混凝土裂縫的原因分析及預(yù)防與處理

1、<p>　　混凝土裂縫的原因分析及預(yù)防與處理</p><p>　　摘要：混凝土的裂縫問題是一個普遍存在而又難于解決的工程實際問題，本文對某大橋的裂縫問題進(jìn)行了原因分析，并針對具體情況提出了一些預(yù)防、處理措施。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：混凝土裂縫；冷縫；混凝土收縮；注壓結(jié)構(gòu)膠 </p><p>　　Abstract: The problem of th

2、e concrete crack is a common and difficult to solve practical engineering problems, analyzes the reasons of the cracks in a bridge, and according to the specific situation and put forward some prevention, treatment measu

3、res. </p><p>　　Key words: concrete crack; crack; shrinkage; injection structure adhesive </p><p>　　中圖分類號：TV543+.6 </p><p><b>　　一、前言 </b></p><p>　　混凝土是一種由砂石骨

4、料、水泥、水及其他外加材料混合而形成的非均質(zhì)脆性材料。由于混凝土施工和本身變形、約束等一系列問題，硬化成型的混凝土中存在著眾多的微孔隙、氣穴和微裂縫，正是由于這些初始缺陷的存在才使混凝土呈現(xiàn)出一些非均質(zhì)的特性。微裂縫通常是一種無害裂縫，對混凝土的承重、防滲及其他一些使用功能不產(chǎn)生危害。但是在混凝土受到荷載、溫差等作用之后，微裂縫就會不斷的擴展和連通，最終形成我們?nèi)庋劭梢姷暮暧^裂縫，也就是混凝土工程中常說的裂縫。 </p>

5、<p>　　混凝土裂縫產(chǎn)生的原因很多，有變形引起的裂縫：如溫度變化、收縮、膨脹、不均勻沉陷等原因引起的裂縫；有外載作用引起的裂縫；有養(yǎng)護(hù)環(huán)境不當(dāng)和化學(xué)作用引起的裂縫等等。在實際工程中要區(qū)別對待，根據(jù)實際情況解決問題。 </p><p>　　二、 某大橋曾產(chǎn)生裂縫及分析 </p><p>　　現(xiàn)通過某大橋曾出現(xiàn)過的裂縫問題進(jìn)行原因分析，并針對具體情況提出了預(yù)防、處理措施。 <

6、/p><p><b>　　1、工程概況 </b></p><p>　　某大橋現(xiàn)澆箱梁跨徑布置為（24+30+30+24）m，梁高2.0m，橋?qū)?4.5m。 </p><p>　　現(xiàn)澆箱梁采取從逐跨澆筑，施工縫設(shè)置在墩中心東側(cè)6.2m處。支架為輪扣式滿堂腳手支架，底模采用竹膠模板，外模采用定型大塊鋼模?；炷翞樯唐坊炷?，從商混站由罐車運輸至橋位，泵

7、車泵送入倉，采用插入式振搗器振搗。當(dāng)箱梁混凝土養(yǎng)護(hù)至強度達(dá)到設(shè)計強度的100%、彈性模量達(dá)到85%，且養(yǎng)護(hù)7天后，進(jìn)行預(yù)應(yīng)力鋼束張拉。預(yù)應(yīng)力張拉順序：橫梁橫向鋼束→腹板縱向鋼束→底板縱向鋼束→頂板縱向鋼束→橋面橫向鋼束?？v向鋼束采取整束張拉，先長束再短束。 </p><p><b>　　2、裂縫情況 </b></p><p>　　現(xiàn)澆箱梁第3跨于2012年3月16日1

8、0:00開盤澆筑，3月17日03:30澆筑完畢，歷時17.5小時。3月24日拆除外模后，在第3跨PM37墩頂附近上、下游側(cè)的斜腹板上發(fā)現(xiàn)有裂縫產(chǎn)生。經(jīng)專業(yè)檢測單位對裂縫進(jìn)行檢測，具體描述如下表1。 </p><p>　　表1 現(xiàn)澆箱梁裂縫描述 </p><p>　　注：上表中的測點均為裂縫寬度最大處 </p><p>　　從上述圖表可以看出，裂縫均位于墩頂負(fù)彎矩區(qū)，

