裂缝研究论文

裂缝研究论文

桥梁工程施工中的裂缝问题论文

摘要： 基于当前桥梁建设施工现状, 将桥梁施工裂缝进行分类并分析其裂缝成因, 从而具有针对性的研究桥梁工程施工中的裂缝防止策略, 以提高施工效率和施工质量, 推动施工工作的稳定进行, 并提高桥梁工程的外观美观度。

关键词： 桥梁施工; 裂缝; 防治措施;

随着国家经济的发展和城市化建设的推进, 桥梁工程数量逐渐增多, 在市场经济体制的引导和影响下, 桥梁工程对城市经济发展起到了巨大的推进作用, 也极大的促进了国民经济的发展, 对国家的综合实力的发展起着重要的推进作用。随着桥梁工程数量的增多, 桥梁工程也逐渐暴露出了一些问题。桥梁裂缝现象一旦发展到严重的地步, 就会造成极大的安全事故和极大的资源浪费。

1 桥梁施工裂缝的危害

就目前国家桥梁建设工程的现状来看, 桥梁工程质量影响因素中最为重要的就是桥梁裂缝, 一旦产生桥梁裂缝, 就会对桥梁整体工程质量造成不可估计的负面影响。裂缝对桥梁工程质量的主要危害包括以下几个方面:第一, 一旦出现桥梁裂缝就对桥梁的整体工程结构的稳定性造成严重影响, 结构发生断裂或是结构稳定性破损的情况下, 使用桥梁工程就是非常危险的事情。第二, 对于桥梁工程而言, 外部的水泥等混合材料保障着桥梁内部钢筋架构的稳定性和安全性, 一旦出现桥梁裂缝就会使桥梁内部的钢筋暴露出来, 在长时间受到周围环境的影响, 比如长时间日晒或是雨水侵蚀的情况下就会使钢筋受到不同程度的磨损和腐蚀, 从而造成桥梁内部结构松散的情况, 影响着桥梁工程的整体结构的使用安全和稳定性, 更是缩短了桥梁工程的使用寿命, 造成一定的经济资源浪费。第三, 由于出现了桥梁裂缝的情况, 会使得桥梁工程的使用性能和使用寿命出现不同程度的缩短, 由于造成桥梁裂缝的原因和周边环境对内部结构的损坏程度不同, 对桥梁工程寿命的影响也是不一样的, 但是都会造成一定的使用安全风险。

2 桥梁工程裂缝的成因

上文提到桥梁工程一旦出现裂缝的情况, 一定会对桥梁工程的整体质量和使用寿命造成影响, 为了研究桥梁工程的防治措施, 必须要对桥梁工程的裂缝成因进行探究和分类, 有针对性的研究桥梁工程的防治, 提高桥梁工程的安全性和稳定性。

2.1 混凝土材料质量不合格

在桥梁工程建设的过程中, 混凝土是必不可少的建设材料之一, 对于桥梁工程的最终质量有着非常大的影响, 桥梁工程基本上是由混凝土包裹着内部结构, 因此混凝土如果出现了质量问题, 就会一定程度上造成桥梁裂缝的出现。混凝土主要是由水泥、骨料以及一些添加剂组成的, 因此即使是混凝土中的材料成分存在质量问题, 也会对混凝土的整体质量造成影响, 进而影响桥梁工程建设的质量。一般来说, 混凝土是建筑工程中非常常见的建筑材料, 实践证明其具有较为稳定的性质和承载力, 因此也不难理解当混凝土建筑材料的质量存在问题, 就会对桥梁工程的整体建设质量造成极大的影响, 裂缝只是其中的一种影响的表现形式, 威胁着桥梁工程的安全性与稳定性。

2.2 荷载导致的裂缝

一般情况下, 桥梁工程在设计初期就对桥梁工程的载重进行了设定, 根据预算中的桥梁负重要求进行桥梁工程的建设, 但是在实际投入使用的`时候, 桥梁工程的实际负重量往往会更大。这是投入使用后的问题。在进行桥梁施工的过程中, 往往需要采用质量较大的施工设备和施工材料, 这些设备和材料一般放置在桥梁建设过的地方从而方便调用, 但是在实际施工的过程中如果相关施工设备和施工材料的摆放位置不合理, 或者在进行桥梁结构安装的过程中没有遵守相关建设要求, 就会使桥梁结构的实际荷载大于理论上的荷载, 从而造成了桥梁工程的额外压力, 造成桥梁裂缝的现象, 影响了桥梁建设工程的整体质量。此外, 在桥梁建设的过程中, 由于相关施工建设人员在技术和经验上存在不足, 专业素质相对较低的情况下, 没有完全按照施工体制的设计进行建设, 造成桥梁工程内部工程结构发生了变化, 再加上对桥梁工程的疲劳检验度不足造成对桥梁实际承载力的错误估算, 就会使桥梁工程荷载增加, 从而出现桥梁裂缝。最后, 在桥梁工程的实际施工过程中, 施工单位的机械设备在桥梁疲劳的计算中存在误差也会影响造成桥梁施工裂缝的出现。

