淺析鋼筋砼梁的裂縫防治與處理

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在高層建筑施工中，鋼筋砼結構是不可缺少的結構體系，也是保證工程主體質量的重要環(huán)節(jié)，我們在長期施工實踐中對鋼筋砼梁常見裂縫進行了針對性的研究和攻關，現(xiàn)對其裂縫成因、防治及處理歸納如下，以供探討。
    一、裂縫成因
    鋼筋砼梁出現(xiàn)裂縫的原因很復雜，主要有材料或氣候因素、施工不當、設計和施工錯誤、改變使用功能或使用不合理等，通?？蓺w納為以下幾種：
    1、混凝土尚處于未完全硬化狀態(tài)時，如干燥過快，則產(chǎn)生收縮裂縫，通常發(fā)生在表面上，裂縫不規(guī)則，寬度小。
    2、水泥水化硬化時的裂縫。水泥在水化及硬化過程中，散發(fā)大量熱量，使砼內外部產(chǎn)生溫差，超過一定值時，因砼的收縮不一致而產(chǎn)生裂縫。
    3、溫變裂縫。水泥在硬化期間，砼表面與內部溫差較大，導致砼表面急劇的溫度變化而產(chǎn)生較大的降溫收縮，受到內部砼的約束，而出現(xiàn)裂縫。
    4、設計欠周全。如鋼筋砼梁的截面不夠、梁的跨度過大、高度偏小，或者由于計算錯誤，受力鋼筋截面偏小、配筋位置不當、節(jié)點不合理等，都會導致砼梁出現(xiàn)結構裂縫。
    5、施工質量造成的裂縫。由于砼標號偏低、受力鋼筋截面偏小、截面尺寸不符合設計等而導致砼梁出現(xiàn)裂縫。由于施工不當、模板支撐下沉，或過早拆除底模和支撐等形成的裂縫。施工控制不嚴，在梁上超載堆荷，而導致出現(xiàn)裂縫。
    6、預制鋼砼梁在運輸、吊裝過程中，由于支撐不合理、吊點位置不符，以及較大的振動或沖擊荷載，也會導致鋼砼梁出現(xiàn)裂縫。
    7、在使用過程中，改變原來使用功能，將辦公室改為倉庫、屋面加層、使用不當、增大梁上荷載等均會出現(xiàn)裂縫。
    二、裂縫的處理
    根據(jù)裂縫的成因情況，可將裂縫分為兩種類型：一類是由于材料、氣候等造成的一般塑性收縮裂縫、干縮裂縫等。這類裂縫一般對承載力影響較小，可作一般處理或不處理；另一類裂縫明顯影響了梁的承載能力，隨著裂縫的擴展和延伸，鋼筋達到屈服強度，受壓區(qū)砼應變量增大，梁剛度大大降低，構件趨向破壞。此類裂縫必須及早采取加固補強，以滿足結構安全需要。
    對于裂縫的處理，首先要重視對裂縫的調查分析，確定裂縫的種類、程度、危害及加固的依據(jù)。調查可從裂縫寬度、長度、是否貫通、是否達到彈性極限應力的位置、有無潮氣或漏水、工程地點環(huán)境以及施工圖紙設計情況等多處入手，分析裂縫產(chǎn)生的本質原因，以采取相應的措施。
    (一)經(jīng)過調查分析，確認裂縫在不降低承載力的情況下，采取表面處理法、充填法、注入法等簡易的處理方法：
    1、表面修補法：
    該法適用于縫較窄，用以恢復構件表面美觀和提高耐久性時所采用，常用的是沿砼裂縫表面鋪設薄膜材料，一般可用環(huán)氧類樹脂或樹脂浸漬玻璃布。施工時先將砼表面用鋼絲刷打毛，清水洗凈干燥，將砼表面氣孔由油灰狀樹脂填平，然后在其上鋪設薄膜，如果單純以防水為目的，也可采用涂刷瀝青的方法。
