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1  前言隨著城市化進程不斷加快，建筑、房地產業在較長的一段時期內成為經濟發展中的基礎和主導產業，帶動并促進地方經濟加速發展。同時，人們對房屋建筑的認識和了解也越來越多，越來越深，對建筑質量要求也越來越高。樓板裂縫已經逐步成為當前房屋建筑工程常見的問題，并且已成為商品房質量糾紛和業主投訴的焦點問題。它不僅影響使用功能，有損外觀，裂縫暴露時間長了破壞結構的整體，降低其剛度，引起鋼筋腐蝕，從而影響結構的耐久性和適用性。

　　那么，以下將根據本人的施工管理經驗，并結合相關規范，從裂縫的特征出發，就其產生的原因、防治措施和處理方法淺談一下自己的看法。裂縫的一般特征

　　根據用戶的工程質量投訴，通過大量工程實踐證明和總結分析，現澆混凝土樓板裂縫有如下幾種：　

(1)墻角呈45度斜裂縫。這種裂縫出現在縱橫交接的十字、T型、L型連接處，與縱橫墻成45度角，并排多道，距墻角的垂直距離大多在1500之內，大多為貫通裂縫。　

平行與縱橫墻的直裂縫。這種裂縫多出現在跨中部，平行于縱墻或橫墻，大部分為貫通裂縫。　

不規則裂縫。有直縫及不規則形狀裂縫，此縫中間寬并且貫通，兩頭深度較淺。　

（4）支座處板面裂縫。這種裂縫多出現樓板與梁及墻相交部位的支座邊緣，此縫顯上寬下窄。

3  裂縫的成因分析

   裂縫產生的原因很多，不同的裂縫特征，將由不同的原因造成。那么，本文將從以下幾個方面逐一作簡單的分析。

3.1 設計方面的原因

　　設計方面主要有建筑平面不規則、結構體形突變；樓板配筋設計不合理；樓板厚度不夠；荷載取值不當等等。

3.2施工方面的原因

　　在住宅建設中，有很大部分的鋼筋混凝土現澆板出現裂縫，都是由于施工方面的原因造成，這些原因主要包括以下幾個方面：

　　（1）現澆板強度未到達1.2N/mm2即過早在上面施工或者加載引起的裂縫；

　　（2）混凝土強度等級達不到設計要求、現澆板的厚度不夠、鋼筋放置不到位、配筋量不足等均造成現澆板的撓度過大，從而引起它在受彎抗拉處產生裂縫；

　　（3）剛澆筑的混凝土樓板因模板支撐系統不穩定、下沉，使樓板撓度加大，拆模后出現裂縫；

　　（4）像陽臺、雨篷、挑檐等懸挑構件，往往由于工人在澆筑混凝土的過程中，將負筋踩到，使構件不能承受負彎矩從而引起裂縫，嚴重時候可能會使懸挑構件斷裂；

　　（5）懸挑構件鋼筋位置放置錯誤，懸挑構件易產生裂縫甚至斷裂，造成工程事故發生；

　　（6）混凝土養護不當引起的收縮性裂縫；

　　（7）其他方面：混凝土坍落度、水灰比過大；混凝土過振或澆搗不密實；支模不嚴實、漏漿；夏季烈日暴曬、冬季受凍；澆筑順序、留置施工縫錯誤等等。

3.3混凝土的干縮

　　干縮主要由于混凝土水分蒸發引起了混凝土體形的干縮變形。現澆鋼筋混凝土結構中，當混凝土因收縮受到結構外部支座和內部鋼筋約束時，在混凝土結構中會引起約束拉應力，約束拉應力超過混凝土的抗拉強度時，必然會引起現澆板開裂的現象產生。裂縫部位一般發生在應力比較集中的地方，而且與墻角線相垂直。

3.4溫度變化

　　鋼筋混凝土現澆板的溫度裂縫有兩種原因：

　　（1）混凝土結構中水化熱散失速度不*引起的溫差裂縫，主要表現的是平面形狀突變的凹凸房屋陽角處的裂縫。

　　（2）季度溫度和日溫度變化引起的裂縫，這種裂縫往往集中在屋面板和朝陽處房間的樓板，裂縫寬度也隨季節和日期的變化。

3.5混凝土原材料的質量

　　在房屋建筑中，也有部分裂縫是因為原材料質量不合格引起的。如水泥凝結和膨脹不正常，則產生既短又不規則的裂縫，這種裂縫多產生在混凝土硬化的早期；如果骨料中含泥量過多，則隨著混凝土的干燥，會產生不規則的網狀裂縫；有時堿-骨料反應也會引起裂縫。

