第一篇：某高層小區剪力墻結構梁板裂縫成因分析及預防

摘 要:本文根據工程實例分析高層鋼筋混凝土結構裂縫產生的部分原因,并參考多方面的 科學 研究和工程實踐提出控制鋼筋混凝土結構裂縫的預防措施。

關鍵詞:鋼筋混凝土結構 裂縫 原因分析 預防措施 裂縫處理

前言

近年來,隨著鋼筋混凝土結構的長大化和復雜化,以及商品混凝土的大量推廣和混凝土強度等級的提高,結構裂縫出現機率大大增加,有些已危及結構的安全性和耐久性,有的地下工程裂滲已影響其使用功能。表面裂縫,隨后引發內部微裂縫,若混凝土變形受到約束,則進一步產生收縮裂縫。這是高標號混凝土容易開裂的主要原因之一。

以上是從水泥混凝土物理化學特性分析其各種收縮現象,早期塑性收縮會導致結構出現表面裂縫,混凝土進入硬化階段后,混凝土水化熱使結構產生溫差收縮和干燥收縮,這是誘發裂縫的主要原因，結構自重及支撐荷載考慮不足也是引起裂縫的一個原因。

某工程建于內蒙古某市新城區，主體結構形式為剪力墻結構，基礎結構墻下條形基礎+250mm厚防水板，基礎持力層為圓礫，地基承載力特征值260kpa。建筑面積為6320.6平方米，建筑地下一層，局部有夾層，地上12層，總高37.5米。地下一層為車庫，層高3.00m，地下一層夾層為庫房，層高為2.60m，1-10層為普通住宅，層高3.00m，11、12層為躍層式住宅，底層層高3.00m，躍層層高為4.45m。使用年限為50年，抗震設防烈度為7度（0.15g）。

工程位于內蒙古自治區，處于暖溫帶向寒帶的過渡地區，冬季寒冷干燥，夏季溫暖多雨。冬季最低溫達-20℃以下，多風沙，氣候條件惡劣，屬干燥地區。裂縫出現位置主要集中在主次梁相交處主梁上位于次梁兩側，大跨度板的主梁上等。

第一、設計方面

選用合理的設計模型及適宜的長度或體積。特別考慮溫度變化和混凝土收縮對結構的影響。現行《混凝土結構設計規范》gb50011-2002 中對此提出了幾項具體措施:一是設置伸縮縫,對不同結構形式、外露環境有不同的要求。二是混凝土澆筑采用后澆帶分段施工。三是采用專門的預加應力措施,以此抵消溫度、收縮應力的影響。

新的戶型追求大的客廳：客廳尺寸4.8*6.6或是5.4*6.9結構采用大板的情況下，樓板結構自重加上施工支撐荷載遠遠超過設住宅計活荷載2.0kn/m2在梁板砼沒有達到100%設計強度的情況下結構早期受荷，極易出現早期裂縫，加上環境等外界因素量梁側裂縫進一步開展。

第二、最終現場混凝土構件裂縫的處理

在本工程實踐中,裂縫是可能避免的，雖然本身砼結構就是帶裂縫工作的一種結構形式，但是通過合理設計和施工裂縫可以嚴格控制在0.2-0.3mm以下。對本工程裂縫的處理,首先要分析其形成原因,是由設計、施工、材料還是其它因素引起的。結構核算分析后結構設計基本沒有問題，混凝土構件的裂縫大致分三類。第一類是很細小的裂縫,或者說是規范所允許范圍內的裂縫0.3mm以下直裂縫。這種裂縫一般不需要處理,第二類是超出規范允許范圍內的,但并不影響結構安全問題的裂縫寬度大于0.3mm裂縫。這種裂縫一般需處理才能滿足使用功能以及結構耐久性等,第三類是裂縫較大或是斜角裂縫,影響到結構安全性的裂縫,這種裂縫的構件往往需要進行結構加固處理，本工程裂縫部分屬于屬于第三類裂縫

根據現場勘查測得的裂縫長度、寬度及裂縫形式對結構安全性和耐久性均構成危害處理方法分兩種,一是抹面處理,即采用高強環氧樹脂砂漿封閉或是是壓力灌漿法,并且對梁上斜裂縫進行局部補強處理。第二是對裂縫首先進行封閉處理，然后采用碳纖維對裂縫處進行加固處理。

第三、設計體會和建議

隨著社會對生活品質的改善，大戶型越來越成為開發領域的一種追求，商品混凝土材料的廣泛使用,混凝土構件的裂縫問題也一直為工程技術人員所討論。1.材料方面。

2.地基變形。

3.設計方面。

4.結構荷載方面。

5.溫度應力裂縫。

6.施工方面。

二、混凝土結構裂縫的預防措施

1.材料方面和施工。1）水泥：根據工程條件不同，盡量選用水化熱較低、強度較高的水泥，嚴禁使用安定性不合格的水泥：2）骨料應選用粒徑適當、級配合理、無堿性反應、有害物質及含泥量符合規定的砂、石材料；3）外摻料宜摻入適量粉煤灰和減水劑等外加劑，超長建筑物或構筑物可加入微膨脹劑，以改善混凝土工作性能，降低水泥用量和用水量，減少收縮。適當的設置混凝土后澆帶或膨脹后澆帶，4）采用先進的施工工藝如：跳倉發施工等。

2.混凝土配料、攪拌及澆筑。1）配合比設計應盡量采有低水灰比、低水泥用量、低用水量。投料計量應準確，攪拌時間應保證；2）澆筑分層應合理，振搗應均勻、適度，不得隨意留置施工縫。

3.設計方面。1）建筑平面造型在滿足使用要求的前提下，力求簡單；控制建筑物的長高比，增強整體剛度和調整不均勻沉降的能力；2）正確設置沉降縫、變形縫，位置和寬度選擇要適當，構造要合理3）構件配筋要合理，間距要適當。斷面較大的梁應設置腰筋。大跨度、較厚的現澆板，上面中心部位宜配置構造鋼筋。主梁在集中應力處，宜加設抗剪鋼筋。

