第一篇：梁裂縫分析

混凝土開裂原因分析及解決方法

(2008-11-23 20:01:29)轉(zhuǎn)載 標(biāo)簽： 分類： 施工技術(shù)

混凝土開裂

混凝土因其取材廣泛、價(jià)格低廉、抗壓強(qiáng)度高、可澆筑成各種形狀，并且耐火性好、不易風(fēng)化、養(yǎng)護(hù)費(fèi)用低，成為當(dāng)今世界建筑結(jié)構(gòu)中使用最廣泛的建筑材料。

混凝土最主要的缺點(diǎn)是抗拉能力差、脆性大、容易開裂。大量的工程實(shí)踐和理論分析表明，幾乎所有的混凝土構(gòu)件均是帶裂縫工作的，只是有些裂縫很細(xì)，甚至肉眼看不見（＜0.05mm），一般對(duì)結(jié)構(gòu)的使用無(wú)大的危害，可允許其存在；我國(guó)現(xiàn)行建筑、鐵路、公路、水利等部門設(shè)計(jì)規(guī)范均采用限制構(gòu)件裂縫寬度的辦法來(lái)保障混凝土結(jié)構(gòu)的正常使用。

有些裂縫在使用荷載或外界物理、化學(xué)因素的作用下，不斷產(chǎn)生和擴(kuò)展，引起混凝土碳化、保護(hù)層剝落、鋼筋腐蝕，使混凝土的強(qiáng)度和剛度受到削弱，耐久性降低，嚴(yán)重時(shí)甚至發(fā)生垮塌事故，危害結(jié)構(gòu)的正常使用，必須加以控制。混凝土開裂可以說(shuō)是“常發(fā)病”和“多發(fā)病”，經(jīng)常困擾著工程技術(shù)人員。其實(shí)，如果采取一定的設(shè)計(jì)和施工措施，很多裂縫是可以克服和控制的。

實(shí)際上，混凝土裂縫的成因復(fù)雜而繁多，甚至多種因素相互影響，但每一條裂縫均有其產(chǎn)生的一種或幾種主要原因。本報(bào)告對(duì)混凝土裂縫的種類和產(chǎn)生的原因作較全面的分析并提出相應(yīng)的防治措施，供同行、專家參考、探討。混凝土裂縫的種類，就其產(chǎn)生的原因，大致可劃分如下幾種：

一、荷載引起的裂縫

混凝土構(gòu)件在常規(guī)靜、動(dòng)荷載及次應(yīng)力下產(chǎn)生的裂縫稱荷載裂縫，歸納起來(lái)主要有直接應(yīng)力裂縫、次應(yīng)力裂縫兩種。

（一）直接應(yīng)力裂縫是指外荷載引起的直接應(yīng)力產(chǎn)生的裂縫。裂縫產(chǎn)生的原因有：

1、設(shè)計(jì)計(jì)算階段，結(jié)構(gòu)計(jì)算時(shí)不計(jì)算或部分漏算；計(jì)算模型不合理；結(jié)構(gòu)受力假設(shè)與實(shí)際受力不符；荷載少算或漏算；內(nèi)力與配筋計(jì)算錯(cuò)誤；結(jié)構(gòu)安全系數(shù)不夠。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)不考慮施工的可能性；設(shè)計(jì)斷面不足（寧波跨海大橋）；鋼筋設(shè)置偏少或布置錯(cuò)誤；結(jié)構(gòu)剛度不足；構(gòu)造處理不當(dāng)；設(shè)計(jì)圖紙交代不清等。

2、施工階段，不加限制地堆放施工機(jī)具、材料；不了解預(yù)制結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)受力特點(diǎn)，隨意翻身、起吊、運(yùn)輸、安裝；不按設(shè)計(jì)圖紙施工，擅自更改結(jié)構(gòu)施工順序，改變結(jié)構(gòu)受力模式；不對(duì)結(jié)構(gòu)做機(jī)器振動(dòng)下的疲勞強(qiáng)度驗(yàn)算等。

3、使用階段，超出設(shè)計(jì)載荷的作用于樓地面、墻面；工業(yè)廠房超負(fù)荷使用；發(fā)生大風(fēng)、大雪、地震、爆炸等。

（二）次應(yīng)力裂縫是指由外荷載引起的次生應(yīng)力產(chǎn)生裂縫。

裂縫產(chǎn)生的原因有：

1、在設(shè)計(jì)外荷載作用下，由于結(jié)構(gòu)物的實(shí)際工作狀態(tài)同常規(guī)計(jì)算有出入或計(jì)算不考慮，從而在某些部位引起次應(yīng)力導(dǎo)致結(jié)構(gòu)開裂。

例如：兩鉸拱橋拱腳設(shè)計(jì)時(shí)常采用布置“X”形鋼筋、同時(shí)削減該處斷面尺寸的辦法設(shè)計(jì)鉸，理論計(jì)算該處不會(huì)存在彎矩，但實(shí)際該鉸仍然能夠抗彎，以至出現(xiàn)裂縫而導(dǎo)致鋼筋銹蝕。

2、工業(yè)建筑中經(jīng)常需要鑿槽、開洞、設(shè)置牛腿等，在常規(guī)計(jì)算中難以用準(zhǔn)確的圖式進(jìn)行模擬計(jì)算，一般根據(jù)經(jīng)驗(yàn)設(shè)置受力鋼筋。研究表明，受力構(gòu)件挖孔后，力流將產(chǎn)生繞射現(xiàn)象，在孔洞附近密集，產(chǎn)生巨大的應(yīng)力集中。

在長(zhǎng)跨預(yù)應(yīng)力連續(xù)梁中，經(jīng)常在跨內(nèi)根據(jù)截面內(nèi)力需要截?cái)噤撌O(shè)置錨頭，而在錨固斷面附近經(jīng)常可以看到裂縫。因此，若處理不當(dāng)，在這些結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)角處或構(gòu)件形狀突變處、受力鋼筋截?cái)嗵幦菀壮霈F(xiàn)裂縫。

實(shí)際工程中，次應(yīng)力裂縫是產(chǎn)生荷載裂縫的最常見原因。次應(yīng)力裂縫多屬?gòu)埨⑴选⒓羟行再|(zhì)。

次應(yīng)力裂縫也是由荷載引起，僅是按常規(guī)一般不計(jì)算，但隨著現(xiàn)代計(jì)算手段的不斷完善，次應(yīng)力裂縫也是可以做到合理驗(yàn)算的。例如現(xiàn)在對(duì)預(yù)應(yīng)力、徐變等產(chǎn)生的二次應(yīng)力，不少平面桿系有限元程序均可正確計(jì)算，但在40年前卻比較困難。

在設(shè)計(jì)上，應(yīng)注意避免結(jié)構(gòu)突變（或斷面突變），當(dāng)不能回避時(shí)，應(yīng)做局部處理，如轉(zhuǎn)角處做圓角，突變處做成漸變過(guò)渡，同時(shí)加強(qiáng)構(gòu)造配筋，轉(zhuǎn)角處增配斜向鋼筋，對(duì)于較大孔洞有條件時(shí)可在周邊設(shè)置護(hù)邊角鋼。荷載裂縫特征依荷載不同而異呈現(xiàn)不同的特點(diǎn)。這類裂縫多出現(xiàn)在受拉區(qū)、受剪區(qū)或振動(dòng)嚴(yán)重部位。但必須指出，如果受壓區(qū)出現(xiàn)起皮或有沿受壓方向的短裂縫，往往是結(jié)構(gòu)達(dá)到承載力極限的標(biāo)志，是結(jié)構(gòu)破壞的前兆，其原因往往是截面尺寸偏小。

（三）根據(jù)結(jié)構(gòu)不同受力方式，產(chǎn)生的裂縫特征如下：

1、中心受拉：裂縫貫穿構(gòu)件橫截面，間距大體相等，且垂直于受力方向。

采用螺紋鋼筋時(shí)，裂縫之間出現(xiàn)位于鋼筋附近的次裂縫。

2、中心受壓：沿構(gòu)件出現(xiàn)平行于受力方向的短而密的平行裂縫。

3、受彎：彎矩最大截面附近從受拉區(qū)邊沿開始出現(xiàn)與受拉方向垂直的裂縫，并逐漸向中和軸方向發(fā)展。采用螺紋鋼筋時(shí)，裂縫間可見較短的次裂縫。當(dāng)結(jié)構(gòu)配筋較少時(shí)，裂縫少而寬，結(jié)構(gòu)可能發(fā)生脆性破壞。

4、大偏心受壓：大偏心受壓和受拉區(qū)配筋較少的小偏心受壓構(gòu)件，類似于受彎構(gòu)件。

5、小偏心受壓：小偏心受壓和受拉區(qū)配筋較多的大偏心受壓構(gòu)件，類似于中心受壓構(gòu)件。

6、受剪：當(dāng)箍筋太密時(shí)發(fā)生斜壓破壞，沿梁端腹部出現(xiàn)大于45°方向的斜裂縫；當(dāng)箍筋適當(dāng)時(shí)發(fā)生剪壓破壞，沿梁端中下部出現(xiàn)約45°方向相互平行的斜裂縫。

7、受扭：構(gòu)件一側(cè)腹部先出現(xiàn)多條約45°方向斜裂縫，并向相鄰面以螺旋方向展開。

8、受沖切：沿柱頭板內(nèi)四側(cè)發(fā)生約45°方向斜面拉裂，形成沖切面。

9、局部受壓：在局部受壓區(qū)出現(xiàn)與壓力方向大致平行的多條短裂縫。

二、溫度變化引起的裂縫

混凝土具有熱脹冷縮性質(zhì)，當(dāng)外部環(huán)境或結(jié)構(gòu)內(nèi)部溫度發(fā)生變化，混凝土將發(fā)生變形，若變形遭到約束，則在結(jié)構(gòu)內(nèi)將產(chǎn)生應(yīng)力，當(dāng)應(yīng)力超過(guò)混凝土抗拉強(qiáng)度時(shí)即產(chǎn)生溫度裂縫。在某些大跨徑梁中，溫度應(yīng)力可以達(dá)到甚至超出活載應(yīng)力。溫度裂縫區(qū)別其它裂縫最主要特征是將隨溫度變化而擴(kuò)張或合攏。引起溫度變化主要因素有：、水化熱