2.3 收缩导致的裂缝

在桥梁工程的建设过程中, 在几个环节处如果操作不当就会引起桥梁裂缝的产生。首先是缩水收缩。在桥梁工程的建设过程中, 混凝土的浇筑环节是重要的施工流程。在混凝土进行浇筑之后需要达到硬化标准, 其表面的水分在短时间内急剧蒸发, 就会使混凝土结构中的整体水分下降, 但是内部结构中的水分不会完全蒸发, 这就在混凝土的表面和内部存在了水分的差异, 使得内外受力存在不均衡的情况。在混凝土完成硬化的过程后, 由于水分的不平均会造成一定的收缩现象, 进而产生裂缝的情况。第二种是塑性收缩。这种收缩情况一般会发生在混凝土浇筑过后5 h左右, 由于混凝土水分的变化影响形成分子链, 加上表面水分的快速流失形成塑性变形, 也会出现沿着钢筋方向发生的裂缝。第三种裂缝成因较为常见, 是由于温度差异导致的裂缝。受热胀冷缩作用的影响, 当混凝土的内外部温度差异较大的时候就会使混凝土出现硬化的情况, 短时间的快速硬化会造成收缩不均匀的情况, 从而形成温度裂缝。除此之外, 在一定的环境条件的影响下, 也会造成温度裂缝的情况, 是由于桥梁温度大于荷载应力, 使得桥梁内部结构出现断裂。在夏季, 桥梁结构受热不均也会影响混凝土的质量, 从而造成温度裂缝, 影响工程质量。

3 桥梁工程混凝土裂缝的防治措施

3.1 严格把控材料质量

在桥梁工程的建设过程中, 建筑材料的质量极大的影响着桥梁的最终建成质量。为了确保桥梁工程的施工质量, 需要相关单位做好对施工材料的管理和把控。首先需要施工单位配备具有专业知识的人员进行施工材料的选择, 需要具有一定的经验和对各种混凝土材料具有一定的了解, 在不增加工程施工成本的基础上, 尽量选择高质量的施工材料, 避免由于施工材料的质量问题造成的二次返工和最终的建设质量不达标, 避免由于混凝土材料的质量问题导致的桥梁工程裂缝情况。同时在进行混凝土浇筑的过程中, 需要重视相关技术环节, 避免由于技术操作不当造成的混凝土凝结不均匀或性质不良的情况, 使用混凝土之前需要做好对混凝土材料的配比, 科学合理的进行桥梁工程的施工建设工作。

3.2 改进荷载问题

对于桥梁工程而言, 合理的荷载量能够极大的减少桥梁工程出现裂缝的几率。因此需要相关工作人员提高对于桥梁荷载的改进工作, 提高混凝土结构设计与钢筋布置间距的合理性, 避免由于结构问题造成桥梁工程的裂缝情况。在混凝土的浇筑过程中可以适当的添加外加剂, 提高混凝土对内部结构的保护作用。为了避免荷载问题对于桥梁工程的影响, 需要限制超载车辆的通行, 将桥梁工程的实际荷载量控制在合理范围内。

4 结语

一些桥梁在建设过程中或投入使用一段时间后产生了裂缝的现象, 不仅仅影响着桥梁整体结构的稳定性和安全性, 更重要的是会影响到桥梁的使用寿命。因此对于桥梁裂缝的成因和防治措施的研究是非常有必要的, 能够有效的减少桥梁工程出现裂缝的情况, 提高桥梁工程的稳定性和使用寿命, 保障城市居民的出行安全, 促进城市化建设和经济的进一步发展。

参考文献

[1]白兰天.桥梁工程施工中的裂缝问题管窥[J].建筑工程技术与设计, 2014 (27) :329.

[2]余纯勇.桥梁工程施工中的裂缝问题及措施[J].城市建筑, 2015 (32) :254.

[3]马金良, 王付华.桥梁工程施工中的裂缝问题分析与探讨[J].房地产导刊, 2013 (21) :207.