第二篇：砌體結構裂縫成因及預防和處理措施

第一章 前言

砌體結構房屋出現裂縫的現象較為普遍，裂縫程度輕重差別很大，輕則影響房屋正常使用和美觀，嚴重的將形成結構安全隱患，甚至發生工程事故。隨著住宅商品化的發展，房屋裂縫問題越來越引起人們的關注。裂縫寬度的控制標準問題：(1)墻體裂縫允許寬度的含義包括：①裂縫對砌體的承載力和耐久性影響很小；②人的感觀的可接受程度。鋼筋混凝土結構的裂縫寬度大于0.3mm時，通常在美學上難以接受，砌體結構也不例外。盡管砌體結構的安全的裂縫寬度可以更大些，但在住宅商品化的今天，砌體房屋的裂縫，不論是否為0.3mm，只要可見，已成為住戶判別“房屋安全”的直觀標準。根據資料了解，目前只有德國對砌體結構的裂縫寬度有明文規定：對外墻或條件惡劣的墻體，裂縫寬度不大于0.2mm，其它部位裂縫寬度不大于0.3mm。其它發達國家對裂縫控制的要求較高，但未對砌體裂縫寬度規定標準。因此，如何面對砌體結構的裂縫，確實是一個比較突出和需要認真對待的課題，需要引起足夠的重視。(2)鑒于裂縫成因的復雜性，按目前條件和《砌體結構設計規范》提供的措施，尚難完全避免墻體開裂，而是使裂縫的程度減輕或無明顯裂縫，因此規范中采用了“防止或減輕”墻體開裂的措施的用語。

裂縫的成因，依據國家標準《民用建筑可靠性鑒定標準》可分為受力裂縫和非受力裂縫兩大類。在各種直接荷載作用下，墻體產生的裂縫稱為受力裂縫；而砌體因溫度、收縮、變形或地基不均勻沉降等引起的裂縫是非受力裂縫，又稱變形裂縫。變形裂縫占砌體房屋裂縫中的80％ 以上，其中因地基不均勻沉降而引起的裂縫更為突出和引人關注。相對于受力裂縫，變形裂縫的產生機理和影響因素復雜得多，本文主要分析砌體結構由地基不均勻沉降和溫度．引起的變形裂縫。

第2章 地基不均勻沉降引起的裂縫

在軟土、填土、沖溝、古河道、暗渠、沉陷區以及各種不均勻地基上建造結構物，或者地基雖然比較均勻，但是荷載差別過大或結構物剛度差別懸殊時，地基不均勻沉降均能引起裂縫。

2．1 地基不均勻沉降裂縫的形態

地基不均勻沉降裂縫的形態是多種多樣的。裂縫主要分為剪切裂縫和彎曲裂縫。地基不均勻沉降裂縫常見的有正八字裂縫和斜向裂縫。沉降裂縫多出現在房屋中下部且發生于房屋中下部的裂縫較上部寬度大。

2．2 地基不均勻沉降裂縫的產生機理

(1)墻體中下部區域的斜向裂縫

一般情況下，地基受到上部結構傳遞的壓力，引起地基的沉降變形呈凹形，常稱為“盆形沉降曲面”，這是由于中部壓力相互影響高于邊緣處相互影響，以及邊緣處非受荷載區地基對受荷載區下沉有剪切阻力等共同作用的結果，導致地基反力在邊緣區較高。這種沉降使建筑物形成中部沉降大、端部沉降小的彎曲，產生正彎距。結構中下部受拉，端部受剪，端部地基反力梯度加大，墻體內剪應力加大，形成主拉應力引起墻體開裂，裂縫呈正八字形。由于墻體中上部受壓并形成“拱”作用，墻體裂縫越靠近地基和門窗洞口越嚴重，中下部開裂區的墻體因有自重下墜作用，易造成垂直方向拉應力，可形成水平裂縫。

(2)墻體端部區域斜向裂縫

當地基中部有回填砂、石，或中部地基堅硬而端部軟弱，或由于荷載相差懸殊，建筑物端部沉降大于中部時，會形成負彎矩。主拉應力將引起墻體端部出現倒八字裂縫。局部的沉降不均不僅可以引起斜裂縫，還可能引起砌體的水平裂縫。

2．3 影響地基沉降裂縫的因素

地基、基礎、建筑物構成一個整體，共同工作。其內力和變形形態與土的性質、建筑物與地基的剛度、基礎與建筑物的尺寸、形狀、材料的彈塑性性質、徐變等有關。(1)建筑物與地基的相對剛度

首先，建筑物的長度和寬度越小，基礎的抗彎剛度越大，建筑物與地基的相對剛度就越大。這時在外荷載作用下，地基的反力向兩端集中，則中部彎矩較大，這就需要結構具有足夠的強度，滿足結構物最大彎矩的要求；其次，在較差的地基上，地基的變形模量較高，而基礎的抗彎剛度較小，結構物的幾何尺寸較長，則柔性指數相應增大。這時基礎結構接近于柔性板，此時地基的沉降與荷載的分布有關。地基承受荷載大的地方沉降和變形較大，基礎承受的彎矩較小。(2)徐變

建筑物的下沉、水平位移、溫度、濕度變化引起的變形，除了絕對值外，變形速率是一個重要因素。只要變形是緩慢的，則多數建筑物能經受較大的變形而不破壞，其主要原因就是由于建筑材料一般都具有徐變特性，在變形過程中，其內應力會隨著變形速度的下降而降低。

(3)建物的形狀平面形狀復雜的建筑物，如“I”、“I'’，、“L’’、“E”字形等在縱橫單元交叉處基礎密集，地基附加應力重疊，使地基沉降量增大。同時，此類建筑物整體性差，剛度不對稱，在地基產生不均勻沉降時容易發生墻體開裂。