出現(xiàn)在施工過(guò)程中，大體積混凝土澆筑之后由于水泥水化放熱，致使內(nèi)部溫度很高，內(nèi)外溫差太大，致使表面出現(xiàn)裂縫。

施工中應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況，盡量選擇水化熱低的水泥品種（礦渣水泥），限制水泥單位用量（使用減水劑），減少骨料入模溫度（冰水?dāng)嚢瑁档蛢?nèi)外溫差（通過(guò)表面保溫），并緩慢降溫，必要時(shí)可采用循環(huán)冷卻系統(tǒng)（預(yù)埋）進(jìn)行內(nèi)部散熱，或采用薄層連續(xù)澆筑以加快散熱。

2、蒸汽養(yǎng)護(hù)或冬季施工時(shí)施工措施不當(dāng)，混凝土驟冷驟熱，內(nèi)外溫度不均，易出現(xiàn)裂縫。

3、年溫差

一年中四季溫度不斷變化，但變化相對(duì)緩慢，我國(guó)年溫差一般以一月和七月月平均溫度的作為變化幅度。考慮到混凝土的蠕變特性，年溫差內(nèi)力計(jì)算時(shí)混凝土彈性模量應(yīng)考慮折減。

4、日照

屋面、墻面受太陽(yáng)曝曬后，溫度明顯高于其它部位，溫度梯度呈非線形分布。由于受到自身約束作用，導(dǎo)致局部拉應(yīng)力較大，出現(xiàn)裂縫。日照和下述驟然降溫是導(dǎo)致結(jié)構(gòu)溫度裂縫的最常見原因。

5、驟然降溫

突降大雨、冷空氣侵襲、日落等可導(dǎo)致結(jié)構(gòu)外表面溫度突然下降，但因內(nèi)部溫度變化相對(duì)較慢而產(chǎn)生溫度梯度。日照和驟然降溫內(nèi)力計(jì)算時(shí)可采用設(shè)計(jì)規(guī)范或參考實(shí)際資料進(jìn)行，混凝土彈性模量不考慮折減。

6、鋼制預(yù)埋件與鋼筋或其它鋼制件聯(lián)結(jié)時(shí)，若焊接措施不當(dāng)，鐵件附近混凝土容易燒傷開裂。采用電熱張拉法張拉預(yù)應(yīng)力構(gòu)件時(shí)，預(yù)應(yīng)力鋼材溫度可升高至350℃，混凝土構(gòu)件也容易開裂。

試驗(yàn)研究表明，由火災(zāi)等原因引起高溫?zé)齻幕炷翉?qiáng)度隨溫度的升高而明顯降低，鋼筋與混凝土的粘結(jié)力隨之下降，混凝土溫度達(dá)到300℃后抗拉強(qiáng)度下降50%，抗壓強(qiáng)度下降60%，光圓鋼筋與混凝土的粘結(jié)力下降80%；由于受熱，混凝土體內(nèi)游離水大量蒸發(fā)也可產(chǎn)生急劇收縮。

三、收縮引起的裂縫

在實(shí)際工程中，混凝土因收縮所引起的裂縫是最常見的。在混凝土收縮種類中，塑性收縮和干縮是發(fā)生混凝土體積變形的主要原因，另外還有自生收縮和碳化收縮。

1、塑性收縮

發(fā)生在施工過(guò)程中、混凝土澆筑后4~5小時(shí)左右，此時(shí)水泥水化反應(yīng)激烈，分子鏈逐漸形成，出現(xiàn)泌水和水分急劇蒸發(fā)，混凝土失水收縮，同時(shí)骨料因自重下沉，因此時(shí)混凝土尚未硬化，稱為塑性收縮。

塑性收縮所產(chǎn)生量級(jí)很大，可達(dá)1%左右。在骨料下沉過(guò)程中若受到鋼筋阻擋，便形成沿鋼筋方向的裂縫。在構(gòu)件豎向變截面處如T梁、箱梁腹板與頂?shù)装褰唤犹帲蛴不俺翆?shí)不均勻?qū)l(fā)生表面的順腹板方向裂縫。

為減小混凝土塑性收縮，施工時(shí)應(yīng)控制水灰比，避免過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的攪拌，下料不宜太快，振搗要密實(shí)，豎向變截面處宜分層澆筑。

2、干縮

混凝土結(jié)硬以后，隨著表層水分逐步蒸發(fā)，濕度逐步降低，混凝土體積減小，稱為干縮（縮水收縮）。因混凝土表層水分損失快，內(nèi)部損失慢，因此產(chǎn)生表面收縮大、內(nèi)部收縮小的不均勻收縮，表面收縮變形受到內(nèi)部混凝土的約束，致使表面混凝土承受拉力，當(dāng)表面混凝土承受拉力超過(guò)其抗拉強(qiáng)度時(shí)，便產(chǎn)生收縮裂縫。混凝土硬化后收縮主要就是干縮。如配筋率較大的構(gòu)件（超過(guò)3%），鋼筋對(duì)混凝土收縮的約束比較明顯，混凝土表面容易出現(xiàn)龜裂裂紋。

3、自生收縮

自生收縮是混凝土在硬化過(guò)程中，水泥與水發(fā)生水化反應(yīng)，這種收縮與外界濕度無(wú)關(guān)，且可以是正的（即收縮，如普通硅酸鹽水泥混凝土），也可以是負(fù)的（即膨脹，如摻膨脹劑的膨脹水泥混凝土）。

4、碳化收縮

大氣中的二氧化碳與水泥的水化物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)引起的收縮變形。碳化收縮只有在濕度50%左右才能發(fā)生，且隨二氧化碳的濃度的增加而加快。碳化收縮一般不做計(jì)算。

混凝土收縮裂縫的特點(diǎn)是大部分屬表面裂縫，裂縫寬度較細(xì)，且縱橫交錯(cuò)，成龜裂狀，形狀沒有任何規(guī)律。

但收縮值累積過(guò)大，也會(huì)造成混凝土的貫通裂縫（斷板）。例如：大面積水泥混凝土樓地面，如果不及時(shí)切割伸縮縫，必然斷板。研究表明，影響混凝土收縮裂縫的主要因素有：

① 水泥品種、標(biāo)號(hào)及用量

礦渣水泥、快硬水泥、低熱水泥混凝土收縮性較高，普通水泥、火山灰水泥、礬土水泥混凝土收縮性較低。另外水泥標(biāo)號(hào)越低、單位體積用量越大、磨細(xì)度越大，則混凝土收縮越大，且發(fā)生收縮時(shí)間越長(zhǎng)。例如，為了提高混凝土的強(qiáng)度，施工時(shí)經(jīng)常采用強(qiáng)行增加水泥用量的做法，結(jié)果收縮應(yīng)力明顯加大。

② 骨料品種

骨料中石英、石灰?guī)r、白云巖、花崗巖、長(zhǎng)石等吸水率較小、收縮性較低；而砂巖、板巖、角閃巖等吸水率較大、收縮性較高。另外骨料粒徑大收縮小，含水量大收縮越大。

③水灰比 用水量越大，水灰比越高，混凝土收縮越大。

④外摻劑 外摻劑保水性越好，則混凝土收縮越小。

⑤外摻料 外摻料的細(xì)度越高，混凝土收縮越大。外摻料的摻量越大，混凝土收縮越大。一般商品（泵送）混凝土都含有較大摻量（15%~30%）的粉煤灰，混凝土收縮較大，所以采用商品（泵送）混凝土的工程比較容易開裂。⑥養(yǎng)護(hù)方法

良好的養(yǎng)護(hù)可加速混凝土的水化反應(yīng)，獲得較高的混凝土強(qiáng)度。養(yǎng)護(hù)時(shí)保持濕度越高、氣溫越低、養(yǎng)護(hù)時(shí)間越長(zhǎng)，則混凝土收縮越小。蒸汽養(yǎng)護(hù)方式比自然養(yǎng)護(hù)方式混凝土收縮要小。

⑦外界環(huán)境

大氣中濕度小、空氣干燥、溫度高、風(fēng)速大，則混凝土水分蒸發(fā)快，混凝土收縮越快。

⑧振搗方式及時(shí)間

機(jī)械振搗方式比手工搗固方式混凝土收縮性要小。振搗時(shí)間應(yīng)根據(jù)機(jī)械性能決定，一般以5~15s/次為宜。時(shí)間太短，振搗不密實(shí)，形成混凝土強(qiáng)度不足或不均勻；時(shí)間太長(zhǎng)，造成分層，粗骨料沉入底層，細(xì)骨料留在上層，強(qiáng)度不均勻，上層易發(fā)生收縮裂縫。對(duì)于溫度和收縮引起的裂縫，增配構(gòu)造鋼筋可明顯提高混凝土的抗裂性，尤其是薄壁結(jié)構(gòu)（壁厚20~60cm）。構(gòu)造上配筋宜優(yōu)先采用小直徑鋼筋(φ8~φ14)、小間距布置(@10~@15cm)，全截面構(gòu)造配筋率不宜低于0.3%，一般可采用0.3%~0.5%。

四、地基礎(chǔ)變形引起的裂縫

由于基礎(chǔ)豎向不均勻沉降或水平方向位移，使結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生附加應(yīng)力，超出混凝土結(jié)構(gòu)的抗拉能力，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)開裂。基礎(chǔ)不均勻沉降的主要原因有：

1、地質(zhì)勘察精度不夠、試驗(yàn)資料不準(zhǔn)

在沒有充分掌握地質(zhì)情況就設(shè)計(jì)、施工，這是造成地基不均勻沉降的主要原因。比如丘陵區(qū)或山嶺區(qū)橋梁，勘察時(shí)鉆孔間距太遠(yuǎn)，而地基巖面起伏又大，勘察報(bào)告不能充分反映實(shí)際地質(zhì)情況。

2、地基地質(zhì)差異太大

建造在山區(qū)溝谷的建筑物，河溝處的地質(zhì)與山坡處變化較大，河溝中甚至存在軟弱地基，地基土由于不同壓縮性引起不均勻沉降。

3、結(jié)構(gòu)荷載差異太大

在地質(zhì)情況比較一致條件下，各部分基礎(chǔ)荷載差異太大時(shí)，有可能引起不均勻沉降，例如高層建筑的主樓比周邊裙房的荷載要大，中部的沉降就要比周邊大。

4、結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)類型差別大

同一建筑群中，混合使用不同基礎(chǔ)如條形基礎(chǔ)和樁基礎(chǔ)，或同時(shí)采用樁基礎(chǔ)但樁徑或樁長(zhǎng)差別大時(shí)，也可能引起地基不均勻沉降。

5、分期建造的基礎(chǔ)