3.6地基不均勻沉降

　　在房屋建筑中，有相當一部分的鋼筋混凝土現澆板的裂縫是因為地基不均勻沉降引起樓房的拉裂和鋼筋混凝土現澆板的開裂。

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4  裂縫的防治措施

　　盡管混凝土現澆板在使用過程中存在裂縫的缺陷，但現澆板的優點主要表現結構的性能方面，因為現澆鋼筋混凝土結構，大大提高了房屋的整體性和抗震性能，在實際住宅建設中得到大大提倡。對于現澆板出現的一些裂縫問題可以采取從以下幾個方面的措施來減少或者避免裂縫的發生：

　　（1）對于設計方面，應該注意建筑平面布局力求規則；采用普通混凝土時，強度等級不應超過C30；樓面板的厚度應該適當增厚；在房屋相應的部位現澆的混凝土樓面板應該設置收縮鋼筋抵抗溫度，且其間距不應大于100mm。

　　（2）對于施工方面，可通過加強施工管理實現。

　　（3）對于混凝土的收縮、溫度變化，可以通過調整鋼筋的間距、加強混凝土的養護、合理地設置后澆帶、伸縮縫等措施來解決。

　　（4）對于混凝土原材料質量，可以采取嚴把材料進貨關，認真、嚴格地按照規范做好材料的驗收和復試等措施來解決。

　　（5）對于地基不均勻沉降，可以從設計角度來解決，主要是調整基礎的選型來控制或減少這類裂縫的發生。

5  裂縫的處理方法

5.1水泥安定性不合格導致的破壞裂縫

    對混凝土中水泥安定性不合格或者不同品種水泥混用發生化學反應引起的破壞裂縫，須進行的處理，即將混凝土打掉重新澆筑。

5.2受力產生的裂縫

    對受力產生的裂縫，可根據出現的原因，有針對性的采取加固補強措施。如果對已影響到結構安全的樓板裂縫，除了沿縫鑿成V字形凹槽沖洗干凈，將環氧樹脂液用壓力灌入縫內封閉外，還要用粘扁鋼或碳纖維布等措施對樓板進行加固。

5.3非受力產生的裂縫

     對由溫度、混凝土的收縮、施工等因素引起的非受力裂縫處理如下：

　　（1）一般混凝土板表面的龜裂，可先將表面裂縫清洗干凈，待干燥后用環氧樹脂膠灌縫或用表面涂刷封閉。施工中若在終凝前發現龜裂，可用抹壓一遍處理。

　　（2）一般裂縫（寬度在0.05~0.2mm之間）的處理，其處理順序為：清洗板縫后用1:2或1:1水泥砂漿抹縫，壓平養護，封閉以恢復觀感即可。（*于縫的數量少且非通長貫通的縫）

　　（3）裂縫較大時，一般寬度大于0.2mm，應沿裂縫鑿成八字形凹槽，沖洗干凈后，用1:2水泥砂漿抹平，也可采取環氧樹脂膠泥嵌補。（*于縫的數量少且非通長貫通的縫）

　　（4）樓板出現裂縫面積較大時，應對樓板進行靜載試驗，檢驗其結構安全性，必要時在樓板上增做一層鋼筋網片，以提高板的整體性。

　　（5）通長、貫通的危險結構裂縫，裂縫寬度大于0.2mm的處理方法除了沿縫鑿成V字形凹槽沖洗干凈，將環氧樹脂液用壓力灌入縫內封閉外，還要用粘扁鋼或碳纖維布等措施對樓板進行加固。

6  結束語

   雖然現澆板的微觀裂縫是難以避免的，一定程度上宏觀裂縫也無可避免，但現澆板的裂縫是可以預先控制的。我們應該做到用心設計、精心施工、嚴把材料關、嚴格執行施工規范、加強現場管理，從而減少裂縫出現的概率，將裂縫出現在無害范圍之內。一旦不可避免的出現裂縫，針對不同的裂縫采取不同的處理方案，達到不影響結構的實適用性和耐久性的目的。

由于受自然環境中各種因素的影響以及設計考慮不周、施工質量有欠缺和實際交通組成變化及超載車輛的作用等原因，使已建的混凝土橋梁結構可能會出現承載能力不足、混凝土表面裂縫等病害問題。這些混凝土橋梁，絕大部分可通過加固或改善結構受力性能。便可重新投入使用。目前，加固鋼筋混凝土橋梁常用粘貼鋼板法和粘

    貼碳纖維法兩種簡便有效的方法。其加固機理為：采用環氧樹脂或建筑結構膠將鋼板或碳纖維粘貼在鋼筋混凝土結構表面，使之與結構物形成整體，從而提高構件的抗彎、抗剪能力，以達到抑制表面裂縫增長，提高結構承載能力的目的。