第3章 砌體房屋的溫度變形裂縫

3．1 溫度裂縫的主要形態

最常見的溫度裂縫出現在混凝土平屋蓋房屋的頂層兩端墻體和山墻上。如在門窗洞邊的正“八”字斜裂縫、山墻上部的斜裂縫、平屋頂下或屋頂圈梁下沿磚(塊)灰縫的水平裂縫、以及水平包角裂縫(包括女兒墻)等，其中頂層兩端縱墻墻體門窗洞邊的正“八”字斜裂縫最為普遍。溫度裂縫是造成墻體早期裂縫的主要原因。這些裂縫一般經過一個冬夏之后才逐漸穩定，不再繼續發展，裂縫的寬度隨著溫度變化而略有變化。溫度裂縫有明顯的規律性：兩端嚴重，頂層嚴重，陽面嚴重。

3．2 溫度裂縫產生機理

對于磚砌體結構，磚砌體的線膨脹系數5×10-6，是混凝土的一半。當外界溫度升高時，混凝土屋蓋變形大，墻體變形相對較小，導致磚砌體和混凝土屋蓋之間產生約束應力。使屋蓋受壓，墻體受拉、受剪。當約束條件下溫度變形引起的溫度應力足夠大時，墻體就會產生溫度裂縫。混凝土砌塊墻體的線膨脹系數與混凝土屋蓋相同。在夏季陽光照射下，兩者之間存在一定的溫差。屋面最高溫度可達40℃-50℃，而頂層外墻平均最高溫度約為30℃-35℃。屋面和頂層外墻存在10℃-15℃的溫差，兩者的溫差可能引起墻體開裂。另外，從材料上看，相同砂漿強度等級下混凝土砌塊的抗拉、抗剪強度比磚砌體小了很多，沿齒縫截面彎拉強度僅為磚砌體的30％-35％，沿通縫彎拉強度僅為磚砌體的45％-50％，抗剪強度僅為磚砌體的50％-55％。因此，在相同受力狀態下，混凝土砌塊抵抗拉力和剪力的能力要比磚砌體小很多，所以更容易開裂。對于頂層墻體，墻體的壓應力較小，墻體的剪應力近似等于主拉應力。而墻體的剪應力與溫差、水平阻力系數以及建筑物長度有關，墻體剪應力與溫差成正比。因此，采取隔熱措施

以減少溫差，可達到減小主拉應力的目的。墻體剪應力與水平阻力系數成正比，如水平阻力系數降低30％，則剪應力降低16％。因此，可通過在鋼筋混凝土屋面板與墻體圈梁的接觸面處設置水平滑動層來減少頂板與墻體的約束作用。

第4章 預防措施

4．1 防止由溫度變化引起的砌體結構開裂措施

為了防止或減輕混凝土屋蓋和墻體間的溫差變形和墻體變形引起的頂層墻體的開裂，可根據具體情況采取下列措施：

(1)根據砌體房屋墻體材料和建筑物類型、屋蓋或樓蓋類別選用合適的伸縮縫區段。伸縮縫應設在因溫度和收縮變形可能引起應力集中、砌體產生裂縫可能性最大的地方；

(2)屋面應設置有效的保溫層或隔熱層；

(3)屋面保溫層或屋面剛性面層及砂漿找平層應設置分隔縫，分隔縫間距不宜大于6 m，并與女兒墻隔開，其縫寬不小于30mm；

(4)采用裝配式有檁體系鋼筋混凝土屋蓋或瓦材屋蓋；(5)當現澆混凝土挑檐或坡屋頂的長度大于l2m時，宜沿縱向設置分隔縫或沿坡頂脊部設置分隔縫，縫寬不小于20mm，縫內用防水彈性材料嵌填；

(6)在混凝土屋面板與墻體圈梁間設置滑動層。滑動層可采用兩層油氈夾滑石粉或橡膠片，對較長的縱墻可只在兩端的2-3個開間內設置，對橫墻可只在其兩端各1／4墻長范圍內設置；

(7)頂層屋面板下設置現澆鋼筋混凝土圈梁，并沿內外墻拉通，房屋兩端圈梁下的墻體內適當配置水平鋼筋；

(8)頂層挑梁與圈梁拉通。當不能拉通時，在挑梁末端下墻體內設置3道焊接鋼筋網片(縱向鋼筋不宜小于2F4，橫筋間距不宜大于200mm)或2F6鋼筋，其從挑梁末端伸人兩邊墻體不小于1000mm；

(9)頂層門窗洞口過梁上的水平灰縫內設置2-3道焊接鋼筋網片或2F6鋼筋，并應伸人過梁兩端墻內不小于6O0mm；

(10)頂層及女兒墻砂漿強度等級不低于M5頂層墻體內適當增設構造柱；

(11)女兒墻應設構造柱，其間距不大于4m，構造柱應伸至女兒墻頂，并與現澆鋼筋混凝土壓頂澆在一起。

4．2 防止墻體材料的干縮引起的裂縫措施

(1)選用干縮值低的墻材。控制砌筑時材料的含水量(先讓材料干縮后砌墻)。采用低強度砂漿和長度小的磚塊，可以避免磚塊的斷裂，并將細小裂縫均勻分散到各個垂直的灰縫隙中，避免變形和應力集中，累加出現大裂縫；

(2)面積較大的墻體采用在墻體內增設構造梁柱的構造措施；(3)嚴格控制以膠凝材料為原料的砌塊的齡期，不足28d的不應進人施工現場；

(4)正確掌握各種砌塊使用時的含水率。輕集料混凝土空心砌塊和蒸壓灰砂磚、蒸壓粉煤灰加氣混凝土砌塊砌筑時的含水率分別控制為5％-8％和15％、20％以內。砌體在生產儲存期、運輸、現場堆放等均要防止被水浸濕，雨季還應做好對砌塊和砌體的遮蓋。施工時，一般提前I～2d灑水稍作濕潤。砌塊含水深度以表層8-10mm為宜。