老建筑物的擴(kuò)建，新擴(kuò)建建筑物或基礎(chǔ)處理時(shí)引起地基土重新固結(jié)，均可能對(duì)原有建筑物的基礎(chǔ)造成較大沉降。

6、地基凍脹

在低于零度的條件下含水率較高的地基土因冰凍膨脹；一旦溫度回升，凍土融化，地基下沉。因此地基的冰凍或融化均可造成不均勻沉降。

五、鋼筋銹蝕引起的裂縫

由于混凝土質(zhì)量較差或保護(hù)層厚度不足，混凝土保護(hù)層受二氧化碳侵蝕炭化至鋼筋表面，使鋼筋周圍混凝土堿度降低，或由于氯化物介入，鋼筋周圍氯離子含量較高，均可引起鋼筋表面氧化膜破壞，鋼筋中鐵離子與侵入到混凝土中的氧氣和水分發(fā)生銹蝕反應(yīng)，其銹蝕物氫氧化鐵體積比原來(lái)增長(zhǎng)約2~4倍，從而對(duì)周圍混凝土產(chǎn)生膨脹應(yīng)力，導(dǎo)致保護(hù)層混凝土開裂、剝離，沿鋼筋縱向產(chǎn)生裂縫，并有銹跡滲到混凝土表面。由于銹蝕，使得鋼筋有效斷面面積減小，鋼筋與混凝土握裹力削弱，結(jié)構(gòu)承載力下降，并將誘發(fā)其它形式的裂縫，加劇鋼筋銹蝕，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)破壞。

要防止鋼筋銹蝕，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)規(guī)范要求控制裂縫寬度、采用足夠的保護(hù)層厚度（當(dāng)然保護(hù)層亦不能太厚，否則構(gòu)件有效高度減小，受力時(shí)將加大裂縫寬度）；施工時(shí)應(yīng)控制混凝土的水灰比，加強(qiáng)振搗，保證混凝土的密實(shí)性，防止氧氣侵入，同時(shí)嚴(yán)格控制含氯鹽的外加劑用量，沿海地區(qū)或其它存在腐蝕性強(qiáng)的空氣、地下水地區(qū)尤其應(yīng)慎重。

密實(shí)混凝土表面的防腐涂料----也是一種有效手段！

六、凍脹引起的裂縫 大氣氣溫低于零度時(shí)，吸水飽和的混凝土出現(xiàn)冰凍，游離的水轉(zhuǎn)變成冰，體積膨脹9%，因而混凝土產(chǎn)生膨脹應(yīng)力；同時(shí)混凝土凝膠孔中的過(guò)冷水在微觀結(jié)構(gòu)中遷移和重分布引起滲透壓，使混凝土中膨脹力加大，混凝土強(qiáng)度降低，并導(dǎo)致裂縫出現(xiàn)。尤其是混凝土初凝時(shí)受凍最嚴(yán)重，成齡后混凝土強(qiáng)度損失可達(dá)30%~50%。

溫度低于零度和混凝土吸水飽和是發(fā)生凍脹破壞的必要條件。當(dāng)混凝土中骨料空隙多、吸水性強(qiáng)；骨料中含泥土等雜質(zhì)過(guò)多；混凝土水灰比偏大、振搗不密實(shí)；養(yǎng)護(hù)不力使混凝土早期受凍等，均可能導(dǎo)致混凝土凍脹裂縫。

冬季施工時(shí)，采用電氣加熱法、暖棚法、地下蓄熱法、蒸汽加熱法養(yǎng)護(hù)以及在混凝土拌和水中摻入防凍劑（但氯鹽不宜使用），可保證混凝土在低溫或負(fù)溫條件下硬化。

七、施工材料質(zhì)量引起的裂縫

混凝土主要由水泥、砂、骨料、拌和水、摻合撩及外加劑組成。配置混凝土所采用材料質(zhì)量不合格，可能導(dǎo)致結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫。

1、水泥

（1）、水泥安定性不合格，水泥中游離的氧化鈣含量超標(biāo)。氧化鈣在凝結(jié)過(guò)程中水化很慢，在水泥混凝土凝結(jié)后仍然繼續(xù)起水化作用，可破壞已硬化的水泥石，使混凝土抗拉強(qiáng)度下降。

（2）、水泥出廠時(shí)強(qiáng)度不足，水泥受潮或過(guò)期，可能使混凝土強(qiáng)度不足，從而導(dǎo)致混凝土開裂。

（3）、當(dāng)水泥含堿量較高（例如超過(guò)0.6%），同時(shí)又使用含有堿活性的骨料，可能導(dǎo)致堿骨料反應(yīng)。

2、砂、石骨料

（1）、砂石的粒徑、級(jí)配、雜質(zhì)含量

砂石粒徑太小、級(jí)配不良、空隙率大，將導(dǎo)致水泥和拌和水用量加大，影響混凝土的強(qiáng)度，使混凝土收縮加大，如果使用超出規(guī)定的特細(xì)砂，后果更嚴(yán)重。

砂石中云母的含量較高，將削弱水泥與骨料的粘結(jié)力，降低混凝土強(qiáng)度。砂石中含泥量高，不僅將造成水泥和拌和水用量加大，而且還降低混凝土強(qiáng)度和抗凍性、抗?jié)B性。

砂石中有機(jī)質(zhì)和輕物質(zhì)過(guò)多，將延緩水泥的硬化過(guò)程，降低混凝土強(qiáng)度，特別是早期強(qiáng)度。

砂石中硫化物可與水泥中的鋁酸三鈣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，體積膨脹2.5倍。（2）、堿骨料反應(yīng)

堿骨料反應(yīng)有三種類型： ①、堿硅酸反應(yīng)

參與這種反應(yīng)的骨料有流紋巖、安山巖、凝灰?guī)r、蛋白石、黑硅石、燧石、鱗石英、玻璃質(zhì)火山巖、玉髓及微晶或變質(zhì)石英等。反應(yīng)發(fā)生于堿與微晶氧化硅之間，其生成物硅膠體遇水膨脹，在混凝土中產(chǎn)生很大的內(nèi)應(yīng)力，可導(dǎo)致混凝土突然爆裂。這類反應(yīng)是堿骨料反應(yīng)的主要形式。②、堿硅酸鹽反應(yīng)

參與這種反應(yīng)的骨料有粘土質(zhì)巖石、千枚巖、硬砂巖、粉砂巖等。此類反應(yīng)的特點(diǎn)是膨脹速度非常緩慢，混凝土從膨脹到開裂，能滲出的凝膠很少。③、堿碳酸巖反應(yīng) 多數(shù)碳酸巖石沒有堿活性，有特定結(jié)構(gòu)的泥質(zhì)細(xì)粒白云質(zhì)灰?guī)r和泥質(zhì)細(xì)粒灰質(zhì)白云巖才具有與堿反應(yīng)的堿活性，且還須高堿度、一定濕度環(huán)境下才能反應(yīng)膨脹。

堿骨料反應(yīng)裂縫的形狀及分布與鋼筋限制有關(guān)，當(dāng)限制力小時(shí)，常出現(xiàn)地圖狀裂縫，并在縫中有白色或透明的浸出物；當(dāng)限制力強(qiáng)時(shí)則出現(xiàn)順筋裂縫。在工程實(shí)踐中必須對(duì)骨料進(jìn)行堿活性檢驗(yàn)，采用對(duì)工程無(wú)害的材料，同時(shí)使用含堿量低的水泥品種。

3、摻合料

外摻料的細(xì)度越高，混凝土收縮越大。外摻料的摻量越大，混凝土收縮越大。一般商品（泵送）混凝土都含有較大摻量（15%~30%）的粉煤灰，混凝土收縮較大，所以采用商品（泵送）混凝土的工程比較容易開裂

4、拌和水及外加劑

拌和水或外加劑中氯化物等雜質(zhì)含量較高時(shí)對(duì)鋼筋銹蝕有較大影響。采用海水或含堿泉水拌制混凝土，或采用含堿的外加劑，可能對(duì)堿骨料反應(yīng)有影響。

八、施工工藝質(zhì)量引起的裂縫

在混凝土結(jié)構(gòu)澆筑、構(gòu)件制作、起模、運(yùn)輸、堆放、拼裝及吊裝過(guò)程中，若施工工藝不合理、施工質(zhì)量低劣，容易產(chǎn)生縱向的、橫向的、斜向的、豎向的、水平的、表面的、深進(jìn)的和貫穿的各種裂縫，特別是細(xì)長(zhǎng)薄壁結(jié)構(gòu)更容易出現(xiàn)。裂縫出現(xiàn)的部位和走向、裂縫寬度因產(chǎn)生的原因而異，比較典型常見的有：

1、混凝土保護(hù)層過(guò)厚，或亂踩已綁扎的上層鋼筋，使承受負(fù)彎矩的受力筋保護(hù)層加厚，導(dǎo)致構(gòu)件的有效高度減小，形成與受力鋼筋垂直方向的裂縫。

2、混凝土振搗不密實(shí)、不均勻，出現(xiàn)蜂窩、麻面、空洞，導(dǎo)致鋼筋銹蝕或其它荷載裂縫的起源點(diǎn)。

3、混凝土澆筑過(guò)快，混凝土流動(dòng)性較低，在硬化前因混凝土沉實(shí)不足，硬化后沉實(shí)過(guò)大，容易在澆筑數(shù)小時(shí)后發(fā)生裂縫，即塑性收縮裂縫。

4、混凝土攪拌、運(yùn)輸時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，使水分蒸發(fā)過(guò)多，引起混凝土塌落度過(guò)低，使得在混凝土體積上出現(xiàn)不規(guī)則的收縮裂縫。

5、混凝土初期養(yǎng)護(hù)時(shí)急劇干燥，使得混凝土與大氣接觸的表面上出現(xiàn)不規(guī)則的收縮裂縫。

6、用泵送混凝土施工時(shí)，為保證混凝土的流動(dòng)性，增加水和水泥用量，或因其它原因加大了水灰比，導(dǎo)致混凝土凝結(jié)硬化時(shí)收縮量增加，使得混凝土體積上出現(xiàn)不規(guī)則裂縫。

7、混凝土分層或分段澆筑時(shí)，接頭部位處理不好，易在新舊混凝土和施工縫之間出現(xiàn)裂縫。如混凝土分層澆筑時(shí)，后澆混凝土因停電、下雨等原因未能在前澆混凝土初凝前澆筑，引起層面之間的水平裂縫；采用分段現(xiàn)澆時(shí)，先澆混凝土接觸面鑿毛、清洗不好，新舊混凝土之間粘結(jié)力小，或后澆混凝土養(yǎng)護(hù)不到位，導(dǎo)致混凝土收縮而引起裂縫。