     由于鋼板和碳纖維是在橋梁投入運營后粘貼上去的．所以粘貼及固化階段橋梁的承載狀況不同。加固效果和加固設計計算方法也不同。下面擬以某鋼筋混凝土梁橋加固設計為例作一介紹。

1 概況

1．1 工程簡介

某鋼筋混凝土梁橋運營約8 a，外觀上梁體裂縫比較嚴重，其中匝道7 11軸之間一聯連梁需要加固。根據業主要求須有針對性地進行檢算并給出相應處理方案。

  該聯連梁位于匝道曲線段．曲線半徑R=96 m，橋寬9．0 m，梁高140 cm，采用C35混凝土，跨徑組合為19．2+23．5+23．5+20 m。其中7、1 1軸均為下牛腿支撐，支座距離梁端4O cm，8—10軸均為固結墩。設計荷載：汽—超2O級，掛一12O級；設計車速：30--．40km／h。

1．2 檢測情況

檢測報告顯示：匝道8+9軸和9—1O軸箱梁梁體腹板內外側均有豎向裂縫。底板有橫向裂縫，且橫豎向裂縫貫通；主筋重心處裂縫寬度分別在O．1O～O．25 mm和O．1O加．26 mm之間。檢測報告對相關病害的分析和建議如下：8+9軸和9 1O軸箱粱底板處存在大量受力裂縫，個別裂縫寬度較大。分析認為可能由于梁體內有積水，同時固結墩剛度較弱．對梁體約束不夠導致受力裂縫比較寬。

1．3 裂縫成因分析

檢測報告分析表明，中間跨跨中裂縫是因抗彎承載能力不夠而產生的。采用西南交通大學開發的曲線橋分析系統ASCB V7．43對該聯連續梁進行內力分析發現．第二跨和第三跨跨中截面承載能力略有欠缺，分別為一13．5％和一14．6％。根據現場調查和計算分析，裂縫成因包括以下幾方面：

(1)從裂縫產生時間看是運營后出現的。由此可見．后期荷載對裂縫產生起主要作用。

(2)從計算分析看，截面配筋略顯不足，這是造成受力裂縫的原因之一。

(3)從運營狀況看，本聯連梁曾遭油罐車強烈撞擊．其翼板及防撞墻嚴重損壞，對結構本身造成了較大破壞．這在一定程度上影響了結構承載能力，造成了裂縫的發展。

(4)從歷史原因看，該立交設計周期比較短，經過數次優化設計，受經濟用鋼量影響較大，可能導致在設計計算過程中計算不夠精確，忽略了必須考慮的因素，從而造成個別斷面鋼筋用量不足。

2 加固方案

經業主、設計、檢測蘭方討論，*采用受力裂縫處底板和腹板貼鋼板或碳纖維法加固。

2．1 粘貼鋼板法

粘貼鋼板加固法是采用環氧樹脂系列粘結劑，將鋼板粘貼在鋼筋混凝土結構物的受拉或薄弱部位，使之與原結構物形成整體共同受力，以提高其剛度和強度，改善原結構的鋼筋及混凝土的應力狀態，限制裂縫的進一步發展。從而達到加固補強、提高橋梁承載能力目的的一種加固方法。

   為提高橋梁結構的抗彎能力，一般在構件受拉緣的表面粘貼鋼板，使其與原結構形成整體受力，此時，則以鋼板與混凝土粘結處的混凝土局部抗剪切強度來控制設計。科學的設計應該控制在鋼板發生屈服變形前。粘結處混凝土不出現剪切破壞。補強設計時，可將鋼板斷面視為鋼筋的斷面來考慮并加以換算，使原有構件繼續承受恒載與活載，而增加的鋼板則承受原有構件承*的那部分活載。加固構件為二次受力構件。需要考慮粘貼鋼板的滯后應變。用于抗彎能力補強的鋼板尺寸應盡可能薄而寬，厚度一般為4-,6 mm，較薄的鋼板有足夠的彈性來適應構件表面形狀。

    鋼板兩端應延伸到低應力區，以減少鋼板錨固端的粘結應力集中，防止粘結部位構件出現裂縫或粘貼鋼板拉脫的現象。如何確保鋼板和被加固構件形成整體受力是關鍵問題，為此，通常在端部采用夾緊螺栓固定或者設置U型箍板、水平錨固板等，并在鋼板上按一定距離用螺栓固定，以確保鋼板與混凝土之間的粘結力滿足抗拉或抗剪強度的需要。

   加固采用的粘結材料必須強度高、耐久性好，并具有一定彈性。鋼板材料一般以Q345等型號鋼材為主。為防止鋼板銹蝕．延緩粘接劑的老化，鋼板表面應作密封防水防腐處理。

2．2 粘貼碳纖維法

碳纖維作為一種新型建材，因其質輕、耐腐蝕、布很薄、抗拉強度高而被廣泛應用。碳纖維布加固法亦被視為梁式橋加固補強、提高承載能力。尤其是當橋高受限制時的可以選擇]加固方法.