4．3 防止由地基沉降引起的裂縫措施

(1)建筑物的體型力求簡單；

(2)合理設置沉降縫。在建筑物平面轉折處、建筑高度荷載突變處、結構類型不同處以及地基土軟硬交界處設置沉降縫；

(3)減輕結構自重；

(4)增強建筑物的剛度和強度。設置封閉圈梁和構造柱，特別是增強頂層和底層圈梁、合理布置縱橫墻、采用整體性好、剛度大的基礎形式等；

(5)減小或調整基底的附加應力。改變基礎地面尺寸，使不同荷載的基礎沉降量接近。

第5章 抗裂措施效果評價

上述所述的防止或減輕墻體開裂的主要措施，在基本原理上分別基于防裂概念的“防”、“放”、“抗”的原則。

(1)“防”，即適當的屋面構造處理，減少屋蓋與墻體的溫差，減少屋蓋與墻體的變形，效果最佳，通常采取下列措施：

a．保證屋面保溫層的性能，采用低含水或憎水保溫材料，防止屋面滲漏，南方則加設屋面隔熱及通風層。

b．外表淺色處理，外墻、屋蓋刷白色，可使其內表面降溫，隔熱指標可顯著提高。

c．嚴格控制塊體材料的上墻含水率。

(2)“放”，即采用適當措施，允許屋面或墻體在一定程度上自由收縮，如屋面設置伸縮縫、滑動層、墻體控制縫等，都能有效降低溫度或干縮變形應力。

(3)“抗”，即通過構造措施，如設置圈梁、構造柱、提高砌體強度，加強砌體的整體性和抗裂能力，以減少墻體變形，減少裂縫。是砌體房屋普遍采取的抗裂構造措施。這些措施效果如何，以及用何種方法對已開裂的墻體的修補最有效，下面是我國最近的研究成果，供大家參考：

① 提高砌體材料強度等級，不是最有效的防裂措施。② 構造柱加圈梁加強整體性，提高抗裂能力。

③ 關鍵部位和易裂部位，或已開裂部位采取下列措施有顯著效果：

a．玻璃纖維砂漿能提高墻體的抗裂能力2倍。

b．玻璃絲網格布砂漿加芯柱可使墻片的抗裂能力提高3倍。c．玻璃絲網格布砂漿抹面的砌塊墻的初始荷載可提高1倍。d．使用高彈性涂料也能有效的保護已開裂的墻體不受外界侵

蝕。

e.使用石灰砂漿替代水泥混合砂漿，水泥混合砂漿因水泥上強度后易開裂，采用石灰砂漿可避免，從而防止墻面的開裂。

第6章 裂縫的處理

對于砌體裂縫的處理，從安全性方面考慮，對受力裂縫都應采取措施進行處理。對非受力產生的縱橫墻連接處通長豎向裂縫、最大寬度大于5mm的墻身裂縫和寬度大于1.5mm的磚柱裂縫必須采取措施進行處理；從正常使用性方面考慮，對寬度大于1.5mm的墻身裂縫及出現裂縫的磚柱應采取措施進行處理。《危險房屋鑒定標準》要求，對有沿受力方向縫寬大于2mm或有縫長超過層高1／3的多條豎向裂縫的砌體結構墻柱、因偏心受壓產生縫寬大于0.5mm水平裂縫砌體結構墻柱、因局部受壓產生的縫寬大于1mm或產生多條豎向裂縫墻體確定為危險點，應采取措施進行處理，這些都為受力裂縫，而對于非受力裂縫在砌體結構構件中并未列入。砌體裂縫是房屋結構缺陷的最直接反映，部分應采取加固措施進行處理。常用的砌體承載能力及穩定性加固方法有扶壁柱法和鋼筋網水泥砂漿法，磚柱有截面增大法和外包角鋼法。

6．1 扶壁柱法加固砌體

扶壁柱法分磚扶壁柱法和混凝土扶壁柱法兩種。磚扶壁柱法增設的扶壁柱與原砌體的連接可采用插筋法或挖鑲法實現，以保證兩者共同工作。扶壁柱的間距及數量，由計算確定。

(1)對于磚扶壁柱法，考慮到后砌扶壁柱存在著應力滯后，計算加固磚墻承載力時，應對后砌扶壁柱的抗壓強度設計值乘以折減系數0.9予以降低，如下式：

式中:N—荷載設j汁值產生的軸向力；

j-高厚比和軸向力偏心距對構件承載力的影響系數，可按《砌體結構設計規范》(GB50003—2OO1)規定取用；

f,f1— 原磚墻和新砌磚扶壁柱的抗壓強度設計值；

A,A1— 原磚墻和新砌磚扶壁柱的截面面積；

(2)對于混凝土扶壁柱法，考慮到新澆筑混凝土扶壁柱與原砌體的受力狀態有關，并存在著應力滯后，計算加固磚墻承載力時，應對新澆筑混凝土扶壁柱的承載力乘以強度折減系數，軸心受壓組合磚砌體承載能力計算如下式：

式中：N—荷載設計值產生的軸向力；

jcon— 組合磚砌體構件的穩定系數，按《砌體結構設計規范》(GB50003—2OO1)規定取用；

f-原磚墻抗壓強度設計值； A—原磚墻的截面面積；

a—新澆筑混凝土扶壁柱的材料強度折減系數，若加固時原砌體完好取0.95，若原砌體有荷載裂縫或破損現象取0.9；

fc—扶壁柱新澆筑混凝土面層的軸心抗壓強度設計

值；

Ac—新澆筑混凝土扶壁柱面層的截面面積；

hs—受壓鋼筋的強度系數，厚度60mm以內時取0.9，厚度大于60mm時取1.0；

fy,As—扶壁柱內受壓鋼筋的抗壓強度設計值和截面面積。

6．2 鋼筋網水泥砂漿法加固砌體

鋼筋水泥砂漿法加固砌體是指把需加固的砌體兩面敷設鋼筋網片后粉刷砂漿、噴射砂漿或細石混凝土的加固方法。本方法可較大提高砌體的承載力、抗側移剛度及砌體的延性,其承載能力計算同軸心受壓組合磚砌體。