8、混凝土早期受凍，使構(gòu)件表面出現(xiàn)裂紋，或局部剝落，或脫模后出現(xiàn)空鼓現(xiàn)象。

9、施工時(shí)模板剛度不足，在澆筑混凝土?xí)r，由于側(cè)向壓力的作用使得模板變形，產(chǎn)生與模板變形一致的裂縫。

10、施工時(shí)拆模過(guò)早，混凝土強(qiáng)度不足，使得構(gòu)件在自重或施工荷載作用下產(chǎn)生裂縫。

11、施工前對(duì)支架壓實(shí)不足或支架剛度不足，澆筑混凝土后支架不均勻下沉，導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)裂縫。

12、裝配式結(jié)構(gòu)，在構(gòu)件運(yùn)輸、堆放時(shí)，支承墊木不在一條垂直線上，或懸臂過(guò)長(zhǎng)，或運(yùn)輸過(guò)程中劇烈顛撞；吊裝時(shí)吊點(diǎn)位置不當(dāng)，T梁等側(cè)向剛度較小的構(gòu)件，側(cè)向無(wú)可靠的加固措施等，均可能產(chǎn)生裂縫。

13、安裝順序不正確，對(duì)產(chǎn)生的后果認(rèn)識(shí)不足，導(dǎo)致產(chǎn)生裂縫。如鋼筋混凝土連續(xù)梁滿堂支架現(xiàn)澆施工時(shí)，鋼筋混凝土墻式護(hù)欄若與主梁同時(shí)澆筑，拆架后墻式護(hù)欄往往產(chǎn)生裂縫；拆架后再澆筑護(hù)欄，則裂縫不易出現(xiàn)。

14、施工質(zhì)量控制差。任意套用混凝土配合比，水、砂石、水泥材料計(jì)量不準(zhǔn)，結(jié)果造成混凝土強(qiáng)度不足和其他性能（和易性、密實(shí)度）下降，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)開裂。

第二篇：T梁裂縫分析

一、裂縫情況及分析：

裂縫是混凝土結(jié)構(gòu)普遍會(huì)遇到的現(xiàn)象，一類是由外荷載引起的裂縫，也稱結(jié)構(gòu)性裂縫，表示結(jié)構(gòu)承載力可能不足或存在嚴(yán)重問題；另一類裂縫是由變形引起的，也稱非結(jié)構(gòu)性裂縫，指變形得不到滿足，在構(gòu)件內(nèi)部產(chǎn)生自應(yīng)力，當(dāng)該自應(yīng)力超過(guò)混凝土允許應(yīng)力時(shí)，引起混凝土開裂。在上述兩類裂縫中，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(fā)而產(chǎn)生

裂縫。

（2）混凝土凝固過(guò)程中因收縮而產(chǎn)生裂縫。

（3）由于溫度變化產(chǎn)生的裂縫，結(jié)構(gòu)隨著溫度古變化受到約束時(shí)，在混凝土內(nèi)部產(chǎn)生應(yīng)力，當(dāng)此應(yīng)力超過(guò)混凝土抗裂強(qiáng)度，混凝土便開裂，即產(chǎn)生溫度裂縫。

（4）施工不當(dāng)產(chǎn)生裂縫。從裂縫情況看，裂縫分布部位，裂縫方向、出現(xiàn)時(shí)間具有一定的規(guī)律性。裂縫分布在跨中處，只有腹板開裂，且兩面對(duì)稱，時(shí)間一般為拆模后兩天左右。如果施工方案合理，施工工藝符合質(zhì)量控制要求，混凝土配合比、坍落度滿足要求，而現(xiàn)場(chǎng)地施工溫度高達(dá)25℃以上，那么裂縫的主要原因是因溫度應(yīng)力引起的。溫度應(yīng)力包括內(nèi)約束應(yīng)力和外約束應(yīng)力。內(nèi)約束應(yīng)力是指結(jié)構(gòu)內(nèi)部某一構(gòu)件單元，在非線形溫差作用下纖維間溫度不同，引起的應(yīng)變不同而受到約束引起的應(yīng)力；外約束應(yīng)力是指結(jié)構(gòu)內(nèi)部各構(gòu)件因溫度不同產(chǎn)生變形受到的約束后結(jié)構(gòu)外部超靜定約束，無(wú)法實(shí)現(xiàn)自用變形引起的應(yīng)力。

二、防止裂縫產(chǎn)生及措施：

1、由混凝土質(zhì)量引起的非結(jié)構(gòu)裂縫，可以通過(guò)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(yán)格控制坍落度，混凝土凝固時(shí)間不宜過(guò)短，下料不宜過(guò)快，高溫季節(jié)注意采取緩凝措施，避免水分劇烈蒸發(fā)，混凝土振搗密實(shí)，改善現(xiàn)場(chǎng)混凝土的施工工藝，同時(shí)注意混凝土的施工防雨、養(yǎng)護(hù)及保溫工作。一旦裂縫出現(xiàn)，可以用環(huán)氧樹脂配固化劑、丙酮以1：05：0.25的比例配合進(jìn)行修補(bǔ)，將裂縫周圍5厘米內(nèi)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(huán)氧樹脂，貼玻璃布，以后再涂一層環(huán)氧樹脂。玻璃布要求經(jīng)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(yùn)營(yíng)過(guò)程中梁體內(nèi)鋼筋不受大氣腐蝕，提高結(jié)構(gòu)的使用壽命。

2、由溫度應(yīng)力引起的非結(jié)構(gòu)裂縫，可以通過(guò)配置足夠的溫度應(yīng)力鋼筋、增加結(jié)構(gòu)的安全儲(chǔ)備等措施來(lái)防止裂縫的產(chǎn)生（在腹板加縱向鋼筋）；同時(shí)在施工時(shí)，應(yīng)盡量選擇溫度低的時(shí)間澆注后半天（利用早、晚進(jìn)行施工）、熱天澆注混凝土?xí)r，應(yīng)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(qiáng)振搗以減少水化熱，3、在施工中對(duì)38米預(yù)應(yīng)力混凝土T梁裂縫的控制方案和已出現(xiàn)裂縫的處理辦法是：

——裂縫的控制方案：

A：在腹板處兩面對(duì)稱增加通長(zhǎng)縱向應(yīng)力鋼筋，根數(shù)為原設(shè)計(jì)的一倍。

B：控制好混凝土的澆注時(shí)間和澆注時(shí)的溫度，安排在早、晚或溫度低的時(shí)候進(jìn)行混凝

土澆注。

C：及時(shí)掩護(hù)，并用塑料布進(jìn)行覆蓋，經(jīng)常保持混凝土濕潤(rùn)。

D：及時(shí)拆模、及時(shí)張拉。當(dāng)混凝土達(dá)到拆模強(qiáng)度時(shí)就即使拆模，當(dāng)混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)張拉強(qiáng)度時(shí)就及時(shí)張拉壓漿。——裂縫的處置措施：用環(huán)氧樹脂配固化劑、丙酮以1：0.5：0.25的配合比進(jìn)行修補(bǔ)。將裂縫周圍5厘米內(nèi)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(huán)氧樹脂，貼玻璃布，之后再涂一層環(huán)氧樹脂。玻璃布要求經(jīng)5%濃度的純鹼水煮沸脫脂，能保證日后運(yùn)營(yíng)過(guò)程中梁體內(nèi)的鋼筋不受大氣腐蝕，提高結(jié)構(gòu)的使用壽命。通過(guò)以上的控制方案和防處治措施，在以后的T梁預(yù)制過(guò)程中再?zèng)]有出現(xiàn)裂縫，并通過(guò)對(duì)裂縫的處治也不影響梁體的正常使用。

結(jié)論：

預(yù)應(yīng)力混凝土箱形結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫很常見，但可避免或減少，關(guān)鍵是在設(shè)計(jì)時(shí)，認(rèn)真驗(yàn)算，合理不止構(gòu)造鋼筋或預(yù)應(yīng)力筋，對(duì)易出現(xiàn)裂縫的部位，通過(guò)施工過(guò)程的嚴(yán)格控制，盡可能地避免開裂或減少裂縫的數(shù)量，減少裂縫的長(zhǎng)度和寬度，通過(guò)對(duì)裂縫的妥善處理，控制裂縫的發(fā)展，使裂縫不至于對(duì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生危害，保證結(jié)構(gòu)的正常使用。

第三篇：樓板、梁裂縫維修方案

混凝土裂縫處理技術(shù)方案

一、特點(diǎn)

1、配方獨(dú)特的高分子樹脂修補(bǔ)材料粘度極低、能深入到僅0.02mm寬裂縫末梢，實(shí)現(xiàn)完美修復(fù)。

2、樹脂膠不含任何發(fā)揮性稀釋劑，不會(huì)因此產(chǎn)生固化收縮。

3、對(duì)于由于結(jié)構(gòu)承載力不足引起的裂縫，考慮到裂縫對(duì)原混凝土造成結(jié)構(gòu)剛度降低，在裂縫灌注完畢后，對(duì)構(gòu)件采用碳纖維或復(fù)合纖維進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)處理。

4、操作簡(jiǎn)便、安全高效、高空作業(yè)時(shí)間大大減少，安全性提高。

5、可帶水作業(yè)，對(duì)潮濕滲水的裂縫有專用修補(bǔ)材料，甚至能完成對(duì)水下構(gòu)件的修復(fù)。

6、徹底恢復(fù)構(gòu)件強(qiáng)度，樹脂膠本身及其與混凝土結(jié)合面的強(qiáng)度均高于混凝土本體，能完全恢復(fù)受損構(gòu)件的承載力，樹脂膠的固化是一個(gè)突變的過(guò)程，因此修復(fù)效果不受振動(dòng)、沖擊的干擾，在橋梁結(jié)構(gòu)上使用時(shí)不影響正常通車。

二、適用范圍

可廣泛用于混凝土裂縫修補(bǔ)加固、飾面空鼓充填、止水堵漏等情況。適用的裂縫寬度范圍為0.05～3mm，根據(jù)結(jié)構(gòu)物的類別可分為幾種：

1.混凝土外墻、內(nèi)墻、屋架、梁柱、樓板、屋面板等裂縫的修補(bǔ)加固。2.水泥砂漿墻地面、瓷磚、石材等空鼓部位的充填。

3.混凝上構(gòu)筑物：如筒倉(cāng)、預(yù)制構(gòu)件、設(shè)備基礎(chǔ)、水池、水壩、橋梁、隧道、混凝土路面、管道等裂縫修補(bǔ)、止水堵漏。