    加固混凝土構件時，按構件的不同受力特點，用粘結材料將碳纖維布有序地粘貼于構件表面，實現對構件變形的約束，并因此而提高構件的極限強度和承載能力。碳纖維布的抗拉強度和彈性模量都很高，厚度一般小于2mm。

   碳纖維布加固橋梁計算方法通常與鋼筋混凝土構件計算方法類似。由于加固構件屬于二次受力構件，需要考慮碳纖維材料的滯后應變。碳纖維加固由于材料的特殊性．其*的受力特點為：

(1)與傳統的其他加固方法相比，能小程度地改變原有結構的應力分布。保證在設計荷載范圍內與原結構共同受力。

(2)沿橋梁的主拉應力方向粘貼碳纖維布，可約束混凝土表面裂縫，防止其再擴展，從而達到提高構件抗彎剛度，減少構件撓度，改善梁體受力狀態的目的。

(3)碳纖維布由于主受力方向不同，有單向受力和雙向受力布之分，可以根據不同的受力特性與方向，選擇不同的布。

(4)碳纖維布加固混凝土時，在提高其受彎承載力的同時．還可能影響受彎構件的破壞形態。當碳纖維布用量過多時．構件的破壞形態將由碳纖維被拉斷引起的破壞轉變為混凝土突然壓碎破壞；同時，由于碳纖維為*彈性材料，它與鋼筋共同作用會減弱鋼筋塑性性能對構件延性的影響。碳纖維布用量過多，構件延性將有所降低。因此，碳纖維布用于鋼筋混凝土梁式橋的加固補強時。應根據實際情況合理使用。

(5)由于碳纖維布加固后，在后破壞時的突然性，其承載能力極限狀態不能按普通鋼筋混凝土來定義，所以，一般按碳纖維抗拉強度的2／3(或更低)進行抗彎承載力計算。

(6)碳纖維布也可用于提高混凝土梁的抗剪承載力，其作用機理同箍筋類似。同時還可以明顯改善和增強構件的變形能力。

(7)碳纖維布與混凝土之間的粘結性能，本質上是接觸面之間的相互作用。其宏觀上表現為液態聚合物浸潤表面后形成的機械鎖結；微觀上表現為分子擴散后相互纏結作用、化學鍵作用、靜電吸引作用或其他復合作用。

2．3 加固設計方案的確定

(1)粘貼鋼板法主要是由鋼板和現有鋼筋共同承擔活載作用，所以擬定沿梁底橫向凈距5 cm，均勻粘貼長18 In、寬30 cm、厚6 mm的鋼板條，鋼板材料為Q345C。經檢算，強度達到要求。鋼板用縱向間距為50 cm的MIO膨脹螺栓固定。由于腹板裂縫為底板裂縫的延伸，為防止裂縫進一步發展，于豎向裂縫范圍內腹板兩側沿豎向粘貼碳纖維布。該布粘貼應覆蓋裂縫范圍，并向外延伸不小于30 cm。

(2)粘貼碳纖維布法主要是由碳纖維和現有鋼筋共同承擔活載作用。考慮到被加固混凝土梁裂縫發展比較嚴重，碳纖維達到鋼筋極限強度后鋼筋抵抗變形能力*失效，增大的彎矩則*由碳纖維承擔。而碳纖維拉伸模量與鋼筋彈性模量接近。同時碳纖維材料截面面積較小，當碳纖維承擔增大的彎矩時，力也隨之劇增，使裂縫發展嚴重，進而起不到預期的加固效果。如果為抵抗裂縫發展而加大碳纖維材料的用量，其強度利用率則偏低，這是不科學也不經濟的。在經過綜合經濟技術比較后，*采用貼鋼板法加固方案。

4 結論與建議

(1)對因承載能力不足導致的混凝土結構受力裂縫，采用粘貼鋼板加固法加固效果明顯；

(2)本設計采用公式均參照《碳纖維布加固混凝土結構技術規程}(CECS146：2003)相關章節．從計算原理上來分析是合理的。但是某些參數選取的準確性和合理性還有待進一步研究：

(3)由于原有結構本身存在一定缺陷，采用這種方法進行設計計算時。承載能力需要有一定的富余。