研究建筑结构设计中形成裂缝的原因和解决方案论文

研究建筑结构设计中形成裂缝的原因和解决方案论文

摘要： 目前， 在建筑结构中使用最为广泛的材料为钢筋混凝土。但是， 在这些钢筋混凝土建起的建筑结构中裂缝现象依旧较为常见， 这对整个建筑物的稳定性能和安全性都产生了巨大的影响， 它所埋下的安全隐患直接影响了人们的人身安全。因此， 对于建筑结构设计裂缝的控制处理工作需要得到行业相关人员的广泛关注。本文就建筑结构设计裂缝的成因以及裂缝类型进行分析， 讨论建筑结构设计裂缝的控制措施。

关键词： 建筑结构； 裂缝成因； 裂缝控制措施；

1、引言

随着我国经济的发展， 建筑行业发展得越来越好， 越来越多的建筑工程投入建设。目前， 我国在建筑结构中应用最为广泛的材料是混凝土。因混凝土结构的建筑在设计上以及其他方面的特点， 且混凝土材料受外界影响较大， 因此， 就有可能会产生建筑结构的裂缝， 这些裂缝对建筑整体的稳定性和安全性会产生巨大的影响， 进而影响到人们的人身财产安全。因此， 相关人员必须对这些裂缝进行处理， 以提高整个建筑的安全性和质量。接下来， 本文就对这些裂缝的类型以及成因进行分析。

2、裂缝的类型

2.1 塑性沉降裂缝

在实际情况中， 建筑的钢筋和模板等因素都会对混凝土骨料的沉降造成影响， 在这种影响下， 就会形成塑性沉降裂缝。此外， 施工的质量也会对塑性沉降裂缝的形成产生影响， 如果在实际施工过程中对于模板没有进行正常规范的绑扎操作， 也有一定的几率会使建筑结构出现塑性沉降裂缝。塑性沉降裂缝中部较宽， 两端较窄， 呈梭型， 常出现在结构的变截面处、梁板交界处、梁柱交界处及板肋交界处等， 裂缝深度通常可达钢筋表面。这种裂缝应当控制水灰比、砂率和塌落度不要过大；对截面相差过大的构件， 要先浇筑较深的部位， 静止1~1.5h后， 待沉降稳定后再与上部薄截面同时浇筑， 最后， 保护层厚度不要过薄。

2.2 塑性收缩裂缝

塑性收缩裂缝一般是在施工过程中形成。由于在进行混凝土的浇筑过程中， 处于一个暴露的状态， 受到外部因素的影响， 比如高温或者大风天气等等， 易使得混凝土材料发生热胀冷缩等， 当混凝土材料呈现出塑性状态后， 混凝土中的水分会进一步减少， 混凝土材料变硬， 塑性收缩裂缝就此在建筑物的表面形成。塑性收缩裂缝呈不规则多边形分布， 或者大致呈互相平行状分布。裂缝之间的距离最小的有几厘米， 最大的'有十几厘米。这些裂缝刚开始都是很浅的， 逐渐会发展成为贯穿性裂缝。其预防措施有严格控制混凝土的水胶比、水泥用量和粉砂用量；在高温、大风及干燥天气下施工应采取措施保证质量。

2.3 温度应力裂缝

温度应力裂缝顾名思义， 其主要影响因素为温度。在实际的混凝土浇筑施工过程中， 常常需要一个较长的施工期， 在这段时间内， 由于昼夜温差以及室内外温差较大且混凝土结构的表面散热较快， 就会对浇筑产生影响。当温差产生的表面拉应力超过混凝土所能承受的拉应力强度就极易形成温度应力裂缝， 这种裂缝看上去并不明显， 但其实际对建筑物的稳定性和安全性影响依旧不容小觑。温度应力裂缝主要表现为不同深度的表面裂缝， 要防止混凝土内外温度差及混凝土表面梯度或者防止混凝土超冷以及防止老混凝土过冷， 以减少新老混凝土间的约束。

2.4 其他裂缝

这些裂缝可能与施工者的施工质量、施工的工艺或者是施工材料本身的质量与性质有关。这些方面如果不达标， 就极易形成相应的裂缝， 对建筑物的质量影响巨大。

3、裂缝成因分析

3.1 荷载因素

钢筋混凝土结构在建成后， 需要考虑到来自机构构建和来自整个建筑系统的荷载。这些外荷载会对钢筋混凝土结构带来压力， 如果长期处在一个高于设计标准的荷载值， 就会随着时间的积累产生荷载裂缝， 这主要和动、静荷载和次应力息息相关。

3.2 温度因素

据调查研究， 我国现在使用的混凝土的线性膨胀系数表示为1×10-5/℃。当混凝土内外温差较大时， 会产生压应力， 继而产生拉应力， 当拉应力大小超过混凝土的抗压极限强度时， 就会产生裂缝。下面这个式子便可以说明温度应力与构件的关系：amax=0.5t LLyl.构件中间的最大温度便是a表示组件之间的摩擦系数为t LL;l表示构件长度。而影响到组间摩擦系数的还有水分， 但随着温度的升高， 混凝土结构内部水分就会大量蒸发， 这就致使塑性收缩裂缝加速形成， 如果在外界没有补充水分的条件下， 情况就会变得更糟。

3.3 施工质量因素

施工质量因素对于裂缝的形成也有很大的影响。主要涉及到的施工环节是混凝土浇筑。在混凝土浇筑过程中， 要考虑到温度等因素， 需要对混凝土结构及时补充水分。另一方面， 要根据设计图纸上标注的最大荷载控制好浇筑的量， 严格按照设计要求进行浇筑。另一方面， 在对模板进行绑扎时， 也要做得规范些， 如果绑扎的不牢， 也会导致裂缝的产生。