三、工藝原理

利用低壓注入原理，依靠自動(dòng)壓力灌漿器的彈簧壓力和毛細(xì)管原理，將配套的AB系列灌漿樹脂自動(dòng)注入混凝土微細(xì)裂縫或空鼓孔洞部位中，使之充填完全并粘接牢固，從而達(dá)到恢復(fù)混凝土整體工作能力和提高耐久性等目的。

四、工藝流程及操作要點(diǎn)

1、工藝流程如下： 裂縫調(diào)查→基層處理→封閉裂縫，安設(shè)底座→配料→注漿→拆除灌漿器→拆除底座，恢復(fù)基層原狀→效果檢查。

2、操作要點(diǎn) ① 裂縫調(diào)查

a.觀察裂縫狀況及分布情況，調(diào)查結(jié)構(gòu)物概況。裂縫開裂原因、發(fā)展情況。

b.確定并標(biāo)注裂縫寬度，核實(shí)混凝土厚度，檢查有無(wú)漏水、泛白情況。用10 倍的裂縫放大鏡對(duì)裂縫寬度進(jìn)行測(cè)量并標(biāo)注在裂縫上方，如有貫穿裂縫要注明。②基層處理

在沿裂縫兩側(cè)2-5cm的距離內(nèi)進(jìn)行清理工作。清除表面的灰塵、油污、松動(dòng)物等。縫中如被泥土堵塞，可用小型工業(yè)吸塵器吸出。注意縫中不得進(jìn)水。③ 確定注入口

根據(jù)裂縫的寬度，設(shè)置注入口即底座之間的距離，注入口位置盡量設(shè)置在裂縫較寬、開口較通暢的部位，底座之間的距離建議如表16設(shè)置： 表16 裂縫寬度與注入口間距的關(guān)系 裂縫寬度（mm）0.1-0.3 0.3-0.5 0.5-1 1-3 底座間距（cm）10-20 20-30 30-40 40

④ 封閉裂縫和固定底座

將MS-402封縫膠的兩組分MS-402J（膠料）與MS-402F（粉料）按1:1-1.5配制成封縫膠，調(diào)勻后，沿裂縫表面涂刮，封閉裂縫，留出注入口，將底座騎縫粘在預(yù)留的位置上，整個(gè)底座要用封縫膠包嚴(yán)，固化后（固化時(shí)間為3小時(shí)左右）周邊可能有裂口，必須反復(fù)用封縫膠補(bǔ)上。

⑤ 試漏

先將所有的注入口即底座用堵頭堵上，留出一個(gè)注入口用注膠器壓氣，在封閉的裂縫上涂肥皂水進(jìn)行試漏，有經(jīng)驗(yàn)者可免。⑥ 灌膠 將MS-401灌縫膠的主劑與固化劑按4:1的質(zhì)量比混合均勻，用注膠器吸取混合好的灌縫膠，插入底座，利用彈簧的力量推進(jìn)活塞把膠液壓入裂縫，當(dāng)相鄰的底座流出膠液時(shí)，就可以拔出注膠器，堵上堵頭，將注膠器移到相鄰的底座上重復(fù)注膠，直至裂縫被全部注滿。⑦清理表面

一般注膠后1天左右，灌縫膠固化后，就可以鏟除底座和封縫材料，并將表面清理干凈。

五、材料

1、“昆侖”MS-401灌縫膠的技術(shù)參數(shù)見表17。表17 “昆侖”MS-401灌縫膠的技術(shù)參數(shù) 品名

項(xiàng)目 MS-401A MS-401B 主劑 固化劑

外觀 無(wú)色透明液體 棕色透明液體 混合物外觀 淺黃色透明液體

混合比 主劑：固化劑=4：1（質(zhì)量比）可操作時(shí)間 50分鐘左右（25℃，500g）指觸干燥時(shí)間 小于12小時(shí)（25℃）施工溫度 10-30（℃）密度 1.08（g/cm3）可灌縫寬度 ＞0.1mm 初始粘度 ≤100mPa.s(25℃)壓縮強(qiáng)度 70.63MPa 彎曲強(qiáng)度 93.97MPa 拉伸強(qiáng)度 21.19MPa 正拉粘結(jié)強(qiáng)度 3.58MPa(混凝土內(nèi)部破壞)

2、封縫材料為“昆侖”MS-402封縫膠。兩組分MS-402J（膠料）與MS-402F（粉料）按1：1-1.5配置成封縫膠。

3、其他輔助材料：容器、鏟刀、注膠器、底座、普通膠帶、醫(yī)用橡膠手套、酒精、棉絲、水泥等。

六、機(jī)具設(shè)備

1、灌漿機(jī)具

自動(dòng)壓力灌漿器。灌漿器的構(gòu)造簡(jiǎn)單輕巧，是一種袖珍試新型工具，長(zhǎng)度26cm，自重60g，一次裝入樹脂量為50g。

2、輔助工具

刮刀、拌膠板、燒杯、玻璃棒、放大鏡、粉筆、手電筒等。

七、勞動(dòng)組織及安全

1、勞動(dòng)組織。每個(gè)施工組3～4 人（見表27）。表18 勞動(dòng)組織 序號(hào) 項(xiàng)目 人數(shù) 查找裂縫及基層處理 1人 2 配料及充填灌漿器 1人 封閉裂縫安設(shè)底座，注漿 1～2 人

2、安全

① 本產(chǎn)品適用于5℃以上環(huán)境，溫度低于5℃時(shí)必須采取升溫措施； ② 混凝土表面有明水時(shí)應(yīng)擦去并使用熱風(fēng)機(jī)吹干后再使用本產(chǎn)品；

③ 屬可燃性產(chǎn)品，必須注意煙火，保管數(shù)量應(yīng)遵守消防法的有關(guān)規(guī)定，發(fā)生火災(zāi)時(shí)應(yīng)使用泡沫或粉末滅火器；

④ 化工產(chǎn)品，勿食用，且對(duì)皮膚及呼吸道有刺激性；

⑤ 使用場(chǎng)所應(yīng)注意通風(fēng)換氣，使用時(shí)應(yīng)佩帶防護(hù)眼鏡、手套，穿緊口工作服，使用產(chǎn)品后應(yīng)及時(shí)洗手； ⑥ 宜貯存于5-40℃干燥陰涼處，保質(zhì)期自生產(chǎn)之日起未開封為6個(gè)月，開封后為1個(gè)月。

八、質(zhì)量要求

1、灌縫膠應(yīng)符合質(zhì)量要求，有產(chǎn)品合格證及檢驗(yàn)報(bào)告，并嚴(yán)格按使用說(shuō)明書使用。

2、工人應(yīng)經(jīng)過(guò)培訓(xùn)，施工前先做樣板，合格后方可大面積施工。

3、每條裂縫必須留設(shè)排氣孔或出漿口，否則無(wú)法灌實(shí)。

4、對(duì)于寬度均勻的裂縫采用同一種型號(hào)的灌縫膠即可完成，但許多裂縫呈中間寬兩頭細(xì)的狀態(tài)，在寬度差距較大時(shí)，應(yīng)將灌縫膠配合石英粉、石英砂混合使用，以使不同缺陷的部位都得以飽滿合理的充填。

5、封縫工序必須確保質(zhì)量，要及時(shí)封堵漏漿部位，在樹脂尚未初凝前繼續(xù)完成灌漿工作。

6、混凝土裂縫修補(bǔ)后可用壓力水或水鉆取芯法檢測(cè)注漿密實(shí)程度（鉆孔位置應(yīng)取得設(shè)計(jì)同意，以免破壞結(jié)構(gòu)）。發(fā)現(xiàn)缺陷應(yīng)及時(shí)補(bǔ)救。

7、對(duì)于結(jié)構(gòu)承載力不足。處于運(yùn)動(dòng)和不穩(wěn)定擴(kuò)展?fàn)顟B(tài)的裂縫，應(yīng)考慮加固和補(bǔ)救措施后，方可按本工藝進(jìn)行修補(bǔ)。

第四篇：預(yù)制梁裂縫處理方案

XXX市政工程

預(yù)應(yīng)力小箱梁裂縫處理方案

宜昌市XXX市政工程跨XX橋預(yù)制小箱梁頂梁頂面局部出現(xiàn)小裂紋，特針對(duì)此問題提出處理方案，請(qǐng)監(jiān)理單位審批。

1、項(xiàng)目概況

跨XX橋設(shè)計(jì)共4聯(lián)小箱梁，主線分左右幅布置，主線跨徑布置為4*26.25m+4*30m，采用先簡(jiǎn)支后橋面連續(xù)結(jié)構(gòu)。上構(gòu)均采用預(yù)應(yīng)力混凝土組合箱梁，下部為柱式墩，樁基礎(chǔ)，4*30m邊跨8#橋墩與跨柏臨河路相接，為樁接柱蓋梁形式。小箱梁采用C50混凝土，管道壓漿采用M40專用水泥漿。縱向預(yù)應(yīng)力束采用GB/T5224-2003技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的高強(qiáng)度低松弛鋼絞線，預(yù)應(yīng)力束采用夾片錨固體系，塑料波紋管成孔。

預(yù)應(yīng)力小箱梁采用梁場(chǎng)集中預(yù)制，專用運(yùn)梁炮車運(yùn)輸，兩臺(tái)汽車吊抬吊架設(shè)，進(jìn)行濕接縫、端橫梁和跨中橫隔板施工。

2、裂縫情況

左幅3-4和左幅3-5兩片預(yù)制小箱梁張拉前發(fā)現(xiàn)梁頂面各出現(xiàn)裂縫，我部和監(jiān)理一起對(duì)這兩片梁裂縫進(jìn)行仔細(xì)測(cè)量：采用游標(biāo)卡尺測(cè)量裂縫寬度，采用鋼卷尺測(cè)量裂縫長(zhǎng)度，采用砂輪機(jī)將梁頂面裂縫處混凝土磨至無(wú)裂縫時(shí)測(cè)量其深度。情況如下：

圖一：左幅3-4梁頂裂縫

圖二：左幅3-5梁頂裂縫

圖三：裂縫寬度檢查

圖四：裂縫深度檢查

2.3.檢測(cè)結(jié)果

經(jīng)檢測(cè)，左幅3-4和左幅3-5裂縫長(zhǎng)度為50-31cm，裂縫寬度為0.6-1.2mm，裂縫深度為9-18mm。裂縫深度（h）與結(jié)構(gòu)厚度H的關(guān)系均為h≤0.1H，經(jīng)連續(xù)的觀察測(cè)量，裂縫長(zhǎng)度、寬度、深度均不再發(fā)育，判定為表面靜止裂縫。

