钢筋混凝土梁裂缝的分析和处理

摘要：钢筋混凝土梁的裂缝控制是建筑工程中很重要的问题之一，在查阅大量资料的基础上，分析了梁裂缝的种类和特征，概述了混凝土梁裂缝产生的原因，提出了裂缝的处理措施。

关键词：钢筋混凝土梁裂缝处理0引言由于混凝土的抗拉强度ｆｔ很低，产生很小的拉应变就可能出现裂缝。

在正常条件下，结构都是带裂缝工作，裂缝是不可避免的。

结构裂缝的存在将直接破坏结构的整体性，形成内部力学断面，导致应力状态恶化，经过长期的累积必然会导致结构发生破坏或使用性能降低。

裂缝同时造成了巨大的经济损失，对出现裂缝的建筑物结构构件进行修补和翻修将会投入巨额费用。

因此需要分析钢筋混凝土梁裂缝的成因，找出如何去解决问题，提出处理办法，是十分必要的。

1钢筋混凝土梁裂缝的特征钢筋混凝土梁裂缝的特征作详细的分析，见下表。

类型梁侧面竖向裂缝和龟裂缝梁水平顺筋裂缝梁集中荷载处的裂缝主梁两端上部斜裂缝连续梁负弯矩裂缝梁垂直裂缝和斜裂缝特征竖向裂缝一般沿梁长度方向基本等距，裂缝高度多在梁高中部，呈中间大两头小的趋势，深浅不一，严重时，裂缝深度可达１００￣２００ｍｍ，更严重时，则出现穿透裂缝；龟裂缝多在梁上下边缘出现，且沿梁长非均匀分布，裂缝深度浅，为表层裂缝［１］。

裂缝与钢筋方向一致，较多出现在已交工使用一段时间后的钢筋混凝土梁上，随着时间的推移，有逐渐发展的趋势。

在次梁与主梁交接处，次梁下面两侧出现斜向裂缝。

裂缝分布在主梁两端上部，呈斜向裂缝，裂缝宽度表现为上口大下口小；裂缝多在交工使用后出现。

裂缝出现在近支座部位或主次梁交接部位，裂缝宽度上大下小，至梁下口受拉主筋处闭合垂直裂缝多出现在梁跨中部位，钢筋混凝土梁垂直裂缝和斜裂缝多出现在梁两端；这类裂缝多在施工阶段或使用阶段出现，属典型荷载裂缝。

2钢筋混凝土梁裂缝的成因及分类大量工程实践中发现，钢筋混凝土梁的裂缝形态多样，发展程度有别，形成裂缝的主要原因可分作两类。

2.1荷载引起的裂缝钢筋混凝土结构在荷载作用下，承受拉（轴）力和弯矩的构件在横截面上有一维的拉应力，承受剪力和扭矩的构件，或二维和三维结构有主拉应力。

这些构件都将出现垂直于主拉应力方向的裂缝。

裂缝一般沿构件宽度方向贯通全截面。

例如截面高度较大的梁，裂缝宽度在钢筋位置处较窄，而稍远去的腹部裂缝更宽；梁端斜裂缝在截面高度中间部分最宽，上、下端较窄；等等。

钢筋混凝土结构在轴压力或压应力作用下也可能产生裂缝，例如梁受压区顶部的水平裂缝。

2.2非荷载作用下产生的裂缝在钢筋混凝土结构工程中大量出现的裂缝，并非与荷载作用有直接关系，而是由于变形作用引起的。

包括温度变形、收缩变形及地基不均匀沉降变形等引起的裂缝。

①施工材料和工艺质量引起的裂缝。

配置混凝土所采用材料质量不合格，可能导致结构出现裂缝。

②钢筋锈蚀引起的裂缝。

钢筋中铁离子与侵入到混凝土中的氧气和水分发生锈蚀反应，由于混凝土质量较差或保护层厚度不足，钢筋周围氯离子含量较高，均可引起钢筋表面氧化膜破坏，混凝土保护层受二氧化碳侵蚀炭化至钢筋表面，钢筋中铁离子与侵入到混凝土中的氧气和水分发生锈蚀反应，使钢筋周围混凝土碱度降低，或由于氯化物介入］。