3.4 原材料质量因素

原材料质量是另一个关键因素。混凝土材料的水热化值、稠性等等性质都会影响到是否会产生裂缝。原材料质量好， 可以增强其自身硬度， 对于荷载以及拉应力的承受效果也就更好， 因此， 原材料质量因素在裂缝的产生问题上影响重大。

4、裂缝控制措施

4.1 严把设计关

在设计时， 要统筹考虑多种可能遇到的因素。另一方面， 应当重点考虑建筑物混凝土结构的整体刚度， 以提升整个建筑的荷载能力。此外， 还需要考虑到建筑物可能发生的不均匀沉降问题。当不均匀沉降发生时， 会产生相应的压应力与拉应力， 且会导致建筑结构在温度应力的抵抗上能力下降， 因此， 在对建筑的设计时需要准确的计算建筑的荷载能力并对可能发生的意外以及不可控因素进行预判， 增加设计的科学性与合理性。

4.2 严把选材关

在选材时， 要对混凝土材料的质量进行严格把控。在一般情况下， 对于大体积的混凝土应采用水热化值低的粉煤灰水泥或者矿渣水泥。同时， 为了能进一步改善水泥浆的稠度， 提高混凝土的拉伸度， 可以适量添加盐水防裂剂等外加剂。除此之外， 还应当严格按照国家标准， 根据适宜的砂率进行骨料的选择和优化处理。相关的管理人员需要对选购的材料进行核查， 要保证好材料的质量。

4.3 严把施工关

施工环节的好坏对于建筑的质量有很大的影响。因此， 需要提高施工技术， 并对施工人员的施工规范以及施工质量进行监督。在混凝土的浇筑过程中， 也要考虑到气温、风速等因素， 当面对高温环境时， 施工人员应当选择分层浇筑的方法， 借助浇筑面自身的散热功能削弱高温带来的影响。此外， 可以埋设水管， 这样既能进行物理降温， 又可以保持混凝土结构的水分， 一举两得。在浇筑过程中， 施工人员还应该考虑到钢筋结构的位置问题， 要保证钢筋结构不受混凝土浇筑工作的影响， 使得整个建筑的稳定性得到提升。例如， 建筑结构通常属于大体积混凝土， 建筑结构的梁和楼板的混凝土强度应当保持一致， 宜选用中级。在建筑结构的墙和柱的混凝土等级高于梁和板时， 节点核心区的混凝土强度的等级应当与柱和墙保持一致， 在梁和柱混凝土强度等级不同的情况下节点的做法见图1.现浇梁与楼板的混凝土强度等级应当保持一致性。在柱和墙的混凝土强度等级大于梁和板的混凝土强度时， 节点核心区的混凝土强度等级应与柱和墙相同， 梁和柱混凝土强度等级不同时节点的做法见图1.

4.4 预应力与结构设计

在最近几年的现场状况来看， 预应力结构设计应考虑到建筑物的几何结构的尺寸、预应力筋的用量以及预应力结构抗裂程度要求。在一般情况下， 在设计时取梁长的1/15, 在现有设计与施工水平下， 一般用1/18~1/20, 既可以减少用钢量， 还能减少结构自重。例如， 建筑结构的平面布置， 应当确保建筑结构平面布置的规则性， 避免平面布置形状出现突变的情况。在平面存在凹口时， 应当在凹口部位的边缘设置拉梁， 凹口周边的楼板应当适当的加厚并且对配筋进行强化， 楼板的负筋应当拉通。此外还应该按照相关规范和要求对建筑结构的长度进行控制， 在建筑结构的长度超过相关规范规定的数值时， 地下部位设置后浇带， 地上应设置膨胀加强带。后浇带通常设置在梁和楼板的1/3宽的位置， 宽度应当在800~1000mm范围内。加强带宽度一般为2000mm, 带两侧布置密孔钢丝网， 以此将带内混凝土与带外混凝土分隔开， 钢丝网垂直布置于上下层 （或内外层） 钢筋之间， 并用钢筋加固。膨胀加强带带内增设15%水平温度钢筋， 水平温度钢筋均匀布置在上下层， 内掺12%的膨胀混凝土后， 且混凝土强度等级提高一级。后浇带及加强带的设置应当将梁、墙和板完全的分开， 钢筋仍然应该连续的配置。在房屋长度超过规定的的数值比较大的情况下， 应当进行变形缝的设置。在建筑物群房和主楼的高度相差比较大的情况下， 需要在主楼和群房之间进行沉降缝或者是后浇带的设置， 这样能够有效的避免或者减少因为基础沉降而导致的裂缝的产生。