3、原因分析

左幅3-4小箱梁澆注日期為2017.8.23，張拉日期為2017年9月7日，7天強(qiáng)度為54.8Mpa，28天強(qiáng)度為55.8Mpa，發(fā)現(xiàn)裂縫日期為2017年9月3日，經(jīng)7天持續(xù)觀察，裂縫無(wú)發(fā)展趨勢(shì)。左幅3-5小箱梁澆注日期為2017年8月26日，張拉日期為2017年9月7日，7天強(qiáng)度為56.4Mpa，28天強(qiáng)度為56.7Mpa，發(fā)現(xiàn)裂縫日期為2017年9月5日，經(jīng)30天持續(xù)觀察，裂縫無(wú)發(fā)展趨勢(shì)。

小箱梁所用混凝土為某商品砼公司預(yù)拌商品混凝土，混凝土配合比及原材料均經(jīng)檢測(cè)驗(yàn)證合格。混凝土7天強(qiáng)度及28天強(qiáng)度均滿足設(shè)計(jì)要求。在澆注過(guò)程中混凝土和易性良好，未在現(xiàn)場(chǎng)加水，振動(dòng)充分，考慮裂縫出現(xiàn)為個(gè)別現(xiàn)象，可排除因混凝土原材料、配合比等因素導(dǎo)致裂縫的可能。

小箱梁所用鋼筋均為滿足設(shè)計(jì)及規(guī)范要求的未銹蝕鋼筋，且經(jīng)檢查混凝土保護(hù)層厚度滿足設(shè)計(jì)要求，結(jié)合裂縫走向與鋼筋方向垂直的情況，可排除因保護(hù)層厚度不足，鋼筋銹蝕對(duì)周圍混凝土產(chǎn)生膨脹應(yīng)力而導(dǎo)致裂縫的可能。

小箱梁在安裝前存于存梁場(chǎng)內(nèi)，未受荷載作用，可排除因梁體承受荷載產(chǎn)生過(guò)大內(nèi)應(yīng)力導(dǎo)致開裂的可能。

小箱梁脫模及時(shí)，混凝土在后續(xù)硬化的過(guò)程中不再受到約束，可排除由于混凝土干縮引起的體積變形受到約束而產(chǎn)生裂縫的可能。

經(jīng)我部認(rèn)真研究，考慮梁體養(yǎng)護(hù)情況，天氣炎熱，常有暴雨等因素。認(rèn)為裂縫出現(xiàn)的主要原因是箱體養(yǎng)護(hù)不到位，梁板頂面受到暴曬，同時(shí)因梁板頂面表面積大，受風(fēng)力作用明顯，混凝土表面水分蒸發(fā)過(guò)快，混凝土水化熱高，在混凝土澆筑后數(shù)小時(shí)仍處于塑性狀態(tài)時(shí)產(chǎn)生了塑性收縮裂縫，為非結(jié)構(gòu)性裂縫。

4、處理方案

4.1.裂縫處理原則與目的

雖然本橋裂縫為危害性較小的表面裂縫，但危害較小的裂縫，亦會(huì)延伸發(fā)展為嚴(yán)重的深層或貫穿性裂縫，破壞結(jié)構(gòu)的整體性，造成滲水、漏水、鋼筋銹蝕等，降低結(jié)構(gòu)的耐久性，危害橋梁安全運(yùn)行。因此，必須認(rèn)真對(duì)待每一條已被發(fā)現(xiàn)的裂縫，分析產(chǎn)生裂縫的原因，嚴(yán)格按有關(guān)要求進(jìn)行處理。

混凝土裂縫處理主要應(yīng)達(dá)到恢復(fù)結(jié)構(gòu)的整體性，限制裂縫的擴(kuò)展，滿足結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、防滲、耐久性和橋梁的安全運(yùn)行要求。

4.2.方案選取

經(jīng)檢測(cè)，左幅3-4和左幅3-5預(yù)制小箱梁頂面出現(xiàn)的裂縫均為因養(yǎng)護(hù)不周所產(chǎn)生的表面收縮裂縫，裂縫狀態(tài)為靜止不發(fā)育狀態(tài)。裂縫深度淺，均在混凝土保護(hù)層范圍內(nèi)，不影響構(gòu)件力學(xué)性能和整體性。為保障梁體質(zhì)量與結(jié)構(gòu)安全，根據(jù)裂縫實(shí)際情況，我部決定對(duì)寬度在0.15mm-1.5mm之間的裂縫采用開槽填充法進(jìn)行治理。4.3.開槽填充處理施工工藝

對(duì)寬度在0.15mm-1.5mm之間的裂縫采用開槽填充法進(jìn)行治理。開槽填充法是一種工藝簡(jiǎn)單，施工方便，修復(fù)效果好，后期容易養(yǎng)護(hù)的常用裂縫修復(fù)方法。先用電錘、鑿子和扁鏟沿裂縫兩側(cè)開U形槽，再用刷子在槽底和兩壁均勻涂刷一層界面處理漿，然后用修補(bǔ)材料直接填充槽中，用抹刀壓實(shí)抹平。最后覆蓋一層塑料薄膜進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。

圖五：開槽填充示意圖

4.3.1.開槽填充處理施工工藝流程 開槽填充處理工藝流程為：

開槽→涂刷界面處理漿→壓抹聚合物砂漿→養(yǎng)護(hù)

4.3.2.開槽填充處理施工步驟

（1）裂縫開槽

在裂縫兩側(cè)內(nèi)用電鎬沿裂縫開槽，開槽呈U形，寬度3-5cm，深度以裂縫消失為準(zhǔn)，且不小于1.5cm，開槽后用刷子和吹風(fēng)機(jī)將槽內(nèi)清理干凈。對(duì)開槽過(guò)程中暴露出的鋼筋應(yīng)涂抹環(huán)氧樹脂進(jìn)行防銹和粘連處理。

圖六：裂縫開槽

（2）涂界面處理漿

用刷子在槽的底部和兩壁均勻涂刷一層界面劑，可大大增強(qiáng)新舊混凝土間的粘接力，保證修補(bǔ)效果，界面劑成品在建材市場(chǎng)購(gòu)買。（3）壓抹聚合物砂漿

1）、主要材料及要求：

①水泥：用強(qiáng)度等級(jí)不低于C32．5的普通硅酸鹽水泥； ②砂:采用細(xì)砂；

③乳膠：聚合物水泥砂漿防水膠乳是采用進(jìn)口的聚合物建筑乳液為主體，輔以多種復(fù)合添加劑精制而成。摻入到水泥砂漿中可形成獨(dú)特的有一定韌性的復(fù)合網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，大大提高水泥砂漿的抗裂、抗?jié)B能

力。

2）、配制：

①水泥凈漿配制時(shí)，只需要按配方比例將水泥和膠乳用適量水?dāng)嚢杈鶆蚣纯桑z乳用量約0.1kg/m2 ；

②防水砂漿配制時(shí)，先按配方比例將水泥和砂干拌均勻，再將規(guī)定的 膠乳和水加入，用機(jī)械或人工攪拌均勻即可。配制好的防水砂漿 常溫下（20 ±2℃），最好在1小時(shí)內(nèi)用完。配比為乳液：水泥：砂=1:2:4 3）、施工： ①防水砂漿施工：

A、在處理好的基層表面上涂刷一遍水泥凈漿提高與基面的粘結(jié)力；

B、待水泥凈漿不粘手后，即可將拌和好的聚合物水泥砂漿均勻地刮抹在槽內(nèi)，并用抹子壓平抹光，C、聚合物水泥砂漿需分層施工：待第一層聚合物水泥砂漿初凝后，再抹第二層聚合物水泥砂漿，直至需要厚度（初凝4小時(shí)、終凝8小時(shí)）；

D、施工24小時(shí)后需進(jìn)行濕養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)時(shí)間視氣溫條件不同而不同，常溫下以3—5天為宜；

圖七：填聚合物水泥砂漿

（4）養(yǎng)護(hù)

裂縫修補(bǔ)后采用塑料薄膜覆蓋養(yǎng)護(hù)。

聚合物水泥砂漿不需澆水養(yǎng)護(hù)，在濕潤(rùn)空氣中養(yǎng)護(hù)即可。養(yǎng)護(hù)期間不得淋雨、日曬或風(fēng)吹。施工溫度要求在4℃以上，避免在陰雨天氣施工。

5.后續(xù)施工質(zhì)量控制

混凝土澆筑完成后及時(shí)覆蓋灑水養(yǎng)護(hù)，當(dāng)氣溫低于5度時(shí)，采取保溫措施，并不得對(duì)混凝土灑水養(yǎng)護(hù)。混凝土灑水養(yǎng)護(hù)時(shí)間不少于7天。采用塑料薄膜覆蓋養(yǎng)護(hù)的，在混凝土澆筑完成后，及時(shí)覆蓋嚴(yán)密，保證膜內(nèi)有足夠的凝結(jié)水；采用養(yǎng)生布覆蓋灑水養(yǎng)護(hù)的，在混凝土澆筑完成后，及時(shí)覆蓋并灑水，保證養(yǎng)生布處于濕潤(rùn)狀態(tài)。