9、均為水平分布，距離箱梁底板均為1.2m。從裂縫檢測和在內(nèi)腔檢查的情況來看，裂縫均沒有貫穿。 </p><p>　　發(fā)現(xiàn)裂縫后，通過對裂紋的長度、寬度和穩(wěn)定狀態(tài)進(jìn)行跟蹤觀測，至現(xiàn)澆箱梁全部澆筑并完成預(yù)應(yīng)力施工，裂縫均沒有進(jìn)一步發(fā)展，也沒有新裂縫產(chǎn)生。 </p><p>　　3、裂縫產(chǎn)生原因分析 </p><p>　　裂縫出現(xiàn)后，項目部立即召集相關(guān)人員從混凝土配合比、混

10、凝土澆筑、振搗、養(yǎng)護(hù)等多方面對裂縫原因進(jìn)行分析。經(jīng)過認(rèn)真討論，認(rèn)為可能導(dǎo)致裂縫產(chǎn)生的原因主要如下： </p><p>　?、?根據(jù)支架現(xiàn)澆的要求，混凝土緩凝時間設(shè)計為18小時，坍落度為200mm。當(dāng)分層澆筑至裂縫產(chǎn)生的位置時，由于到場的混凝土坍落度不滿足要求，僅為170mm，造成澆筑困難，故將混凝土做廢棄處理，使已澆筑的混凝土曝露了近3個小時，形成“假凝”現(xiàn)象，待滿足要求的混凝土入模覆蓋后，振搗時振搗棒未能每次都

11、插入下層已澆混凝土，導(dǎo)致在該處出現(xiàn)“冷縫”。這一點從裂縫均為水平分布、距底板均為1.2m可以得到印證。 </p><p>　?、?雖然對坍落度不滿足要求的混凝土做了退場廢棄處理，但還是難免有少量的混凝土入模，由于混凝土坍落度不一致，導(dǎo)致收縮不一致，加劇了裂縫的產(chǎn)生。由于現(xiàn)澆箱梁縱坡達(dá)3.8%，每層混凝土均由低處向高處澆筑，所以坍落度不滿足要求的混凝土首先在第3跨的最低處入模，使得裂縫均出現(xiàn)在PM37墩頂東側(cè)。 &

12、lt;/p><p>　　⑶ 箱梁斜腹板待強度達(dá)到設(shè)計強度的100%后才拆模進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)時機和條件均不及頂板（采取覆蓋保溫保濕養(yǎng)護(hù)），因為養(yǎng)護(hù)條件跟不上，造成表面干縮，同樣會加劇裂縫的產(chǎn)生。 </p><p>　　綜合以上分析，結(jié)合對裂縫的跟蹤觀測，項目部認(rèn)為現(xiàn)澆箱梁第3跨上、下游側(cè)斜腹板裂縫為非結(jié)構(gòu)性受力裂縫，特別是上游側(cè)斜腹板裂縫，裂縫綜合測試儀無法測出其寬度和深度，表明為淺表裂縫。裂

13、縫產(chǎn)生的原因是因為混凝土分層間隔時間過長，振搗棒又未插入下層混凝土造成，同時上下層混凝土收縮不一致、表面干縮對裂縫的產(chǎn)生形式了疊加效應(yīng)。 </p><p><b>　　4、裂縫處理 </b></p><p>　　為了防止箱梁在長期荷載作用下，裂縫可能會進(jìn)一步發(fā)展，影響橋梁結(jié)構(gòu)的耐久性，有必要對裂縫采取處理措施。 </p><p>　　對于上游側(cè)

14、斜腹板的淺表裂縫，由于裂縫寬度、深度均較小，采用環(huán)氧砂漿進(jìn)行封閉處理：首先，沿裂縫鑿一“V”形槽，寬1～2cm，深0.5cm，槽面平整。用鋼絲刷刷清縫口，并鑿去浮渣。用手持式皮風(fēng)箱（皮老虎）吹凈縫內(nèi)的灰塵，烘烤干混凝土表面。裂縫外用蘸有丙酮或甲苯的回絲（紗頭）洗擦一遍，保持槽內(nèi)混凝土無灰塵、油污等。其次，在裂縫四周涂一層環(huán)氧砂漿。最后，在裂縫處嵌入環(huán)氧砂漿，用刮刀使其平面與原混凝土面齊平，待環(huán)氧樹脂硬化。養(yǎng)護(hù)期間結(jié)構(gòu)不宜受震、受潮，以保