6．3 裂縫的修補

對于《民用建筑可靠性鑒定標準》規定可不進行加固處理的裂縫，只需進行裂縫的修補。在裂縫修補前，應先明確裂縫原因和觀察裂縫

是否穩定，對非受力且已穩定的裂縫可選用以下修補方法。(1)填縫修補

填縫修補法有水泥砂漿和配筋水泥砂漿填縫兩種。水泥砂漿修補是采用1:3水泥砂漿或摻有107膠的聚合水泥砂漿填入磚縫內的修補方法；配筋水泥砂漿填縫是指砌體每隔4 5皮磚在磚縫內嵌入細鋼筋再用水泥砂漿修補的方法。填縫修補通常用于墻體外觀維修和裂縫較淺的砌體。(2)灌漿修補

灌漿修補是一種用壓力設備把水泥漿液壓入砌體裂縫內使裂縫粘合起來的修補方法。由于水泥漿液對墻體的粘結能力非常強，用該方法可使砌體恢復如初。漿液分純水泥漿液和混合水泥漿液兩種，純水泥漿液是水灰比為O.7-1.0的水泥漿；摻入適量懸浮劑即制成混合水泥漿液，懸浮劑一般采用聚乙烯醇、水玻璃或107膠。灌漿設備由空氣壓力機、壓漿罐、輸漿管、和灌漿嘴等組成，其原理是利用空氣壓力機產生的壓縮空氣迫使壓漿罐內漿液進入墻體裂縫內。(3)無紡布粘貼修補

無紡布粘貼修補是采用無紡布粘貼于裂縫處進行表層的縫隙修補方法。由于普通水泥墻面易受溫度、地基沉降等的影響開裂，在一般家裝工程中采用含膠的膩子打底，在易開裂出粘貼無紡布的方法進行處理收到很好的效果，基本解決了表層開裂處理。

第7章 結論

砌體裂縫經過處理，仍能完成結構應具有的功能，對于節約能源、保護環境等方面具有一定的經濟效益和社會效益。總之，影響砌體結構裂縫的因素較多，有些裂縫是由多種因素引起的?昆合裂縫。設計時可通過構造措施來防止和減輕砌體結構裂縫的危害。

致謝

在本文的撰寫過程中特別得到了指導老師王可龍教授的指導和點評，在此向王教授表示感謝。同時也在此感謝石大在線的各位老師在論文具體要求及開題過程給予的幫助。同時感謝一起學習的各位同學在學習過程的幫助，使得大家都能得到提高。

參考文獻

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第三篇：空心板梁底板縱向裂縫成因分析及加固對策

空心板梁底板縱向裂縫成因分析及加固對策

【摘要】:底板縱向裂縫是空心板梁的通病之一，本文從設計、施工、運營等方面對引起底板縱向裂縫的原因進行了分析，并結合試驗說明了底板縱向裂縫對梁體受力的影響，在此基礎上提出了空心板梁底板縱向裂縫的四種加固方案。關鍵詞:縱向裂縫成因分析加固對策

收稿日期:2011-10-15;修回日期:2011-12-20作者簡介:趙慶華(1977—)，男，河北滄州人，工程師。

來源： 1工程概況

混凝土空心板梁具有結構簡單、施工方便、用材經濟、建筑高度低、吊裝質量輕，易于實現標準化和工廠化制作，是公路和城市中小跨度橋梁中廣泛采用的一種結構形式。根據筆者近幾年的橋梁狀態調查結果表明，目前混凝土空心板梁底板普遍存在縱向開裂的現象，這類裂縫既存在于普通鋼筋混凝土空心板梁中，也存在于預應力鋼筋混凝土空心板梁中(包括先張法和后張法空心板梁);既存在于邊梁中，也存在于中梁中。部分裂縫在梁體預制完成拆模后即出現，有些裂縫在橋梁正常運營一段時間后產生。由于空心板梁是以縱向受力為主的受彎構件，當底板出現裂縫后，其產生的原因及對結構的影響就成為了工程建設者和管理者所關注的問題。本文結合筆者多年從事檢測、設計及加固施工的經驗，對上述兩個問題進行了分析和探討，以便為同類工程提供參考和借鑒。

2裂縫形態及對結構受力的影響

空心板梁底板縱向裂縫一般分布在空心板梁跨中位置附近，多數裂縫貫穿了空心板全長，從支點一直延伸至跨中，直至另一個支點。但也有部分空心板梁裂縫并不連續，僅在局部開裂，而且跨中縱向開裂多，支點附近開裂少。從歷年的檢查結果來看，空心板梁縱向裂縫寬度一般在0.1～0.3mm左右，部分較嚴重的裂縫寬度超過1.0mm，大多數的裂縫寬度已經超過《公路橋涵養護規范》(JTGH11—2004)對預應力構件縱向裂縫寬度的限值(0.2mm)。

文獻［2］指出，底板存在縱向裂縫的梁，其承載能力仍能滿足要求，但個別裂縫較嚴重的梁的撓度、應力值的校驗系數呈離散情況，這說明縱向裂縫對空心板梁的縱橋向承載能力影響不大，但較嚴重的裂縫對梁體的整體性和剛度產生影響。文獻［1］表明，由于縱向裂縫的存在，空心板梁由原來的閉口截面變成了開口截面，梁體抗扭剛度顯著降低，各空心板梁橫向連接剛度明顯減弱，荷載橫向分布系數增大，這樣勢必導致主梁縱向受力增大，使空心板梁存在產生橫向裂縫的隱患。本文選取了某高速公路存在底板縱向裂縫的空心板梁進行了實橋試驗，并將試驗結果與理論計算結果(按未開裂截面計算)進行了對比，結論與文獻［2］結果基本一致，縱向裂縫對空心板梁的承載能力影響較小，實測梁體橫向分布影響線較為平滑，影響線形態與未開裂截面的計算結果形態較為接近，表明梁體底板縱向裂縫對梁體橫向分布影響較小，對結構整體工作狀況影響不大。3成因分析