5、结语

由于建筑物和人们的生产生活息息相关， 因此， 建筑物质量的高低直接影响了人们的生命与安全财产的保障度。建筑结构的裂缝作为建筑物质量与安全性能的一大重要威胁， 需要我们采取相应的措施， 统筹考量可能引发裂缝的因素， 对其加以控制。在建筑施工设计环节， 提高设计的科学性与合理性， 对一些标准参数有一个较好的估量。此外， 在建筑施工过程中， 要加强管理， 提高施工的质量， 在选材与施工工艺的选择上把好关。总而言之， 相关施工单位应该根据裂缝的不同类型， 采取与之相对应的合理解决方案， 把安全隐患降到最低， 保障好人们的人身安全。

参考文献

[1]徐洪亮， 李俊。谈如何控制混凝土的裂缝[J].工程科技。

[2]董春玲， 李兴凯。浅谈建筑结构设计中控制裂缝的措施[J].工程科技。

[3]李广和。论现浇混凝土施工裂隙原因分析及预防措施[J].城市建设理论研究， 2011, 8.

对混凝土桥墩开裂的原因及对策分析论文

对混凝土桥墩开裂的原因及对策分析论文

摘要：

近年来，随着城市公路交通量的增加，公路、桥梁负荷上升、其承载力日趋饱和，考虑不少公路、桥梁采用混凝土结构，且大多为建国后所建，桥龄基本在40年左右，这些旧有桥梁很多都已出现老化、破损、裂缝等现象。大体积混凝土施工的关键问题是控制混凝土温度，防止混凝土裂缝的产生，因此，施工前要制定针对大体积混凝土施工的技术方案，即防止混凝土产生温度裂缝的预案。针对方形桥墩易于开裂的问题，本文通过对方形桥墩在设计、施工及运营期间可能出现的裂缝原因进行列述，并就施工期间水化热、运营期间的温度骤降因素建立有限元模型进行应力场分析，根据分析结果提出相应的处理对策。

关键词： 桥梁工程方形桥墩裂缝对策

引言：

根据相关病害调查，桥墩裂缝是混凝土桥梁最主要的病害形式之一：桥墩作为桥梁结构中重要的下部构件，不仅承担着上部结构及汽车等产生的竖向轴力、水平力和弯矩，有时还受到风力、土压力、流水压力以及可能发生的地震力、冰压力、船只和漂流物对墩台的撞击力等荷载的作用。桥墩墩身裂缝直接影响且损害其自身乃至整体桥梁（根据混凝土结构缺损状况评定标准，墩台部件权重约占全桥的50%）的安全性、实用性、耐久性和美观。

裂缝形成原因归结为温度裂缝，温度裂缝的走向通常无一定规律，大面积结构裂缝常纵横交错；裂缝宽度大小不一，受温度变化影响较为明显，冬季较宽，夏季较窄。高温膨胀引起的混凝土温度裂缝是通常中间粗两端细，而冷缩裂缝的粗细变化不太明显。此种裂缝的出现会引起钢筋的锈蚀，混凝土的碳化，降低混凝土的抗冻融、抗疲劳及抗渗能力等。

1、裂缝成因。

分析桥墩病害的主要表现形式为：混凝土剥落、露筋、砌体风化、灰缝脱落、水平裂缝、竖向裂缝、网状裂缝、水平位移、倾斜、沉降等。其中，裂缝作为混凝土结构的主要病害之一，其成因复杂繁多，裂缝划分无严格界限，每一条裂缝均有其产生的一种或几种主要因素，其余因素对于裂缝起到继续发展或加剧劣化的作用。常见的墩身裂缝形式包含：桥墩中心线附近的竖向裂缝、桥墩在日照时间较长侧的裂缝、桥墩模板对拉筋孔处的裂缝、桥墩模板分块接缝处的裂缝、桥墩顶部环向裂缝以及混凝土表面细小、不规则的裂缝。究其开裂原因，拟从桥墩的设计、施工及运营使用三方面进行分析论述。

（1）桥墩设计。

桥墩在设计阶段，结构不计算或漏算、结构受力假设与实际受力不符，内力与配筋计算错误，结构的安全系数不够、设计时考虑的施工可能性与实际情况出现差异等均会使桥墩在外荷载直接作用下产生裂缝。

（2）桥墩施工。

桥墩施工过程中，水化热效应、施工工艺、材料自身等因素都会影响桥墩开裂。

①水化热。混凝土浇注过程中水泥水化放热，受混凝土自身的不良导热性和混凝土热胀冷缩性质影响，桥墩内部温度升高体积膨胀而外部温度相对较低发生收缩，内外相互作用易导致桥墩混凝土外部产生很大的温度拉应力，当混凝土抗拉强度不足以抵抗该拉应力时，会引发桥墩竖向开裂。该类裂缝仅存在于结构表面。