15、證修補質(zhì)量。 </p><p>　　對于下游側(cè)斜腹板的裂縫，由于裂縫較長，寬度和深度較大，采用注壓結(jié)構(gòu)膠處理，施工工藝如下： </p><p>　?、疟砻嫣幚?。使用砂輪、鋼絲刷或類似工具除去混凝土表面裂縫兩邊寬5cm范圍內(nèi)的污物、灰塵等。 </p><p>　?、普辰幼⑷胱?。使用BL－SEAL密封膠先將注入座按40cm間距每個粘在裂縫的中心。 </p>

16、<p>　?、敲芊饬芽p、養(yǎng)生。使用BL－SEAL密封膠將注入座周圍的區(qū)域及沿裂縫走向5cm寬、3mm厚進(jìn)行密封，密封后對BL－SEAL進(jìn)行養(yǎng)生直至凝固硬化。 </p><p>　?、劝惭b注入器。將注入器的連接端牢固的安裝在注入座上。 </p><p>　　⑸注入。將BL－GROUT的主劑和硬化劑混合攪拌，將攪拌后的混合物倒入泵中，把供料管的接頭接在注入器的注入端，開始注入工作，

17、當(dāng)注入器的外徑增加至要求量時停止注入。 </p><p>　　⑹注入材料凝固養(yǎng)生。注入材料后進(jìn)行養(yǎng)生直至凝固硬化，可用手捏注入管了解凝固情況。 </p><p>　?、吮砻媲謇?、作業(yè)完成。養(yǎng)生固化完成后，用錘子、鑿子敲掉注入器，用砂輪將作業(yè)面打磨光潔平整，完成施工。 </p><p>　　5 、下一步預(yù)防裂縫的措施 </p><p>　　為避

18、免以后出現(xiàn)同樣情況，在施工時應(yīng)注意以下幾點： </p><p>　?、?加強對商品混凝土質(zhì)量的控制，保證混凝土的勻質(zhì)性。要根據(jù)原材料的實測含水率調(diào)整用水量（即確定施工配合比）。試驗室駐商混站的試驗人員嚴(yán)格監(jiān)督混凝土配合比的執(zhí)行情況，隨時抽查攪拌站的生產(chǎn)記錄。 </p><p>　?、?混凝土澆筑時，確保混凝土供應(yīng)及時，防止出現(xiàn)上、下層混凝土間隔時間過長的現(xiàn)象。 </p>&l

19、t;p>　?、?加強對進(jìn)場混凝土的檢查和控制，不滿足要求的混凝土堅決廢棄，嚴(yán)禁入模，現(xiàn)場加強混凝土布料、振搗和成品養(yǎng)護(hù)工作的監(jiān)督，布料應(yīng)均勻，避免振搗棒趕料造成混凝土離析；混凝土振搗分區(qū)定塊、定員作業(yè)，責(zé)任到人，嚴(yán)格按規(guī)范要求執(zhí)行。 </p><p>　　⑷ 試驗室應(yīng)加強攪拌站計量系統(tǒng)的自檢自校工作，不定期對計量系統(tǒng)進(jìn)行復(fù)核，確保原材料計量準(zhǔn)確。 </p><p>　　⑸ 加強混凝土

20、的養(yǎng)護(hù)，外模拆除時應(yīng)避開氣溫驟降時段，防止對混凝土表面造成“冷擊”；模板拆除后，嚴(yán)格按照施工方案要求進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)時間不少于設(shè)計及規(guī)范要求。 </p><p><b>　　三、結(jié) 論 </b></p><p>　　裂縫是混凝土結(jié)構(gòu)中普遍存在的一種現(xiàn)象，它的出現(xiàn)不僅會降低建筑物的抗?jié)B能力，影響建筑物的使用功能，而且會引起鋼筋的銹蝕，混凝土的碳化，降低材料的耐久性，影響建