空心板梁底板縱向裂縫的產生原因主要包括設計、施工及運營三個方面:1)設計方面。早期空心板梁設計由于經濟因素制約，其底板厚度較薄(一般為10～12cm左右，部分梁體優化設計后底板厚度更薄)，薄壁結構在縱向受力時其截面將發生畸變變形，同時在底板上下緣產生畸變彎曲應力，當畸變拉應力超過混凝土的抗拉強度，勢必導致底板產生縱向開裂。若底板橫向構造配筋較少，則鋼筋無法限制縱向裂縫的擴展(底板橫橋向為普通鋼筋混凝土結構)，這也是底板縱向裂縫寬度一般較大的原因之一。

2)施工方面。施工工藝引起空心板梁底板產生4縱向裂縫的因素較多，其中預應力因素較為關鍵。正常狀態下施加預應力，預應力將對截面產生軸向壓力和彎矩，由于混凝土材料的泊

松效應，在軸向壓力作用下底板將產生橫向拉應力，此應力與截面的畸變應力組合后往往大于混凝土的抗拉強度，這就是產生縱向裂縫較為普遍的原因之一。若后張法預應力管道定位不牢固，預應力鋼束在澆筑混凝土后出現起伏狀，則張拉鋼束時預應力的徑向力將導致底板出現局部開裂。

曾對部分出現縱向裂縫的空心板梁進行了驗證，發現底板出現裂縫與定位鋼筋間距太大或定位不牢固有直接關系。

此外，空心板梁混凝土質量較差、振搗不密實、內模下沉導致底板厚度偏薄等因素均可引起底板產生縱向裂縫，但上述因素可以通過加強施工管理來解決，不具有普遍性。

3)運營方面。大量的日常檢查結果表明，采用四個板式橡膠支座的空心板梁極易出現支座局部脫空、整體脫空甚至支座缺失的情況。若空心板梁支座出現病害，則梁體受力偏移設計意圖，空心板梁約束扭轉內力加大，在約束扭轉的作用下截面同樣產生畸變彎曲應力，也是引起空心板梁底板縱向裂縫的原因之一。

文獻［4］認為空心板梁底板縱向裂縫應由空心板內外溫差所引起，并指出底板對內外溫差較為敏感，而頂板不敏感，并建議在空心板梁底板開通風口。筆者認為空心板梁內外溫差對底板受力影響較小，一方面是空心板梁壁厚較小，熱傳導很快就能完成;另一方面中板受外界環境溫度影響較小，但中板出現底板縱向裂縫亦是普遍現象。

綜合以上分析，空心板梁底板縱向裂縫應是上述三個方面因素單獨或綜合的體現，亦不排除是混凝土收縮產生早期裂縫，在荷載作用下擴展形成最終的底板縱向裂縫。4加固對策

從上述分析可知，底板縱向裂縫對空心板梁承載能力影響較小，但空心板出現裂縫后，其抗扭剛度降低較多，不利于梁體的受力。此外，裂縫對空心板梁的整體性及耐久性亦有顯著的影響。鑒于此，針對空心板梁底板縱向裂縫，目前的加固措施主要有以下四種:1)裂縫處理。按照《公路橋涵養護規范》(JTGH12—2004)的要求，當裂縫寬度在限值范圍內時，進行封閉處理，一般涂刷環氧樹脂膠;當裂縫寬度大于限值規定時，采用壓力灌漿法灌注環氧樹脂膠或其它灌縫材料。裂縫寬度限值一般可取0.15mm。

2)粘貼纖維材料。為了防止水氣進入空心板梁腐蝕鋼筋，同時為了增強空心板梁的整體性，可采用沿裂縫粘貼雙向纖維材料的辦法對裂縫進行全覆蓋，纖維材料的寬度一般30～50cm，可采用的纖維材料包括碳纖維、芳綸纖維及玻璃纖維，但由于加固部位暴露在大氣中，纖維材料及粘結劑的老化和耐久性問題較為突出。

3)粘貼鋼板。先根據裂縫寬度分別采取封閉或灌注的方法對裂縫進行處理，然后為了限制裂縫的進一步擴展，采用橫向粘貼鋼板條的方法進行加固，鋼板條一般寬度為10～15cm，厚度為6～8mm，鋼板條的縱向間距目前尚無統一規定，部分橋梁縱向間距為30～50cm，部分橋梁縱向間距為1.0～2.0m。筆者建議跨中可適當減小間距，支點附近可適當增大間距。4)內灌高標號砂漿。此方案一般在處理底板厚度偏薄及底板出現縱向裂縫時采用，施工時在底板內鉆進漿孔和出漿孔，然后往空心板空腔內灌流動性較好高標號砂漿，當砂漿達到一定厚度后即可從出漿孔流出，既可以增加底板厚度，又可以限值裂縫的進一步擴展。此方案須嚴格控制灌入的砂漿數量，防止梁體恒載增加過大。

5結語

通過上述分析可知，空心板梁底板縱向裂縫應為設計、施工及運營三個方面因素單獨或綜合的體現，目前難以準確界定哪個因素對裂縫的產生起決定性作用。正是由于空心板梁底板縱向裂縫難以有效預防和控制，目前這一梁型正逐步被小箱梁所替代。

參考文獻

［1］邱利銳.混凝土空心板梁底板縱向裂縫對結構受力的影響分析［J］.鐵道建筑，2009(3):53-55.［2］趙衛國，薛文.先張法預應力混凝土空心板梁縱向裂縫分析［J］.公路，2006(10):52-53.［3］呂長榮，周世軍.裝配式簡支空心板梁縱向裂縫分析［J］.交通標準化，2007(4):167-171.［4］郭銘德，呂錦剛.空心板梁底板縱向裂縫問題的分析［J］.廣東科技，2006(5):112-113.

