钢筋混凝土裂缝原因分析及处理方法

摘要：

道路与桥梁施工中，分项、分部较多，涉及面较广，但具体对某一项进行详细的剖析和陈述是很少见的，现在我就钢筋混凝土在施工中出现的病害―裂缝，作具体的分析，产生裂缝的原因及采取行之有效的处理办法。

关键词：裂缝、措施、处理、质量、管理。

中图分类号：C93文献标识码： A

引言：

由于混凝土取材较广泛，价格低廉，抗压强度高，养护费用低，是当今世界上建筑结构中使用最广泛的建筑材料，但其主要的缺点有：抗拉能力差，容易开裂，但如果采取一定的设计和施工措施，很多裂缝是可以克服和控制的。

（一）、荷载引起的裂缝

（1）、直接应力裂缝：①、设计计算时部分漏算，计算的模型不合理，结构受力假设与实际受力不相符，荷载少算或漏算，内力和配筋计算的错误，安全系数不够，设计断面不足，钢筋设计偏少或布筋错误，刚度不足，构造处理不当，设计图纸交代不清等。②、施工阶段：不加限制地堆放施工机具和材料，不了解结构受力特点，随意起吊，运输、安装等不按设计图纸施工，擅自改变其施工顺序，施工工艺，改变受力模式，不做机械振动下的疲劳强度验算等结构力学分析。③、使用阶段：重型超载的车辆过桥，受车辆振动、撞击、发生地震及大风等。

（2）、次应力裂缝：

①、由于构造物实际工作状态同常规计算有出入或计算不完善，从而对某些部位引起次应力，导致结构开裂。

②桥梁结构中经常需要凿槽、开洞、设置牛腿等在常规中计算难以用准确的图式进行模拟计算，一般根据经验设置钢筋。

（二）、温度变化引起裂缝：混凝土具有热胀冷缩性质，当外部环境和内部温度发生变化时，混凝土将变形，若变形受到约束，则内部将产生应力，当应力超过混凝土抗拉强度时，即产生了温度裂缝。

在如下情况，薄厚构件连接，箱型桥梁中，当桥面板的温度和底板温度有较大差别时，腹板处容易开裂，浇筑大体积混凝土时，由于产生水化热，致使混凝土内外温差过大，使得混凝土表面开裂，混凝土在降温收缩时容易受到约束，内部产生抗应力，使混凝土容易开裂，此外蒸汽养生或冬季施工时措施不当，混凝土骤热骤冷，内外温度变化不均，也容易导致裂缝产生。

（三）、钢筋的锈蚀引起的裂缝，由于混凝土质量较差或保护层厚度不足，混凝土保护层受CO2侵蚀碳化至钢筋表面，使周围混凝土碱性降低，或由于氯化物的介入，钢筋周围的氯离子含量较高，均可引起钢筋表面氯化膜破坏，钢筋中的铁离子与侵入到混凝土中的氧气及水分发生锈蚀反应，其锈铁离子与锈蚀物氢氧化铁体积比原来体积增大2-4倍，从而对周围混凝土产生膨胀应力，导致保护层处混凝土开裂、剥落、沿钢筋纵向产生裂纹，并有锈迹渗到混凝土表面，由于锈蚀使得钢筋有效断面减少，钢筋和混凝土的握裹力削弱，结构承载力下降，并将诱发其形式的裂缝，加剧钢筋锈蚀，导致结构破坏。

防止钢筋锈蚀，设计时应根据规范要求控制裂缝宽度，采取足够的保护层厚度，施工时应控制混凝土的水灰比，加强振捣保证混凝土的实性，防止氧气侵入，同时严格控制含氯盐的外加剂用量。

（四）施工材料质量引起的裂缝，冬季施工时采取电热法、暖棚法、地下蓄热法、蒸汽法加热养护以及在混凝土拌合水中掺入防冻剂，但不宜使用氯盐，可保证混凝土在低温或负温条件下硬化，以减少混凝土产生冻胀裂缝的可能性。

采取对拉螺栓固定模板，形成一道贯穿的毛细孔，在外部水的作用下，将产生渗水现象为发生冻胀提供了条件，因此尽量减少对拉螺栓的使用。

严格控制混凝土骨料的含泥量，含泥量的增加将会大大降低混凝土的抗拉强度，注意振捣，在施工条件允许下可进行二次振捣，提高混凝土的抗裂性，可有效防止塑性裂纹采取合理的养护措施，采取冷水管进行外蓄内散综合养护措施，信息化自动监控。

为防止气候干燥，初期养护不好混凝土冻胀以及大气温度，湿度变化产生裂纹，加强混凝土在凝结硬化过程中的自然养护，蓄热养护，采取引气剂使混凝土内部气泡均匀分布以及采取预留温度伸缩缝等措施。

施工中要加强管理，严格控制质量，混凝土洒水养生时间，应当适当延长。尤其注意早期养护，有条件的情况下，可喷洒养护剂，这样可有效的防止干缩裂纹和塑性裂纹出现。

为减少大体积混凝土表面出现裂纹，施工中应根据实际情况，尽量选择水化热低的水泥品种，限制水泥的单位用量，减少骨料的入模温度，采取混凝土表面的保温措施，提高混凝土表面温度，缩小内外温差，并缓慢降温，必要时可采取缩环冷却系统进行内部散热或采取薄层连续浇筑以加快散热。

综上所述：有部分不详或不同之处，敬请专家和评委的谅解，在施工中摸索，在施工中积累，在施工中不断充实和完善的过程，有检测，有剖析，采取有效措施，以保证施工质量良好，下面针对产生裂缝的原因，提出几点处理建议和大家共同切磋。

（一）、表面处理法：即表面涂抹和表面贴补法，表面涂抹法适用于浆难以灌入细小而浅的裂缝，深度未到达钢筋表面的头发丝般的裂纹，不漏水的裂纹，不伸缩及不活动扩张的裂纹，贴补法适用于大面积漏水的防渗堵漏。

（二）、灌浆法：即从细小裂纹到大裂纹均可适用，处理效果好。

（三）、补强法：因超荷载产生的裂纹，裂纹长时间不处理导致混凝土耐久性降低，火灾造成裂纹等影响结构强度采取结构补强、锚固补强、预应力法等。

（四）、处理裂缝的检查：修补材料试验、钻芯取样试验、压水试验、压气试验等。

（五）、选择适当的补强混凝土或砂浆 具有以下的特性：

（1）、和易性好，具有良好的弹性和低收缩率，使补强的混凝土不开裂。

（2）、有较高的粘结力，以及相一致的线膨胀数，满足结构要求的抗拉或抗弯强度。

（3）、要有较高的密实性及抗化学侵蚀性，满足抗冻、抗渗要求。

（4）、位于侵蚀环境中的桥墩，应采取防水混凝土和适当的混合料添加剂。

（5）、有良好的透气性和抗冲击性。

结语：

由上述可知：设计疏漏、施工低劣、监理不力、均可以使混凝土桥梁出现裂缝。在施工运营管理过程中，进一步加强巡视和管理，及时发现和处理问题，也是相当重要的环节，建立定期检测维护和处理机制。及时反馈，尽量避免结构裂缝，保证混凝土抗拉抗弯强度，确保工程质量，为不断充实和完善自身而努力。

参考文献：1、张发祥主编。道路与桥梁工程，南京。海河大学出版社，2000.

2、胡振文主编，桥梁工程，长沙中南大学出版社，2002.

3、中华人民共和国交通部标准，公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTGD62 2004）,人民交通出版社 ，2004.