chǎn)生較大的降溫收縮，受到內(nèi)部砼的約束，而出現(xiàn)裂縫。
3．設(shè)計(jì)欠周全。如鋼筋砼梁的截面不夠、梁的跨度過(guò)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)致砼梁出現(xiàn)結(jié)構(gòu)裂縫。
4．施工質(zhì)量造成的裂縫。由于砼標(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)致砼梁出現(xiàn)裂縫；由于施工不當(dāng)、模板支撐下沉，或過(guò)早拆除底模和支撐等形成的裂縫；施工控制不嚴(yán)，在梁上超載堆荷，而導(dǎo)致出現(xiàn)裂縫。
5．預(yù)制鋼砼梁在運(yùn)輸、吊裝過(guò)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)致鋼砼梁出現(xiàn)裂縫。
6．在使用過(guò)程中，改變?cè)瓉?lái)使用功能，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。
二、裂縫的處理
根據(jù)裂縫的成因情況，可將裂縫分為兩種類(lèi)型：一類(lèi)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(lèi)裂縫一般對(duì)承載力影響較小，可作一般處理或不處理；另一類(lèi)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)砼應(yīng)變量增大，梁剛度大大降低，構(gòu)件趨向破壞。此類(lèi)裂縫必須及早采取加固補(bǔ)強(qiáng)，以滿(mǎn)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(lèi)、程度、危害及加固的依據(jù)。調(diào)查可從裂縫寬度、長(zhǎng)度、是否貫通、是否達(dá)到彈性極限應(yīng)力的位置、有無(wú)潮氣或漏水、工程地點(diǎn)環(huán)境以及施工圖紙?jiān)O(shè)計(jì)情況等多處入手，分析裂縫產(chǎn)生的本質(zhì)原因，以采取相應(yīng)的措施。
?。ㄒ唬┙?jīng)過(guò)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，常用的是沿砼裂縫表面鋪設(shè)薄膜材料，一般可用環(huán)氧類(lèi)樹(shù)脂或樹(shù)脂浸漬玻璃布。施工時(shí)先將砼表面用鋼絲刷打毛，清水洗凈干燥，將砼表面氣孔由油灰狀樹(shù)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)，可沿裂縫砼表面鑿成V形或U形槽，使用樹(shù)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)材料注入砼內(nèi)部的修補(bǔ)方法，首先裂縫處安設(shè)注入用管，其他部位用表面處理法封住，使用低粘度環(huán)氧樹(shù)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。
（二）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，套入鋼板后用螺母擰緊。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．粘鋼加固法：
將鋼板或型鋼用改性環(huán)氧樹(shù)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，做鋼筋砼圍套加固較為適宜。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50mm，上下大于100mm為宜，縱向鋼筋及箍筋通過(guò)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)砼厚度宜大于100mm，縱向鋼筋可用Φ25與原梁縱筋焊接固定，施工時(shí)在梁兩側(cè)板上間隔500mm鑿洞以澆筋砼，箍筋可用開(kāi)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梁的支座抗彎強(qiáng)度不足的加固，所加砼靠焊在原梁上上部箍筋上的附加箍筋與原砼結(jié)成整體，上部荷載靠附加縱筋承受。梁的下部加厚，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80-100mm，配制新的縱筋與原鋼筋焊接，做法同三面圍套。當(dāng)梁的截的下部增加100mm以上，按計(jì)算配置縱筋和箍筋。
5．體外預(yù)應(yīng)力加固法
體外預(yù)應(yīng)力加固方法是以高強(qiáng)鋼絞線(xiàn)作為補(bǔ)強(qiáng)拉桿，采用千斤頂縱向張拉，或手工橫向張拉，或二者結(jié)合的方法施加預(yù)應(yīng)力的體外預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)。采用此方法加固結(jié)構(gòu)整體性好，施工方便，不受季節(jié)變化影響，節(jié)約投資。 在實(shí)際應(yīng)用中越來(lái)越廣泛。
（中國(guó)混凝土與水泥制品網(wǎng) 轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明出處）
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鋼筋混凝土梁是目前多種形式的工業(yè)與民用建筑中最常用的構(gòu)件，在實(shí)際施工及使用中出現(xiàn)裂縫的形式也最多最常見(jiàn)，現(xiàn)對(duì)實(shí)際工程中所涉及的裂縫及其原因進(jìn)行簡(jiǎn)要分析。