③地基不均匀沉降引起的裂缝。

构件由于结构和构件下面的地基未经夯实和必要的加固处理，或地基受到破坏，使混凝土浇筑后，地基产生不均匀沉降。

这种裂缝多属贯穿性的，其走向与沉陷情况有关，一般与地面成４５°或９０°方向发展，裂缝的宽度与荷载的大小有关，而且与不均匀沉降值成正比。

④收缩裂缝。

在实际工程中，混凝土因收缩所引起的裂缝是最常见的。

在混凝土收缩种类中，塑性收缩和缩水收缩（干缩）是发生混凝土体积变形的主要原因，另外还有自生收缩和炭化收缩。

混凝土收缩裂缝的特点是大部分属表面裂缝，裂缝宽度较细，且纵横交错，成龟裂状，形状没有任何规律。

研究表明，影响混凝土收缩裂缝的主要因素有：水泥品种、标号及用量、骨料品种、水灰比、外掺剂、养护方法、外界环境、振捣方式及时间等。

⑤温度裂缝。

混凝土具有热胀冷缩性质，当外部环境或结构内部温度发生变化，混凝土将发生变形，若变形遭到约束，则在结构内将产生应力，当应力超过混凝土抗拉强度时即产生温度裂缝。

另外，蒸汽养护或冬季施工时施工措施不当，混凝土骤冷骤热，内外温度不均，均易出现裂缝。

3钢筋混凝土梁裂缝的处理措施3.1不降低承载力的裂缝①注入法。

首先裂缝处安设注入用管，其它部位用表面处理法封住，可采用将修补材料注入混凝土内部的修补方法，此法在裂缝宽大于０．２ｍｍ时，效果较好，当裂缝宽度较小且较深时，使用低粘度环氧树脂注入材料，使用低粘度环氧树脂注入材料，用电动泵或手动泵注入修补。

②充填法。

宽度小于０．３ｍｍ，深度较浅裂缝、或是裂缝中有充填物，可采取开Ｖ型槽，然后作填充处理，一些小规模裂缝的简易处理也可以采用这种方法。

用修补材料直接填充裂缝，作业简单，费用低。

具有很高的优势，但一般用来修补较宽的裂缝（大于０．３ｍｍ）的裂缝。

③表面处理法：包括表面涂抹和表面贴补法。

不伸缩的裂缝以及不再活动的裂缝，深度未达到钢筋表面的发丝裂缝，不漏水的缝，难以灌入浆材的细而浅的裂缝都是表面涂抹适用的范围。

表面贴补（土工膜或其它防水片）法用以恢复构件表面美观和提高耐久性时所采用，用于大面积漏水（蜂窝麻面或不易确定漏水位置、变形缝）。

钢筋混凝土梁裂缝的分析和处理李紫东（广东保利房地产开发有限公司）建筑施工160摘要：本文阐述了湖南安江水电站工程大体积砼的施工与质量控制。

施工中从优化配合比入手，合理有序地组织砼的供应及浇筑，采用测温技术和冷却水循环降温结合的温差控制技术，确保了砼的施工质量。

关键词：大体积砼施工技术材料选取配合比设计温差控制1工程概况安江水电站工程位于沅水干流中游、湖南省洪江市境内的安江镇，是一座以发电为主，兼有航运、旅游等综合利用效益的水利水电工程。

该工程枢纽建筑物主要由溢流闸坝、电站厂房、船闸、左右岸及铜鼓洲连接土坝等组成。

溢流坝布置在左、右汊河床中，共布置泄洪闸１８孔，其中左汊６孔，右汊１２孔，单孔净宽均为２０ｍ，闸墩厚３．５ｍ，堰顶高程均为１５２ｍ，每孔设２０ｍ×１３ｍ的钢质弧形闸门。