第四篇：預應力混凝土箱梁裂縫成因分析及處治

預應力混凝土箱梁裂縫成因分析及處治

作者：鄭世金 廖建軍

時間：2009-4-15 11:24:05 來源：城市建設2月的20期

摘 要 ： 對20m預應力混凝土箱梁出現裂縫的原因分析，提出控制、處理裂縫的經驗。

關鍵詞 ： 箱梁 裂縫 分析 處治

以甬臺溫高速公路橋梁中的20m預應力混凝土箱梁為例，分析裂縫發生的原因提出控制、處治混凝土箱梁的裂縫的經驗。

1裂縫情況及分析

裂縫是混凝土結構普遍會遇到的現象，出現裂縫的原因主要有：一類是由外荷載引起的裂縫，也稱結構性裂縫或受力裂縫，表示結構承載力可能不足或存在嚴重問題，須在結構設計時對設計荷載進行全面考慮；另一類裂縫是由變形引起的，也稱非結構性裂縫，指變形得不到滿足，在構件內部產生自應力，當該自應力超過混凝土允許應力時，引起混凝土開裂。根據調查發現，在施工過程中出現的裂縫基本上為變形裂縫，引起該類裂縫的原因主要有：（1）混凝土澆注后處于塑性階段，由于混凝土骨料沉落及混凝土表面水分蒸發而產生裂縫。（2）混凝土凝固過程中因收縮而產生裂縫。（3）由于溫度變化產生的裂縫，結構隨著溫度變化時受到約束，在混凝土內部產生應力，當此應力超過混凝土抗裂強度，混凝土便開裂，即產生溫度裂縫。（4）施工不當產生裂縫。

從現場裂縫情況看，裂縫分布部位，裂縫方向、出現時間具有一定的規律性。裂縫都分布在跨中中橫處的腹板位置，且兩面對稱，時間一般為拆模后兩天左右。防止裂縫產生及外治措施：

2.1 由混凝土質量引起的非結構裂縫，可以采取以下防止措施：控制及改善水灰比，減少砂率，增加骨料用量，嚴格控制坍落度，混凝土凝固時間不宜過短，下料不宜過快，高溫季節注意采取緩凝措施，避免水分急劇蒸發，混凝土振搗密實，改善現場混凝土的施工工藝，同時注意混凝土的施工防雨、養護及保溫工作；結構內部布置防裂鋼筋，以提高混凝土的抗裂性能；一旦裂縫出現，可以用環氧樹脂、固化劑、丙酮按1：05:0.25的比例配合進行修補，將裂縫周圍5厘米內的混凝土用鋼刷刷毛吹凈,用酒精清洗后，再用丙酮擦洗一次，在涂環氧樹脂，1 貼玻璃布,以后再涂一層環氧樹脂。玻璃布要求經5%濃度的純鹼水煮沸脫脂,用清水沖洗干凈并烘干。這種封閉處理，能保證日后運營過程中梁體內鋼筋不受大氣腐蝕,提高結構的使用壽命。

2.2由于溫度應力引起的非結構裂縫，鑒于先行《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規范》對溫度荷載引起的橫向溫度應力考慮偏小，設計時應予以重視，可以通過配置足夠的溫度應力鋼筋、增加結構的安全儲備等措施來防止裂縫的產生（施工過程中作者變更了設計，在腹板加了一倍的縱向鋼筋）；同時在施工時，應盡量選擇溫度低的時間澆注后半天（利用早、晚進行施工）。熱天澆注混凝土時，應降低水溫拌制，選用水化熱小和收縮小的水泥，合理使用減水劑，加強振搗以減少水化熱，提高混凝土的密實性和抗拉強度，并注意混凝土表面濕潤，同時在腹板留通氣孔，達到張拉強度及時張拉壓漿。

2.3 作者在施工中對20米預應力混凝土箱梁裂縫的控制方案和已出現裂縫的處理辦法是:（1）裂縫的控制方案：A、在腹板處兩面對稱增加通長縱向鋼筋，根數為原設計的一倍。B、控制好混凝土的澆注時間和澆注時的溫度，安排在早、晚或溫度低的時候進行混凝土澆注。C、及時養護，并用塑料布進行覆蓋，保持混凝土表面濕潤。D、在腹板處每隔5米留一個通氣孔，保證混凝土箱梁在拆模后通風散熱，保持梁體內外溫度基本一致。E、及時拆模、及時張拉，當混凝土達到拆模強度時就及時拆模，當混凝土強度達到設計張拉強度時就及時張拉壓漿。（2）裂縫的處置措施：用環氧樹脂、固化劑、丙酮按1:0.5:0.25的配合比進行修補。將裂縫周圍5厘米內的混凝土用鋼刷刷干凈，用酒精清洗后，再用丙酮擦洗一次，再涂環氧樹脂，貼玻璃布，之后再涂一層環氧樹脂。玻璃布要求經5%濃度的純鹼水煮沸脫脂，能保證日后運營過程中梁體內的鋼筋不受大氣腐蝕，提高結構的使用壽命。通過以上的控制方案和防處治措施，在以后的箱梁預制過程中再沒有出現裂縫，并通過對裂縫的處治也不影響梁體的正常使用。結論：

預應力混凝土箱形結構產生裂縫很常見，但可避免或減少，關鍵是在設計時，認真驗算，合理布置構造鋼筋或預應力筋，對易出現裂縫的部位，通過施工過程的嚴格控制，盡可能地避免開裂或減少裂縫的數量，減少裂縫的長度和寬度，通過對裂縫的妥善處理，控制裂縫的發展，使裂縫不至于對結構產生危害，保證結構的正常使用。因此，對于裂縫的問題，設計者和施工人員都應予以重視。

第五篇：應力混凝土箱梁裂縫成因分析及處治

應力混凝土箱梁裂縫成因分析及處治

發布日期:2007-6-1 點擊次數: 13444 預應力混凝土箱梁裂縫成因分析及處治

在陜西榆靖高速公路橋梁施工中，20米預應力混凝土箱梁在預制過程中，在跨中中橫隔板左右出現不同程度的裂縫。經施工單位、監理、業主、設計單位和有關專家現場分析處理，得到了很好的控制，取得了滿意的結果。