第五篇：預(yù)應(yīng)力混凝土橋箱梁底面橫向裂縫分析

預(yù)應(yīng)力混凝土橋箱梁底面橫向裂縫分析

預(yù)應(yīng)力混凝土橋箱梁底面橫向裂縫分析 伍 靜，蒙 波（北京市建設(shè)工程質(zhì)量第三檢測(cè)所有限責(zé)任公司，北京100037）摘 要：預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁由于在受力性能方面良好，在高速橋梁互通工程中得到了良好的應(yīng)用，但是由于結(jié)構(gòu)受力和施工工藝的復(fù)雜性，該類型橋梁在設(shè)計(jì)和施工都存在質(zhì)量較難控制等原因，造成部分橋梁在投入使用過(guò)程中箱梁底面就出現(xiàn)較多的橫向裂縫，裂縫的大量出現(xiàn)嚴(yán)重影響了橋梁的正常使用，對(duì)結(jié)構(gòu)的承載能力存在一定的影響。以一座預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁橋?yàn)槔ㄟ^(guò)對(duì)材料強(qiáng)度、鋪裝層層厚度、預(yù)應(yīng)力損失、承載力評(píng)定等方面對(duì)該橋箱梁底面橫向裂縫進(jìn)行了分析，并對(duì)防止此類裂縫提出了改進(jìn)措施，可供類似工程借鑒。關(guān)鍵詞：公路工程；預(yù)應(yīng)力混凝土；箱梁；橫向裂縫；承載能力工程背景 某互通橋梁位于某高速公路，由主線橋和A、B、B1、B2、C五個(gè)匝道組成（見圖1）。其中主線橋采用分離式設(shè)計(jì)，橋梁全長(zhǎng)左幅345．0 m、右幅321．0 m，單幅橋?qū)?2．25 m。橋面橫向布置為：0．5 m（防撞護(hù)欄）＋10．75 m（行車道）＋0．5 m（防撞護(hù)欄）。橋梁上部結(jié)構(gòu)均為預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁，截面為單箱單室。橋梁具體信息見表1。下部結(jié)構(gòu)除B1匝道墩柱為鋼筋混凝土單柱墩外，其它橋梁均采用鋼筋混凝土雙柱式橋墩，擴(kuò)大基礎(chǔ)。橋臺(tái)均為重力式U型橋臺(tái)，支座采用板式橡膠支座。圖1 橋梁平面示意圖 表1 橋梁跨徑組合信息橋名 結(jié)構(gòu)形式 跨徑組合／m 4×25＋4×25＋（3×25＋30＋25）（左幅）3×25＋4×25＋（3×25＋30＋25）（右幅）A匝道 預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁 5×25＋5×25＋6×25 B匝道 預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁 5×25＋6×25 B1匝道 預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁 4×25＋4×25 B2匝道 預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁 3×25 C匝道 預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁主線橋 預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁4×23 橋面鋪裝采用4 cm抗滑表層＋6 cm中粒式瀝青混凝土＋防水層＋5 cm水泥混凝土鋪裝層，并在5 cm水泥混凝土中布設(shè)鋼筋網(wǎng)。伸縮縫均采用EM－80淺埋式伸縮縫。橋梁設(shè)計(jì)荷載為 “汽車－超20、掛車 －120”。在橋梁營(yíng)運(yùn)過(guò)程中，歷次檢測(cè)發(fā)現(xiàn)該橋主要存在病害及處治方法如下：（1）第一次定期檢查發(fā)現(xiàn)該橋預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁存在較多的橫橋向裂縫，主要包括底板橫向裂縫，部分裂縫延伸至腹板呈“L”形或“U”型，裂縫多位于跨中區(qū)域或附近、最寬 0．24 mm（見圖

2、圖 3）。部分裂縫初步判定為彎曲受力裂縫，對(duì)橋梁承載能力造成不利影響。根據(jù)《公路橋涵養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范》［1］（JTG H11—2004），橋梁的總體技術(shù)狀況等級(jí)為“三類”，處于較差狀態(tài)。圖2 左幅第12跨箱梁底面縱向裂縫 圖3 B2匝道第2跨箱梁底面縱向裂縫 根據(jù)第一次檢查結(jié)果對(duì)該橋病害進(jìn)行了處治，對(duì)裂縫寬度＜0．15 mm時(shí)采用表面封閉法修補(bǔ)，涂刷專用環(huán)氧樹脂膠進(jìn)行封閉；裂縫寬度≥0．15 mm時(shí)，采用壓力注漿法修補(bǔ)。并對(duì)部分橋跨裂縫較多的進(jìn)行了粘貼碳纖維布（見圖