②施工工艺。

在桥墩浇注、起模等过程中，若施工工艺不合理、质量低劣，可能产生各种形式的'裂缝，裂缝出现的部位和走向、裂缝宽度都因产生的原因而异：模板的倾斜、变形以及接缝都可能会使新浇注的混凝土产生裂缝；混凝土振捣不密实、不均匀，也会引发蜂窝、麻面等缺陷；混凝土的初期养护时的急剧干燥也会引发混凝土表面的不规则裂缝；混凝土入模温度过高、施工拆模过早也会导致墩身开裂。

（3）桥墩运营。

桥梁在运营阶段，交通量的增长、超出设计荷载的重型车辆过桥、钢筋的锈蚀等都会影响桥梁墩柱及其它构件的裂缝开展情况。当墩柱受压区出现起皮或有沿受压方向的短裂缝，则应特别注意，往往是结构达到承载力极限的标志。此外，环境温度对桥墩等构件的开裂影响也不容忽视，引起混凝土桥墩温度变化的主要因素包括：年、月温差、日照变化、骤降温差等，尤其是入冬期间温度骤降极易造成桥墩等大体积构件开裂。

2、裂缝对策研究。

混凝土不可避免地带裂缝工作，裂缝的存在和发展也将一定程度地削弱相应部位构件的承载力，并进一步引发保护层剥落、钢筋锈蚀、混凝土碳化、持久强度低等，甚或危害桥梁的正常运行和缩短其使用寿命。因而，针对前裂缝在设计、施工及运营阶段可能出现的原因，进行控制对策的研究，列述如下。

（1）设计阶段。

在计算模型选取合理、桥墩强度、刚度、稳定性等满足规范要求的条件下，可选择尺寸较小的圆形截面桥墩，以一定程度地减缓减弱其温度应力峰值，从而降低其开裂风险。此外，在桥墩四周加防裂钢筋网，配筋除满足承载力及构造要求外，应结合水泥水化热引起的温度应力增配钢筋，以提高钢筋控制裂缝的能力。

（2）施工阶段。

①水化热。

enschmid认为，混凝土的2/3应力来自于温度变化，1/3来自干缩和湿胀。典型的波特兰水泥会在开始3天内放出约50%的水化热。可见，水化热是混凝土早期温度应力的主要来源，过快过高的水化热是早期开裂的主要原因。针对水化热效应，可采取以下措施以改善并控制开裂情况：在满足设计强度的前提下，尽可能采用圆形截面柱、尽可能采用低标号混凝土；采用低水化热的水泥或掺粉煤灰的水泥或掺缓凝剂，其对改善混凝土和易性、降低温升、减小收缩具有较好的效果，也可提高自身抗裂性。此外，对墩身内部布设冷水管以循环降温。

②入模温度。

降低混凝土的入模温度也是一项降低混凝土温度应力的重要措施。一般的，混凝土从塑形状态转变为弹性状态时，浇注温度越低开裂倾向越小。过高的入模温度会加剧了混凝土的早期温升，使得温度应力更大。

③其它。

桥墩的模板应具备足够的强度、刚度和稳定性，可承受新浇混凝土的重力、侧压力以及施工过程中可能产生的各种荷载；混凝土的振捣密实、均匀，可有效防止收缩裂缝，不可过捣，否则造成混凝土离析；拆模不应太早，混凝土终凝后对墩柱表面应及时的保湿保温养护，使水泥水化作用顺利进行，以提高混凝土的抗拉强度。主要养护方法包括：覆盖养护、浇水养护、储水养护和薄膜养护等。

（3）运营阶段。

运营阶段的抗裂措施应主要包含两方面内容：对潜在开裂隐患的控制和既有裂缝的修补控制。对于前者，若不考虑地震、撞击等偶然因素的影响，桥梁在运营期间的裂缝则主要跟环境变化相关。根据前文的温度骤降影响分析，圆形截面柱的抗裂情况较另2者略优，因而，可优先选择圆截面柱作为桥墩的设计方案。

除此，可在温度骤降前期或初期，于桥墩表面附加保温材料或涂抹防护材料以削减温度骤降带来的影响。对于后者，虽然对桥墩混凝土的原材料、配合比及工艺等方面加强预防措施，但混凝土桥墩的裂缝仍不可避免。根据《公路工程质量检验评定标准》规定，公路桥墩裂缝缝宽>0.15mm，铁路桥墩裂缝缝宽>0.2mm以下的局部收缩裂缝，须进行处理、修补。对于运营期间出现的裂缝，由变形变化所引起的裂缝，其无承载力危险，可采用防水型化学灌浆技术作一般表面处理。

混凝土桥墩工程中，多属于大体积混凝土工程，较易出现裂缝。只有在设计、施工、运营各阶段进行科学、合理的运作，可减轻减缓混凝土的裂缝开展。根据前文，相同体积情况下，满足强度、刚度、稳定性要求后，圆截面柱较矩形柱受施工期间水化热、运营期间温度骤降所引起的温度应力小，因而建议桥墩设计采用圆截面。

