摘要：本文分析了鋼筋混凝土粱裂縫產(chǎn)生的原因及主要形式，提出了設計施工中改善裂縫的措施和時超標裂縫補救的辦法。

　　關鍵詞：鋼筋混凝土 裂縫 補救

　　眾所周知，混凝土的抗壓強度高，但抗拉強度很低，在橋梁這樣的大型建筑物中，混凝土中的裂縫是不可避免的。裂縫是鋼筋混凝土橋梁的重大病害之一，作為一名專業(yè)技術人員，必須認真分析其產(chǎn)生的原因，從設計施工入手，盡量改善裂縫，若出現(xiàn)裂縫的寬度和數(shù)量超過《規(guī)定》允許的限度，應及時采取補救措施。

　　一　裂縫的主要形式

　　對運營中的鋼筋混凝土公、鐵路橋梁的調(diào)查和試驗表明，裂縫主要有以下幾種形式。

　　1、受拉翼緣的裂縫。

　　裂縫出現(xiàn)在受拉翼緣的側(cè)面和底面，方向基本上垂直于受拉主筋，近跨中部裂縫分布較密。裂縫間距約為0．1--0．2m，寬度約為0 03-0.1mm。用變形鋼筋配筋的構件，鋼筋附近還出現(xiàn)了一些短的“次裂縫”。若為連續(xù)梁，在支座附近的裂縫由上而下發(fā)展。

　　2、斜裂縫。

　　這類裂縫多發(fā)生在支點附近至1/4圍內(nèi)。在梁的腹板側(cè)面上，裂縫延伸方向與梁軸的夾角大約為25 26。，離支點越近夾角越大。斜裂縫通常有數(shù)條，間距約為0．5～1．0 m，縫寬一般在0 3mm以下。

　　3、腹板豎直裂縫。

　　裂縫多處于梁的薄腹部位，方向垂直于梁的軸線，在梁的半高線附近裂縫寬度較大，一般在0．15^o．3mm左右，經(jīng)荷載作用后，裂縫向上下端延伸，通常上至腹板頂，下至下翼緣梁肋處。

　　4、粱體表面的網(wǎng)裂。

　　這種裂縫方向無一定規(guī)律，常象一片片斷網(wǎng)，長度不大，寬度很小，一般在0．Ol^o．05ram左右。這種裂縫大量地分布在橋面板、梁腹表面及橫隔板上。除此之處，在個別橋梁上，還發(fā)現(xiàn)了梁底面縱向裂縫和梁端裂縫。

　　二、裂縫產(chǎn)生的原因

　　1、荷載作用引起的裂縫。

　　橋梁承受外部荷載，在混凝土中引起拉應力，混凝土本身抗拉能力很低，極限拉應變很小，其值約為1．5x10—4，相應于此拉伸應變時的鋼筋拉應力約為30MPa，當鋼筋應力超過這個數(shù)值時，混凝土即出現(xiàn)裂縫。受拉翼緣裂縫主要是外荷載引起的變曲拉應力而產(chǎn)生的{在彎曲拉應力與剪應力共同作用下，在梁中形成主拉應力，當其值超過混凝土抗拉強度時，梁兩端附近產(chǎn)生斜裂縫。

　　2、溫度、收縮引起的裂縫。

　　鋼筋混凝土橋梁中，很多裂縫是由溫度和收縮引起的。如果混凝土體積變化不受任何約束，則不會引起混凝土開裂，而鋼筋混凝土梁中，混凝土體積的變化總是受到內(nèi)部或外部的約束，引起拉應力導致混凝土開裂 另外，由于日照影響，構件內(nèi)溫度差也是使混凝土開裂的主要原因之一。

　　3、材料質(zhì)量不好引起的裂縫。

　　如果水泥質(zhì)量不好、骨料含泥量過大，將在混凝土澆筑后產(chǎn)生不規(guī)則裂縫；當骨料是反應性的或風化骨料時，在混凝土硬化后往往出現(xiàn)以骨料為中心的裂縫。

　　4、施工引起的裂縫。

　　混凝土攪拌時間過長，運輸距離過長，將會使混凝土凝固速度加快，在整個結構上產(chǎn)生細裂縫；橫板的不均勻下沉、脫模過早，也會使混凝土在澆筑后不久產(chǎn)生裂縫，裂縫寬度較大，而且往往出現(xiàn)在支點處；養(yǎng)生不好，混凝土受溫度、濕度的影響，會在表面發(fā)生不定向的收縮裂縫。另外，梁內(nèi)鋼筋保護層過薄、混凝土中摻入過量氯化鈣，會使鋼筋銹蝕脹裂混凝　，在主筋部位出現(xiàn)縱向裂縫。

　　5、設計原因?qū)е碌牧芽p。

　　設計時由于結構構造不合理，比如結構外形有劇烈的突變、鋼筋的保護層未滿足要求等都會引起裂縫。計算圖式、計算假定與實際受力情況的差異也是裂縫產(chǎn)生的一個原因。另外，外界條件的變化如基礎不均勻沉降、結構超載等都會使構件產(chǎn)生裂縫。