一、裂縫成因
鋼筋砼梁出現(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．混凝土尚處于未完全硬化狀態(tài)時(shí)，如干燥過(guò)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．溫變裂縫。水泥在硬化期間，砼表面與內(nèi)部溫差較大，導(dǎo)致砼表面急劇的溫度變化而產(chǎn)生較大的降溫收縮，受到內(nèi)部砼的約束，而出現(xiàn)裂縫。
3．設(shè)計(jì)欠周全。如鋼筋砼梁的截面不夠、梁的跨度過(guò)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)致砼梁出現(xiàn)結(jié)構(gòu)裂縫。
4．施工質(zhì)量造成的裂縫。由于砼標(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)致砼梁出現(xiàn)裂縫；由于施工不當(dāng)、模板支撐下沉，或過(guò)早拆除底模和支撐等形成的裂縫；施工控制不嚴(yán)，在梁上超載堆荷，而導(dǎo)致出現(xiàn)裂縫。
5．預(yù)制鋼砼梁在運(yùn)輸、吊裝過(guò)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)致鋼砼梁出現(xiàn)裂縫。
6．在使用過(guò)程中，改變?cè)瓉?lái)使用功能，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。
二、裂縫的處理
根據(jù)裂縫的成因情況，可將裂縫分為兩種類(lèi)型：一類(lèi)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(lèi)裂縫一般對(duì)承載力影響較小，可作一般處理或不處理；另一類(lèi)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)砼應(yīng)變量增大，梁剛度大大降低，構(gòu)件趨向破壞。此類(lèi)裂縫必須及早采取加固補(bǔ)強(qiáng)，以滿(mǎn)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(lèi)、程度、危害及加固的依據(jù)。調(diào)查可從裂縫寬度、長(zhǎng)度、是否貫通、是否達(dá)到彈性極限應(yīng)力的位置、有無(wú)潮氣或漏水、工程地點(diǎn)環(huán)境以及施工圖紙?jiān)O(shè)計(jì)情況等多處入手，分析裂縫產(chǎn)生的本質(zhì)原因，以采取相應(yīng)的措施。
?。ㄒ唬┙?jīng)過(guò)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，常用的是沿砼裂縫表面鋪設(shè)薄膜材料，一般可用環(huán)氧類(lèi)樹(shù)脂或樹(shù)脂浸漬玻璃布。施工時(shí)先將砼表面用鋼絲刷打毛，清水洗凈干燥，將砼表面氣孔由油灰狀樹(shù)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)，可沿裂縫砼表面鑿成V形或U形槽，使用樹(shù)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)材料注入砼內(nèi)部的修補(bǔ)方法，首先裂縫處安設(shè)注入用管，其他部位用表面處理法封住，使用低粘度環(huán)氧樹(shù)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。
（二）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，套入鋼板后用螺母擰緊。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．粘鋼加固法：
將鋼板或型鋼用改性環(huán)氧樹(shù)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，做鋼筋砼圍套加固較為適宜。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50mm，上下大于100mm為宜，縱向鋼筋及箍筋通過(guò)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)砼厚度宜大于100mm，縱向鋼筋可用Φ25與原梁縱筋焊接固定，施工時(shí)在梁兩側(cè)板上間隔500mm鑿洞以澆筋砼，箍筋可用開(kāi)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梁的支座抗彎強(qiáng)度不足的加固，所加砼靠焊在原梁上上部箍筋上的附加箍筋與原砼結(jié)成整體，上部荷載靠附加縱筋承受。梁的下部加厚，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80-100mm，配制新的縱筋與原鋼筋焊接，做法同三面圍套。當(dāng)梁的截的下部增加100mm以上，按計(jì)算配置縱筋和箍筋。
5．體外預(yù)應(yīng)力加固法
體外預(yù)應(yīng)力加固方法是以高強(qiáng)鋼絞線(xiàn)作為補(bǔ)強(qiáng)拉桿，采用千斤頂縱向張拉，或手工橫向張拉，或二者結(jié)合的方法施加預(yù)應(yīng)力的體外預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)。采用此方法加固結(jié)構(gòu)整體性好，施工方便，不受季節(jié)變化影響，節(jié)約投資。 在實(shí)際應(yīng)用中越來(lái)越廣泛。
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