浅谈钢筋混凝土楼板裂缝的成因和防治措施论文

浅谈钢筋混凝土楼板裂缝的成因和防治措施论文

关键词： 混凝土楼板；裂缝；防治

摘要： 本文首先分析了目前普遍采用的现浇钢筋混凝土楼板产生裂缝的特点和常见裂缝产生的原因，提出了具体预防措施和处理方法，供大家参考。

1、前言。

目前建筑物的楼板大多采用现浇钢筋混凝土楼板，因为现浇钢筋混凝土楼板在结构安全性，整体性和使用功能等方面都比预制板优越得多。但是现浇钢筋混凝土楼板的裂缝，是目前较难克服的质量通病之一，楼板裂缝轻者影响美观，重者破坏房屋结构的安全性，降低房屋的抗震能力和房屋的正常使用，特别是一些住宅楼板的裂缝发生后，往往会引起投诉纠纷等。根据对一些住宅小区的调查来看，现浇楼板裂缝大都发生在楼板表面，有的是表皮裂缝，有的是混凝土自身裂缝。除常见的板四角斜向裂缝外，还有许多横向、纵向杂乱的裂缝。

从现场取证及施工中出现的楼板裂缝有如下特点：

（1）部分裂缝出现在楼梯与楼板梁相连接处，特别是先砌砖，后浇混凝土者出现较多。

（2）裂缝多分布在建筑物外墙转角处房间的楼板上，一般呈45。斜向，有时一只角位同时出现2条～3条裂缝，基本为上下贯通。

（3）部分裂缝产生在板内管线埋设位置，沿着管线等应力集中部位展开。

以上裂缝不仅影响外观，还可引起渗漏、钢筋腐蚀和混凝土碳化等，影响建筑物的耐久性，给用户带来严重的不安全感。在裂缝出现后，如不及时采取补救措施，在1年～3年内裂缝会继续发展，给人的安全造成威胁。文中主要从设计、施工等方面来剖析裂缝的成因，并探讨具体的防治方法和弥补措施。

2、楼板裂缝原因分析。

（1）温度应力。

现浇钢筋混凝土楼板裂缝主要是由混凝土温度变形和收缩变形引起的。当环境的温度和湿度变化时，混凝土相应的会产生温度变形和收缩变形，由于现浇板的体积与表面积的比值（体表比）较小，混凝土的收缩变形较大，使板内出现拉应力。石河子地区具有荒漠大陆性气候特点属于典型的炎热和干燥气候，夏季白天升温快，气候炎热，夜间降温快，日差较大。混凝土是一种抗拉能力很低的脆性材料，当板内的拉应力超过混凝土的抗拉强度并且楼板变形大于配筋后混凝土的极限拉伸的时候，楼板内就会产生裂缝。

（2）水泥的品种与强度等级、水泥用量、水灰比。

水泥的水化热是水泥固有的性质，水化热引起混凝土内部温度的升高，内外产生温差，温差引起的应力可使混凝土产生裂缝。不同品种不同强度等级的水泥矿物成分的含量不相同，矿物成分中铝酸三钙水化产生的热量最大，速度也快，另外水泥细度越细，水化反应比较容易进行，水化放热量越大，放热速度也越快。因此根据水泥的不同矿物成分含量选择低水化热的水泥品种和与混凝土强度等级相适宜的水泥强度等级是预防裂缝的前提。混凝土中的水泥用量越大，总发热量越大。混凝土的温度会随水泥用量的增加而提高，造成混凝土的收缩大，水化热高，产生非受荷裂缝。相同强度等级的混凝土，水灰比增大，水泥用量增多，凝土的收缩量增大。混凝土硬化过程是化学结合水与水泥化合的结果，水灰比大，用水量多，混凝土的收缩增大。这是由混凝土收缩引起的非荷裂缝。

（3）粗细骨料。

夏季露天堆放的砂石料受高温和太阳辐射的影响表层温度达6℃以上，用这种砂石料配制混凝土会增大用水量，环境温度过高使水泥出现假凝和粘罐现象。由于水灰比的增大和搅拌质量的降低，将导致混凝土的强度降低干缩增加。

（4）浇筑方案。

整体现浇楼板浇筑之前，应从人、机、料、法、环五个方面入手编制一个科学的浇筑方案，在实际的施工过程中，大多数工地的垂直运输机械使用的是龙门架，设备比较陈旧，工作效率不高，在天气炎热、操作人员比较困乏的情况下会出现部分混凝土从搅拌机中卸出到浇筑完毕的时间超过了规范规定的时间，未做技术处理。导致了混凝土在浇筑时就已经留下了裂纹隐患，这种裂缝具有位置的不固定性，事后在没有客观真实的施工记录情况下，对此种裂缝产生的原因难以做出正确的判断分析。