    2、充填法：
    當裂縫較寬時，可沿裂縫砼表面鑿成V形或U形槽，使用樹脂砂漿材料進行填充，也可使用水泥砂漿或瀝青等材料。施工時，先將槽內碎片清除，必要時涂底層結合料，填充后待填充料充分硬化，再用砂輪或拋光機將表面磨光。
    3、注入法：
    當裂縫寬度較小且較深時，可采用將修補材料注入砼內部的修補方法，首先裂縫處安設注入用管，其他部位用表面處理法封住，使用低粘度環(huán)氧樹脂注入材料，用電動泵或手動泵注入修補，此法在裂縫寬大于0.2mm時，效果較好。
    (二)如果梁的裂縫情況影響了梁的承載能力，就應更慎重研討，分析比較，采用經(jīng)濟高效的方法，達到加固目的，可采用的方法有：
    1、鋼箍加固法：
    此法適合于補強梁內特長箍筋及彎起筋不足，抗剪達不到要求的情況。具體方法是：用扁鋼或圓鋼制成垂直或斜形的鋼箍，兩端留有螺紋，套入鋼板后用螺母擰緊。也可采用由兩個U形鋼箍套上后焊接，然后打入金屬楔楔緊。采用鋼箍時需在梁上刻槽以防滑。
    2、粘貼加固法：
    將鋼板或型鋼用改性環(huán)氧樹脂粘結劑，粘結到構件混凝土裂縫部位表面，使鋼板(或型鋼)與混凝土連接成整體共同工作。粘結前，鋼材表面進行噴砂處理，混凝土表面刷凈干燥，粘結層厚度為3mm左右。
    3、梁的三面或四面加做圍套法：
    在梁的剛度、強度或剪力不足且相差較大的情況下，采用梁的三面或四面加大，做鋼筋砼圍套加固較為適宜。采用四面圍套時壁厚應據(jù)實際情況而定，一般兩側大于50mm，上下大于100mm為宜，縱向鋼筋及箍筋通過計算確定。當梁受樓面限制時，可采用三面圍套，此時兩側砼厚度宜大于100mm，縱向鋼筋可用Φ25與原梁縱筋焊接固定，施工時在梁兩側板上間隔500mm鑿洞以澆筋砼，箍筋可用開口箍或穿板封閉箍，并經(jīng)計算確定配筋數(shù)量。
    4、梁的單面加大截面法：
    單面加大截面法分兩種，即上面加高或下面加厚。梁的上面加高適用于梁的支座抗彎強度不足的加固，所加砼靠焊在原梁上上部箍筋上的附加箍筋與原砼結成整體，上部荷載靠附加縱筋承受。梁的上部回厚，適用于梁跨中抗彎不足加固，當梁截面強度與要求相差不大時，可將梁下加厚80-100mm，配制新的縱筋與原鋼筋焊接，做法同三面圍套。當梁的截的下部增加100mm以上，按計算配置縱筋和箍筋。
    采用圍套及單面加厚法加固時，縱筋與支座連接有下述方法：梁支承在柱上時，新加縱筋可通過連接鋼板或直接與柱內受力筋焊接在一起；梁支承在主梁上時，應在主梁上回設斜托支座，斜托鋼筋與主梁中主筋焊接。對于梁的端支座，可將梁內部分縱向鋼筋按45°或30°角曲折成斜筋焊于主梁內原縱筋上，或另加入浮筋，電焊連接新舊縱筋。
    三、小結
    綜上分析，鋼筋砼梁裂縫應針對成因，貫徹預防為主的原則，加強設計施工及使用等方面的管理，確保結構安全和避免不必要的損失。一旦產(chǎn)生裂縫，應全面調查分析，查明原因，取得加固依據(jù)，在選擇處理方法上，應比較論證，綜合考慮，以求施工方便，經(jīng)濟高效。