4、圖 5）［2］。圖4 箱梁底面碳纖維加固 圖5 箱梁腹板碳纖維加固（2）維修處治后，為進(jìn)一步了解該橋裂縫修補(bǔ)后的發(fā)育情況，抽選了主線橋左幅第9～13跨、右幅第8、9、11跨和B2匝道橋第2、3跨進(jìn)行箱梁裂縫專項(xiàng)檢查。發(fā)現(xiàn)在橋梁跨中區(qū)域仍存在較多新開裂的橫向裂縫，部分裂縫延伸至腹板形成“L”型，裂縫寬度多在0．10 mm～0．16 mm之間，部分跨梁底碳纖維布處理后，仍在碳纖維布條間發(fā)現(xiàn)橫向裂縫（見圖6）［1］。2 現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)結(jié)果 為進(jìn)一步分析該橋裂縫產(chǎn)生的原因，對(duì)該橋進(jìn)行了如下專項(xiàng)檢測(cè)： 2．1 混凝土抗壓強(qiáng)度檢測(cè) 混凝土強(qiáng)度不足是引起結(jié)構(gòu)開裂的原因之一。為準(zhǔn)確獲得結(jié)構(gòu)混凝土強(qiáng)度，采用鉆芯法對(duì)主梁混凝土強(qiáng)度進(jìn)行檢測(cè)（見圖7）。根據(jù)橋梁病害情況及受力特點(diǎn)，本次選取主線左幅13跨右側(cè)腹板進(jìn)行鉆芯取樣［3］。根據(jù)鉆芯法檢測(cè)混凝土強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程的相關(guān)要求，對(duì)所取芯樣進(jìn)行抗壓強(qiáng)度檢測(cè)［3］，結(jié)果見表2。圖6 主線橋左幅第12跨箱梁底面裂縫分布圖 圖7 鉆芯取樣測(cè)區(qū)位置 表2 右腹板鉆芯取樣混凝土強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果表測(cè)點(diǎn) 外觀 破壞荷載／kN抗壓強(qiáng)度／MPa換算值 方塊值1 密實(shí) 320．5 40．8 33．7 38．7 2 密實(shí) 454．0 57．8 0．87 0．95 47．8 52．8 3 密實(shí)樣芯抗壓強(qiáng)度／MPa尺寸修正系數(shù)尺寸換算系數(shù)573．8 73．1 60．4 65．4 從試驗(yàn)結(jié)果來(lái)看，3個(gè)試件的推算強(qiáng)度值分別是 38．7 MPa、52．8 MPa和 65．4 MPa，依據(jù)《鉆心法檢測(cè)混凝土強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程》［3］（CECS03：2007）中第3．2．5的相關(guān)規(guī)定，單個(gè)構(gòu)件的混凝土最終推算強(qiáng)度為 38．7 MPa，小于設(shè)計(jì)強(qiáng)度 40．0 MPa。2．2 橋面鋪裝層厚度檢測(cè) 橋面鋪裝的結(jié)構(gòu)和厚度的實(shí)際狀況可能與原設(shè)計(jì)存在較大的差異。為了了解各橋鋪裝層的實(shí)際施工厚度，為橋梁加固設(shè)計(jì)和承載能力計(jì)算提供數(shù)據(jù)支撐。對(duì)橋面鋪裝結(jié)構(gòu)厚度采用鉆芯取樣的方法進(jìn)行檢測(cè)（見圖8）。橋面鋪裝層鉆孔位置的選取，原則上每座橋梁順橋向選取5個(gè)斷面，每個(gè)斷面橫橋向布置3個(gè)測(cè)點(diǎn)，橋梁長(zhǎng)度較短的可適當(dāng)減少，但不應(yīng)少于3個(gè)斷面，共計(jì)81個(gè)測(cè)點(diǎn)。圖8 橋面厚度總偏差分布圖 通過(guò)對(duì)橋面瀝青鋪裝層厚度檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，本次橋面鋪裝層厚度81個(gè)測(cè)點(diǎn)中總偏差介于0 cm～3 cm居多，共計(jì)78處，占總測(cè)點(diǎn)的96．3%。進(jìn)一步計(jì)算分析，橋面鋪裝實(shí)測(cè)厚度較原設(shè)計(jì)值厚約1．7 cm，從而造成箱梁跨中下緣增加0．008 MPa的拉應(yīng)力。2．3 預(yù)應(yīng)力損失測(cè)算 為進(jìn)一步了解該預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁目前的應(yīng)力分布狀況，推斷該部位受力狀態(tài)，采用應(yīng)力釋放的方法對(duì)該橋進(jìn)行恒載作用狀態(tài)下的應(yīng)力量測(cè)。鋼筋應(yīng)力釋放法是指在橋梁在自重、預(yù)應(yīng)力等持久荷載作用下，結(jié)構(gòu)及其中的普通鋼筋存在較大的應(yīng)力，通過(guò)切割普通鋼筋進(jìn)行應(yīng)力釋放，則釋放出的應(yīng)力值就等于結(jié)構(gòu)現(xiàn)存的應(yīng)力值，由此分析結(jié)構(gòu)的實(shí)際有效預(yù)應(yīng)力或結(jié)構(gòu)的預(yù)應(yīng)力度，從而對(duì)整個(gè)結(jié)構(gòu)進(jìn)行評(píng)價(jià)［4］。（1）測(cè)點(diǎn)布置。選取主線橋左幅第13跨正彎矩控制截面進(jìn)行應(yīng)力測(cè)量，截面的位置示意圖如圖9所示。應(yīng)力測(cè)點(diǎn)選取箱梁底板底面上層順橋向鋼筋進(jìn)行試驗(yàn)，應(yīng)力測(cè)試方向與橋梁縱軸線平行，用以測(cè)試縱向彎曲應(yīng)力。圖9 應(yīng)力釋放位置示意圖（2）測(cè)試結(jié)果。采用橋梁專用有限元計(jì)算分析軟件 MIDAS／Civil 2012 對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行建模計(jì)算［5］，通過(guò)對(duì)模型施加自重、二期恒載、預(yù)應(yīng)力及收縮徐變荷載，求得結(jié)構(gòu)在恒載作用下［6］的結(jié)構(gòu)應(yīng)力圖如圖10所示。圖10 恒載作用下應(yīng)力圖 通過(guò)計(jì)算可得，箱梁底板應(yīng)力釋放位置恒載作用下的最大壓應(yīng)力值為 4．53 MPa［6］，即最大壓應(yīng)變?chǔ)牛?39．4με。現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)鋼筋應(yīng)變?chǔ)舋＝122με，因此主線橋有效預(yù)應(yīng)力度約為88%。通過(guò)應(yīng)力釋放試驗(yàn)，此推定預(yù)應(yīng)力鋼束損失約為12%。考慮到該方法目前無(wú)相關(guān)規(guī)程可依，因此該測(cè)試結(jié)果僅供參考。2．4 承載能力試驗(yàn) 結(jié)合本橋受力特點(diǎn)和現(xiàn)場(chǎng)病害情況，選取左幅第3聯(lián)（跨徑組合為3×25 m＋30 m＋25 m）進(jìn)行荷載試驗(yàn)，利用橋梁專用有限元計(jì)算分析軟件MIDAS／Civil計(jì)算在設(shè)計(jì)荷載（汽車－超20、掛車－120）作用下的最大內(nèi)力值［7－8］，并根據(jù)測(cè)試截面（見圖11）影響線進(jìn)行等效加載［4－7］。圖11 荷載試驗(yàn)測(cè)試截面位置（單位：cm）根據(jù)計(jì)算結(jié)果結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，試驗(yàn)測(cè)試工況為：工況1（第13跨最大正彎矩工況），工況1（12＃墩頂截面最大負(fù)彎矩工況），工況3（第12跨最大正彎矩工況）。試驗(yàn)時(shí)應(yīng)變測(cè)點(diǎn)布置在箱梁底板及腹板，具體位置見圖12，撓度測(cè)點(diǎn)布設(shè)在各跨跨中、墩頂及四分點(diǎn)位置。圖12 應(yīng)變測(cè)點(diǎn)布置示意圖（單位：cm）表3 靜載試驗(yàn)測(cè)試結(jié)果試驗(yàn)工況 設(shè)計(jì)內(nèi)力值／（kN·m）應(yīng)變 ／με 撓度試驗(yàn)內(nèi)力值／（kN·m）加載效率／mm計(jì)算值 實(shí)測(cè)值工況1 5947 5625 0．98 69 85 －7．53 －8．77工況2 －3854 －3930 1．02 －44 －59 — —工況計(jì)算值 實(shí)測(cè)值3 5808 5755 0．99 73 87 －4．34 －6．68 通過(guò)對(duì)每個(gè)試驗(yàn)工況作用下的數(shù)據(jù)分析計(jì)算，橋梁試驗(yàn)跨主要控制測(cè)點(diǎn)結(jié)構(gòu)校驗(yàn)系數(shù)均小于1，主要測(cè)點(diǎn)相對(duì)殘余變位或相對(duì)殘余應(yīng)變均小于20%；但試驗(yàn)過(guò)程中通過(guò)對(duì)第12跨跨中截面選取的10條橫向裂縫寬度的監(jiān)測(cè)發(fā)現(xiàn)，裂縫寬度隨荷載等級(jí)的增加呈現(xiàn)增大趨勢(shì)，屬于結(jié)構(gòu)裂縫，對(duì)結(jié)構(gòu)承載力有一定影響。3 原因分析 3．1 橋梁設(shè)計(jì)原因 根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙，以主線橋第3聯(lián)為例進(jìn)行計(jì)算，該聯(lián)為3×25 m＋30 m＋25 m預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁，計(jì)算結(jié)果顯示，在正常使用極限狀態(tài)下，該橋30 m跨跨中下緣拉應(yīng)力達(dá)3．06 MPa，已不滿足部分預(yù)應(yīng)力A類混凝土構(gòu)件要求。即在理論計(jì)算上存在開裂的可能。現(xiàn)場(chǎng)檢查中也發(fā)現(xiàn)，該跨跨中附近存在大量橫向、L型、U型裂縫，裂縫形態(tài)與彎曲受力裂縫一致。具體可見圖 13［8－15］。根據(jù)橋梁設(shè)計(jì)單位提供的計(jì)算書，30 m跨徑跨中位置正常使用極限狀態(tài)組合2（移動(dòng)荷載作用下（汽車－超20）＋永久荷載（結(jié)構(gòu)自重、預(yù)應(yīng)力、混凝土收縮及徐變影響力）＋溫度荷載），法向拉應(yīng)力為3．39 MPa，正常使用極限狀態(tài)組合3作用下（移動(dòng)荷載（掛—120）＋永久荷載（結(jié)構(gòu)自重、預(yù)應(yīng)力）），法向拉應(yīng)力為4．41 MPa，均超過(guò)了規(guī)范對(duì)A類構(gòu)件的容許應(yīng)力 2．34 MPa。圖13 主線橋左幅第3聯(lián)正常使用極限狀態(tài)截面下緣正應(yīng)力包絡(luò)圖 綜上可得，橋梁在原設(shè)計(jì)狀態(tài)下應(yīng)力較大，存在開裂可能。同時(shí)，設(shè)計(jì)時(shí)所依據(jù)的《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》［5］（JTJ 023—1985）中規(guī)定對(duì)缺少實(shí)測(cè)資料時(shí)，對(duì)溫度梯度僅考慮橋面板升溫5℃，與現(xiàn)行規(guī)范有明顯差距，也是應(yīng)力儲(chǔ)備考慮不足的原因之一。3．2 橋梁施工原因（1）混凝土強(qiáng)度偏低：鉆芯取樣法的測(cè)試混凝土強(qiáng)度最低僅為 38．7 MPa，小于設(shè)計(jì)強(qiáng)度 40．0 MPa，混凝土強(qiáng)度偏低在一定程度上增加了開裂風(fēng)險(xiǎn)。（2）橋面鋪裝層偏厚：實(shí)測(cè)橋面鋪裝厚度明顯大于設(shè)計(jì)值，從而造成箱梁跨中下緣增加了0．008 MPa左右的拉應(yīng)力。（3）其它可能的原因：施工時(shí)的預(yù)應(yīng)力張拉不足或存在損失（應(yīng)力釋放結(jié)果表明預(yù)應(yīng)力鋼束損失約為12%）、混凝土澆注質(zhì)量差（梁體外觀存在大量的蜂窩、露筋、混凝土不平整）。4 結(jié) 論（1）在設(shè)計(jì)階段需采用不同的方法計(jì)算，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)采用平面分析，而在施工階段需采用空間分析驗(yàn)算的結(jié)論。必要時(shí)采用實(shí)體模型對(duì)箱梁的底板下緣縱向正應(yīng)力、頂板下緣橫向正應(yīng)力進(jìn)行驗(yàn)算［9］。（2）施工階段應(yīng)加強(qiáng)對(duì)預(yù)應(yīng)力損失的控制和檢測(cè)，選擇合理的張拉器具、規(guī)范張拉工序，做到預(yù)應(yīng)力張拉值和均勻度滿足規(guī)范要求。（3）當(dāng)預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁底板較多橫向受力裂縫時(shí)，說(shuō)明該橋承載能力下降，應(yīng)立即采取相應(yīng)方法對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)（如粘貼鋼板等方法），進(jìn)一步提高結(jié)構(gòu)承載能力。（4）施工階段要嚴(yán)格按照規(guī)范進(jìn)行施工作業(yè)，施工質(zhì)量的低下是造成該橋裂縫產(chǎn)生的主要原因之一。參考文獻(xiàn)： ［1］ 公路橋涵養(yǎng)護(hù)規(guī)范：JTG H11—2004［S］．北京：人民交通出版社，2004． ［2］ 公路橋梁加固設(shè)計(jì)規(guī)范：JGJ／T J22—2008［S］．北京：人民交通出版社，2008． ［3］ 鉆芯法檢測(cè)混凝土強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程：CECSO3：2007［S］．北京：人民交通出版社，2008． ［4］ 北京邁達(dá)斯技術(shù)有限公司．midas Civil2010分析設(shè)計(jì)原理手冊(cè)［M］．北京：北京邁達(dá)斯技術(shù)有限公司． ［5］ 公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范：JTJ 023—85［S］．北京：人民交通出版社，1985． ［6］ 公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范：JTJ 021—89［S］．北京：人民交通出版社，1989． ［7］ 公路橋梁承載能力檢測(cè)評(píng)定規(guī)程：JTG／T J21—2011［S］．北京：人民交通出版社，2010． ［8］ 朱汗華，陳孟沖，袁贏杰．預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁橋裂縫分析與防治［M］．北京：人民交通出版社，2006． ［9］ 李增鋒，莊一舟，程俊峰，等．橫向預(yù)應(yīng)力對(duì)裝配整體式空心板橋縱向抗裂性能的影響［J］．水利與建筑工程學(xué)報(bào)，2017，15（3）：127-133． ［10］ 單積明，蔡 颯，伍 靜．山區(qū)高速公路單向縱坡箱梁橋梁體縱向滑移分析［J］．水利與建筑工程學(xué)報(bào)，2017，15（2）：176-182． ［11］ 史慧彬．砼橋梁有效預(yù)應(yīng)力檢測(cè)方法試驗(yàn)研究［D］．西安：長(zhǎng)安大學(xué)，2007． ［12］ 朱利明，劉 華．三腹板預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁底板縱向裂縫病害原因分析及對(duì)策［J］．橋梁建設(shè)，2005（S1）：114-116． ［13］ 葉 俊，吳小軍．預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁跨中橫向裂縫原因分析［J］．公路交通科技（應(yīng)用技術(shù)版），2012（12）：243-244． ［14］ 張兆寧，賀拴海，趙 煜．底板橫向裂縫對(duì)箱梁強(qiáng)度及剛度影響模擬分析［J］．鄭州大學(xué)學(xué)報(bào)（工學(xué)版），2011，32（6）：18-21． ［15］ 譚 竣．預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁橋的頂板力學(xué)性能研究［J］．中外公路，2009，29（5）：131-134．

Analysis of Lateral Cracks on the Bottom of Prestressed Concrete Bridge Box Girder WU Jing，MENG Bo（Beijing Construction Engineering Quality Third Test Institute Co．，Ltd．，Beijing 100037，China）Abstract：Due to good mechanical behavior，the prestressed concrete box girder has been applied rapidly in the highspeed bridge interchange project，however because of the complexity of the structure stress and the construction technology，difficult in quality control and other reasons exist in the design and construction，there are a large number of surface cracks in part of the bridge in use，which seriously affect the normal use of the bridge，there is impacts on the bearing capacity of the structure for sure．In this paper a prestressed concrete box girder bridge is taken as an example，based on the strength of materials，pavement layers thickness，prestress loss，bearing capacity evaluation and other aspects of the box girder bottom surface transverse cracks are analyzed to prevent such cracks，improving measures are also proposed which can provide reference for similar engineering． Keywords：highway engineering；prestressed concrete；box girder；transverse crack；load-bearing capacity 中圖分類號(hào)：U448．21＋3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672—1144（2018）01—0091—06 DOI：10．3969 ／j．issn．1672 － 1144．2018．01．016 收稿日期：2017-08-20 修稿日期：2017-09-27 作者簡(jiǎn)介：伍 靜（1990—），女，四川雅安人，助理工程師，主要從事橋梁建設(shè)及加固設(shè)計(jì)。E-mail：coolsxim＠yeah．net