发电厂房布置在左汊右侧，为河床式，装有４台３５ＭＷ灯泡贯流式水轮发电机组，水轮机转轮直径７．０ｍ；主副厂房平面尺寸８２．０×３４．０ｍ。

船闸布置在左汊河道左侧，为单级Ⅴ级航道船闸，闸室有效尺度为１００ｍ×１２ｍ×３ｍ（长×宽×门槛水深），设计吨位５００ｔ。

2施工技术难点分析2.1工期紧张，砼总方量多，要求不允许出现砼冷缝。

砼的供应、浇筑的组织协调工作量大而繁杂。

2.2夏季高温和冬季气低温对大体积砼浇筑施工影响较大。

2.3大体积砼施工中易产生温度裂缝。

温度裂缝控制是保证工程结构质量的关键。

3大体积砼裂缝产生的机理由于大体积砼浇筑时，内部水化热大且不能及时散发，导致内部温度升高，形成较大内外温差从而形成裂缝。

3.1水泥水化热是大体积砼中的主要温度因素。

砼在硬结过程中，由于水泥的水化作用，在初始几天产生大量的水化热，砼温度升高。

由于砼导热不良，相对散热较小，形成热量的积聚。

内部水化热不易散失，外部砼散热较快，水化热温升随砼厚度增加而加大，砼形成一定的温度梯度。

当温度梯度大到一定程度时，表面拉应力超过砼的极限抗拉强度时，砼表面产生裂缝，影响结构整体受力和使用耐久性。

3.2外界气温的变化对大体积砼施工的影响是显而易见的。

大体积砼的浇筑温度随着外界气温会发生变化。

外界气温愈高，砼的浇筑温度也愈高。

而如果外界温度下降，又增加砼的降温幅度，会增大内外层砼温差，这对大体积砼极为不利。

3.3造成砼收缩、徐变的因素主要有两点：一是砼约８０％的水分会蒸发，形成砼的毛细空隙，体积相应发生变形。

二是由于内部水分的蒸发，砼体积会产生收缩。

如果砼收缩后再处于水饱和状态，可以几乎恢复原体积。

干湿交替会引起砼体积的交替变化，这对砼是很不利的。

4优化砼配合比，严格控制原材料质量大体积砼施工中对裂缝的控制非常重要，其中优化配浅谈湖南安江水电站工程大体积砼施工技术郑雪洪（广东水电二局股份有限公司）3.2影响梁的承载能力的裂缝采用经济高效的方法，达到加固的目的，可采用常见的四种方法，如果梁的裂缝情况影响了梁的承载，应更慎重研讨，分析比较。

①梁的三面或四面加做围套法。

采用梁的三面或四面加大，做钢筋混凝土围套加固较为适宜的，是在梁的刚度、强度或剪力不足且相差较大的情况下，一般两侧大于５０ｍｍ，上下大于１００ｍｍ为宜，采用四面围套时所用壁厚应据实际情况而定，纵向钢筋及箍筋通过计算确定。

②粘贴加固法。

为使钢板或型钢与混凝土连接成整体共同工作，将钢板或型钢用改性环氧树脂粘结剂，粘结前钢材表面进行喷砂处理，混凝土表面刷净干燥，粘结到构件混凝土裂缝部位表面，粘结层厚度为３ｍｍ左右。

③钢箍加固法。

具体方法是：用扁钢或圆钢制成垂直或斜形的钢箍，也可采用由两个ｕ形钢箍套上后焊接，两端留有螺纹，套人钢板后用螺母拧紧，或打入金属楔楔紧。

采用钢箍时需在梁上刻槽以防滑，此法适合于补强梁内特长箍筋及抗剪达不到要求的情况。

④梁的单面加大截面法。

单面加大截面法分两种，即上面或下面加厚。

梁的下部加厚，适用于梁跨中抗弯不足加固，做法同三面围套，配制新的纵筋与原钢筋焊接，可将梁下加厚８０ｍｍ～１００ｍｍ，主要适用于梁截面强度与要求相差不大的情况时。

梁的上面加高适用于粱的支座抗弯强度不足的加固，上部荷载靠附加纵筋承受，所加混凝土靠焊在原梁上部箍筋上的附加箍筋，与原混凝土接成整体。

［６］4总结本文将梁裂缝作了分类，分析其特征和成因，最后阐述了梁裂缝的处理措施。

总之，钢筋混凝土结构的裂缝是不可避免的，但其有害程度是可以控制的。

鉴于钢筋混凝土梁裂缝的普遍性和复杂性，控制混凝土结构裂缝要从材料的选择、设计和计算、构造、施工和养护等方面密切配合，才能得到很好的效果。

应针对裂缝的成因、贯彻预防为主的原则，一旦产生裂缝，应全面调查分析，查明原因，取得加固依据，为确保结构安全和避免不必要的损失，加强设计施工及使用等方面的管理，在选择处理方法上，为了求得施工方便、经济高效，可以比较论证、综合考虑。

参考文献：［１］赵建永．钢筋混凝土梁裂缝的分析与处理［Ｊ］．建筑工程，２００７（４）：１４６－１４８．［２］孙长军．钢筋混凝土梁裂缝的分析与处理［Ｊ］．四川建筑科学研究，２００７，３３．（５）：７５－７８．［３］丁嵬．钢筋混凝土结构裂缝宽度计算方法研究［Ｄ］．天津大学硕士学位论文．２００７．６．［４］沈蒲生．混凝土结构设计原理［Ｍ］．北京：高等教育出版社，２００２．［５］郑守纲．浅谈钢筋混凝土梁裂缝的原因与防治［Ｊ］．建筑施工，２００８，４（１）：２０－２３．［６］景毅．钢筋混凝土结构的裂缝控制［Ｊ］．科技信息，２００８（１４）：１０９．建筑施工（上接第１６０页）161。