裂縫情況及分析

裂逢是混凝土結構普遍會遇到的現象，一類是由外荷載引起的裂縫，也稱結構性裂縫或受力裂縫，表示結構承載力可能不足或存在嚴重問題，在結構設計時對設計荷載進行全面考慮可以防止；另一類裂縫是由變形引起的，也稱非結構性裂縫，指變形得不到滿足，在構件內部產生自應力，當該自應力超過混凝土允許應力時，引起混凝土開裂。在兩類裂縫中，變形裂縫約占80%。引起該類裂縫的原因主要有：

（1）混凝土澆注后處于塑性階段，由于混凝土骨料沉落及混凝土表面水分蒸發而產生裂縫。

（2）混凝土凝固過程中因收縮而產生裂縫。

（3）由于溫度變化產生的裂縫，結構隨著溫度變化產生熱脹冷縮變形，這種溫度變化受到約束時，在混凝土內部產生應力，當此應力超過混凝土抗裂強度，混凝土便開裂，即產生溫度裂縫。

（4）施工不當產生裂縫。

從裂縫情況看，裂縫分布部位、裂縫方向、出現時間具有一定的規律性。裂縫都分布在跨中中橫板處，只有腹板開裂，且兩面對稱，時間一般為拆模后兩天左右。因為我們施工方案合理，施工工藝符合質量控制要求，混凝土配合比、坍落度滿足質量要求，但因現場的施工溫度高達25℃左右，所以裂縫的主要原因是因溫度應力引起的。

溫度應力包括內約束應力和外約束應力。內約束應力是指結構內部某一構件單元，在非線性溫差作用下纖維間溫度不同，引起的應變不同而受到約束引起的應力；外約束應力是指結構內部各構件因溫度不同產生變形受到約束或結構外部超靜定約束，無法實現自由變形引起的應力。

防止裂縫產生及外治措施

1、由混凝土質量引起的非結構裂縫，可以通過以下措施防止：控制及改善水灰比，減少砂率，增加骨料用量，嚴格控制坍落度，混凝土凝固時間不宜過短，下料不宜過快，高溫季節注意采取緩凝措施，避免水份劇烈蒸發，混凝土振搗密實；改善現場混凝土的施工工藝，同時注意混凝土的施工防雨、養護及保溫工作；結構內部布置防裂鋼筋，以提高混凝土的抗裂性能；一旦裂縫出現，可以用環氧樹脂配固化劑、丙酮以1∶0.5∶ 0.25的比例配合進行修補，將裂縫周圍5厘米內的混凝土用鋼刷刷毛吹凈，用酒精清洗后，再用丙酮擦洗一次，再涂環氧樹脂，貼玻璃布，之后再涂一層環氧樹脂。玻璃布要求經5%濃度的純堿水煮沸脫脂，用清水沖洗干凈并烘干。這種封閉處理，能保證日后運營過程中梁體內鋼筋不受大氣腐蝕，提高結構的使用壽命。

2、由溫度應力引起的非結構裂縫，鑒于現行《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規范》對溫度荷載引起的橫向溫度應力考慮偏小，設計時應予以重視，可以通過配置足夠的溫度應力鋼筋、增加結構的安全儲備等措施來防止裂縫的產生（施工過程中我們變更了設計，在腹板加了一倍的縱向鋼筋）；同時在施工時，應盡量選擇溫度低的時間澆注混凝土（利用早、晚進行施工）。熱天澆注混凝土時，應降低水溫拌制，選用水化熱小和收縮小的水泥灰比，合理使用減水劑，加強振搗以減少水化熱，提高混凝土的密實性和抗拉強度，并注意混凝土濕潤，同時可以在腹板留通氣拆模，達到張拉強度時及時張拉壓漿。

3、我們在施工中對20米預應力混凝土箱梁裂縫的控制方案和已出現裂縫的處理辦法是：

——裂縫的控制方案：

A：在腹板處兩面對稱增加通長縱向應力鋼筋，根數為原設計的一倍。

B：控制好混凝土的澆注時間和澆注時的溫度，安排在早、晚或溫度低的時候進行混凝土澆注。

C：及時養護，并用塑料布進行覆蓋，經常保持混凝土濕潤。

D：在腹板處每隔5米留一個通氣孔，可以保證混凝土箱梁在拆模后通風散熱，保持體內外溫度基本一致。

E：及時拆模、及時張拉。當混凝土達到拆模強度時就及時拆模；當混凝土強 度達到設計張拉強度時就及時張拉壓槳。

——裂縫的處治措施：

用環氧樹脂配固化劑、丙酮以1∶0.5∶0.25的配合比進行修補。將裂縫周圍5 厘米內的混凝土用鋼刷刷干凈，用酒精清洗后，再用丙酮擦洗一次，再涂環氧樹脂，貼玻璃布，之后再涂一層環氧樹脂。玻璃布要求經5%濃度的純堿水煮沸脫脂，用清水沖洗干凈并烘干。這種封閉處理，能保證日后運營過程中梁體內的鋼筋不受大氣腐蝕，提高結構的使用壽命。

通過以上的控制方案和防處治措施，在以后的箱梁預制過程中再沒有出現裂縫，并通過對裂縫的處治也不影響梁體的正常使用。

結論 預應力混凝土箱形結構產生裂縫很常見，但可避免或減少，關鍵是在設計時，認真驗算，合理布置構造鋼筋或預應力筋，對易出現裂縫的部位，通過施工過程的嚴格控制，盡可能地避免開裂或減少裂縫的數量，減少裂縫的長度和寬度，通過對裂縫的妥善處理，控制裂縫的發展，使裂縫不至于對結構產生危害，保證結構的正常使用。因此，對于裂縫的問題，設計者和施工人員都應予以重視。