（5）板内埋设的PVC管。

近些年来推广使用PVC管预埋，特别是总进户线预埋管管径较大预埋时又贯穿于板的长度和宽度方向，同一块板预埋管比较集中，楼板的厚度一般是80—120mm，使板内有效截面受到不同程度的消弱。另外预埋管与混凝土的膨胀系数不一致，粘结效果差，这时沿预埋管就有可能因为应力集中而出现裂缝。

（6）养护。

混凝土失水会影响水泥水化作用的正常进行，而且因水化作用未能完成，造成混凝土结构疏松，渗水性增大，形成干缩裂缝。特别是期养护质量与裂缝的关系密切，期表面干燥或早期内外温差较大更容易产生裂缝。

（7）施工荷载超载。

混凝土浇筑完成后，还没有达到足够的强度，就迫不及待的上人操作和堆放材料，使其产生过大的变形，导致裂缝产生。这是结构受荷后产生的裂缝，施工中主要是楼板上施工荷载超载如：普通粘土砖堆放集中，塔吊吊运材料下落时吊笼对楼板的冲击等。

（8）模板的`拆除。

现浇板在未达到规定的拆模强度时拆除模板或支架，此时楼板的承载能力低于设计允许荷载，使楼板在不正常的情况下受荷产生裂缝，这是结构受荷引起的裂缝。施工现场也会出现在未达到规定的拆模强度时，拆除个别的木支撑或钢管支撑、扣件等，造成支架的承载体系发生变化而产生裂缝。

3、裂缝控制措施。

（1）施工方面。

保证模板的刚度。模板支撑的选用必须经过计算，除满足强度要求外，还必须有足够的刚度和稳定性。

模板的周转配置，应考虑到规定的拆模时间，跨度大于2m小于8m的现浇楼板，其拆模混凝土强度必须达到标准值的75%，当跨度大于8m时，拆模混凝土强度必须达到标准值的100%，防止过早拆模引起的混凝土损伤。

在楼板负弯矩钢筋处设置撑脚和马凳，楼面钢筋上设置跳板，严禁在混凝土浇捣过程中踩踏钢筋，确保负弯矩钢筋的正确定位。

楼板混凝土浇捣完毕后，根据当时室外气温，确定养护方案。冬、夏季节，应采取混土表面加盖草包、塑料薄膜等养护措施。混凝土在浇筑完后12h内，必须进行浇水养护，浇水养护时间一般不得少于7d，对掺用缓凝剂或抗渗要求的混凝土，不得少于14d。

按科学规律安排施工工期与进度计划。楼板混凝土浇捣完成后，其强度未达到1.2N/mm，施工人员不得在楼面操作及堆放材料。

（2）材料方面。

合理确定混凝土的配合比和坍落度。在混凝土配合比设计时，应全面考虑，多用骨料、少用粉料，以减少裂缝产生。严格控制混凝土的水灰比，控制坍落度不宜过大，确保每层混凝土坍落度基本稳定。

严格原材料检验试验。在搅拌混凝土之前，必须按规定对水泥、粗细骨料、外加剂等进行检验复试，不合格的材料不得使用。

采取适当措施增加混凝土的抗拉强度。当工程需要时，可通过添加合成纤维等措施增加混凝土的抗拉强度，控制混凝土的裂缝。

4、裂缝的处理方法。

对于一般混凝土楼板表面的龟裂，可先将裂缝清洗干净，待干燥后用环氧浆液灌缝或用表面涂刷封闭。施工中若在终凝前发现龟裂时，可用抹压一遍处理。

其它一般裂缝处理，其施工顺序为：清洗板缝后用l：2或l：l水泥砂浆抹缝，压平养护。

当裂缝较大时，应沿裂缝凿八字形凹槽，冲洗干净后，用l：2水泥砂浆抹平，也可以采用环氧胶泥嵌补。

当楼板出现裂缝面积较大时，应对楼板进行静载试验，检验其结构安全性，必要时可在楼板上增做一层钢筋网片，以提高板的整体性。

通长、贯通的危险结构裂缝，裂缝宽度大于0.3mm的，采用结构胶粘扁钢加固补强。板缝用灌缝胶高压灌胶。

在板底裂缝可采用增强纤维等材料对裂缝作粘贴加强处理，粘贴宽度为350mm。既能起到承受抗拉裂补强作用，又不影响粉刷和装饰效果。是目前较好的裂缝祢补措施。

5、结束语。

现浇钢筋混凝土楼板裂缝的预防与控制一直都值得关注，虽然已有的方法可将某些裂缝控制到一定的程度，但裂缝带来的隐患仍然随处可见，不管是表面的还是结构裂缝。只有从设计、材料、施工、使用等方面继续探讨，不断寻求更好的方法，才能进一步减免现浇钢筋混凝土楼板中的裂缝。