　　三、改善裂縫的措施

　　鋼筋混凝土結構裂縫的形成和開展是一個比較復雜的問題，影響裂縫產(chǎn)生和發(fā)展的因素很多。為改善梁(板)的裂縫，應從設計、施工和材料等方面綜合考慮。設計時梁內(nèi)鋼筋可采用小直徑、分散布置，這樣鋼筋與混凝土間的粘結力較好，可使裂縫間距和寬度減小。螺紋鋼筋的粘結力比光面鋼筋大得多，采用螺紋鋼筋是改善裂縫的有效措施。構造上應盡量避免結構外形有劇烈的突變，以減小應力的集中程度，適當?shù)夭贾脴嬙熹摻?。當梁高超過lm時，為控制梁腹板收縮裂縫，在腹板兩側(cè)沿梁高應布置一定數(shù)量的縱向水平鋼筋。

　　提高施工質(zhì)量是改善裂縫的重要措施。應正確地選擇砂石級配使其孔隙率達到最小?；炷恋拿軐嵍葘α芽p的影響也很大，施工中應嚴格控制水灰比，保持骨料潔凈，震搗密實。嚴格控制混凝土的配合比，不應為了提高混凝土的強度(或早期強度)而加大水泥用量，這樣不僅造成材料的浪費，而且增加了混凝土的收縮量，更易產(chǎn)生收縮裂縫。為減少收縮裂縫，混凝土的養(yǎng)護工作極為重要。另外，施工時應正確控制保護層厚度。

　　鋼筋混凝土橋所處的使用條件，如氣候條件及溫度變化、橋上線路是否平順、汽車行駛的速度和密度以及支座的靈活性程度等，對梁體裂縫的發(fā)展和穩(wěn)定都有影響。因此，在使用時應經(jīng)常注意橋梁上橋面鋪裝的質(zhì)量，定期對梁體裂縫檢查與觀測。根據(jù)裂縫的特征、結合設計、施工資料進行分析，查明裂縫性質(zhì)、原因及其危害程度。如裂縫的寬度和數(shù)量超出《規(guī)范》容許限度。將會導致結構惡化，應采取措施及時補救。

　　《橋梁養(yǎng)護技術規(guī)范》規(guī)定：對于鋼筋混凝土梁，主筋附近豎向裂縫應不大于0．25mm； 腹板豎向裂縫不應大于0．3rnm 。

　　確定裂縫是否需修補，除依據(jù)規(guī)范規(guī)定外，還可根據(jù)下面幾個方面進行考慮：

　　(1)發(fā)展裂縫的寬度在6個月期間增大0．1mm以上時；

　　(2)裂縫寬度雖未增大，但裂縫數(shù)量增多時：

　　(3)裂縫寬度在O．3mm以上時：

　　(4)裂縫寬度在0．2左右，但認為對結構產(chǎn)生危險時。裂縫的修補，應視裂縫對結構損傷程度和修補目的的不同，而采取不同的修補方法。修補方法大體上分為修復、加固及更換三類。

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　　(1)修復

　　這種修補是以恢復結構物的防水性、耐久性及美觀性為目的。通常采用砂漿、環(huán)氧樹脂對裂縫作表面處理、充填和灌漿等方法進行修復。

　　①     表面處理法。

　　這種方法是在混凝土表面沿寬度小(縫寬≤0．2mm)的裂縫涂抹砂漿或樹脂保護膜。在裂縫寬度有可能變動時，可采用具有跟蹤性的焦油環(huán)氧樹脂等材料。

　　②     填充施工法。

　　在只用表面處理不能充分修補的場合，可采用填充法，在混凝土表面沿裂縫鑿出V形或u型槽口，然后用樹脂砂漿充填修補。

　　③     灌漿施工法。

　　采用這種方法修補裂縫時，先將梁裂縫與外界封閉，僅留出進漿口及排氣孔，然后將配制的低粘性環(huán)氧樹脂通過壓力泵壓入縫隙內(nèi)，并使其擴散、膠凝固化，以達封閉裂縫的目的。

　　此法一般用于裂縫多且深入梁體內(nèi)部或梁內(nèi)有空隙的修補場合。

　　(2)加固。

　　對嚴重的影響橋梁強度和剛度的裂縫，必須作結構補強加固處理。

　　常用的加固方法有：

　?、?nbsp;    橋面補強層加固法；

　?、?nbsp;    增大梁肋尺寸和配筋加固法；

　?、邸　≌辰Y鋼板加固法；

　?、?nbsp;    增加縱梁加固法

　?、?　改變結構體系加固法：

　?、蕖☆A應力加固法。

　　(3)更換施工法。

　　當梁已明顯老化，修補無效時，可將舊梁部分或全部卸除，再部分或全部更換上荷載等級較高的新梁。

　　五、結語

　　裂縫在鋼筋混凝土梁橋中是不可避免的。由于多種因素影響，可能產(chǎn)生各種形式的裂縫，為了保證結構的使用性和耐久性，必須對裂縫進行控制，當裂縫嚴重影響到橋梁的強度和剛度時，必須采取措施及時補救。