現(xiàn)澆板裂縫產(chǎn)生原因及處理措施
何偉龍
摘要：隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，建筑工程大量出現(xiàn)。在路橋工程項(xiàng)目中，現(xiàn)澆板板裂縫是常見(jiàn)的工程質(zhì)量中常見(jiàn)問(wèn)題，它不僅妨礙道路和橋梁的使用，更嚴(yán)重的是危及主體結(jié)構(gòu)安全。因此必須積極防治現(xiàn)澆板的裂縫問(wèn)題。筆者通過(guò)分析現(xiàn)澆板裂縫的成因, 從設(shè)計(jì)、施工工藝，材料采用，人員管理四個(gè)方面提出了預(yù)防及治理現(xiàn)澆板裂縫的方法,希望對(duì)同行有一定的參考價(jià)值。
關(guān)鍵詞：現(xiàn)澆板裂縫；產(chǎn)生原因；預(yù)防；處理
一，混凝土橋梁裂縫成因、種類：
（一）成因：
混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的成因復(fù)雜而繁多，甚至多種因素相互影響，但是每一條裂縫均有其產(chǎn)生的一種或幾種主要原因�；炷�土橋梁裂縫的種類，就其產(chǎn)生的原因，大致可劃分以下幾種：
1，設(shè)計(jì)階段。結(jié)構(gòu)計(jì)算時(shí)不計(jì)算或部分漏算；結(jié)構(gòu)受力假設(shè)與實(shí)際受力不符；結(jié)構(gòu)安全系數(shù)不夠；內(nèi)力與配筋計(jì)算錯(cuò)誤；設(shè)計(jì)斷面不足；鋼筋設(shè)置偏少或布置錯(cuò)誤；構(gòu)造處理不當(dāng)；結(jié)構(gòu)剛度不足；設(shè)計(jì)圖紙交代不清等。
2，施工階段。不按設(shè)計(jì)圖紙施工，甚至擅自更改結(jié)構(gòu)施工順序，改變結(jié)構(gòu)受力模式；不對(duì)結(jié)構(gòu)做機(jī)器振動(dòng)下的疲勞強(qiáng)度驗(yàn)算等。
3，使用階段。超出設(shè)計(jì)載荷的重型車輛過(guò)橋。
（二）種類：
1，溫度變化引起裂縫。
混凝土具有熱脹冷縮性質(zhì)，當(dāng)外部環(huán)境或結(jié)構(gòu)內(nèi)部溫度發(fā)生變化，混凝土將發(fā)生變形，若變形遭到約束，則在結(jié)構(gòu)內(nèi)將產(chǎn)生應(yīng)力，當(dāng)應(yīng)力超過(guò)混凝土抗拉強(qiáng)度時(shí)即產(chǎn)生溫度裂縫。溫度裂縫區(qū)別其它裂縫最主要特征是將隨溫度變化而擴(kuò)張或合攏。
2，收縮引起裂縫。
在實(shí)際工程中，混凝土因收縮所引起的裂縫是最常見(jiàn)的。在混凝土收縮種類中，塑性收縮和縮水收縮是發(fā)生混凝土體積變形的主要原因，另外還有自生收縮和炭化收縮。混凝土收縮裂縫的特點(diǎn)是，大部分屬表面裂縫，裂縫寬度較細(xì)，且縱橫交錯(cuò)，成龜裂狀，形狀沒(méi)有任何規(guī)律。
影響混凝土收縮裂縫的主要因素有：
（1）水泥品種及用量。礦渣水泥、低熱水泥、快硬水泥、混凝土收縮性較高；普通水泥、火山灰水泥、礬土水泥混凝土收縮性較低。另外水泥標(biāo)號(hào)越低、單位體積用量越大、磨細(xì)度越大，則混凝土收縮越大，且發(fā)生收縮時(shí)間越長(zhǎng)。
（2）骨料品種。骨料中石英、花崗巖、石灰?guī)r、長(zhǎng)石等吸水率較小、收縮性較低；而砂巖、角閃巖等吸水率較大、收縮性較高。（3）水灰比。用水量越大，水灰比越高，混凝土收縮越大。
（4）外摻劑。外摻劑保水性越好，則混凝土收縮越小。
（5）外界環(huán)境。大氣中濕度小、空氣干燥、溫度高、風(fēng)速大，則混凝土水分蒸發(fā)快，混凝土收縮越快。
（6）振搗方式及時(shí)間。機(jī)械振搗方式比手工搗固方式混凝土收縮性要小。振搗時(shí)間應(yīng)根據(jù)機(jī)械性能決定，一般以5～15s/次為好。時(shí)間太短，振搗不密實(shí)，形成混凝土強(qiáng)度不足或不均勻；時(shí)間太長(zhǎng)，造成分層，粗骨料沉入底層，細(xì)骨料留在上層，強(qiáng)度不均勻，上層易發(fā)生收縮裂縫。
3，凍脹引起的裂縫。
大氣氣溫低于零度時(shí)，吸水飽和的混凝土出現(xiàn)冰凍，游離的水轉(zhuǎn)變成冰，體積膨脹9%，因而混凝土產(chǎn)生膨脹應(yīng)力；同時(shí)混凝土凝膠孔中的過(guò)冷水（結(jié)冰溫度在-78度以下）在微觀結(jié)構(gòu)中遷移和重分布引起滲透壓，使混凝土中膨脹力加大，混凝土強(qiáng)度降低，并導(dǎo)致裂縫出現(xiàn)。尤其是混凝土初凝時(shí)受凍最嚴(yán)重，成齡后混凝土強(qiáng)度損失可達(dá)30%～50%。
溫度低于零度和混凝土吸水飽和是發(fā)生凍脹破壞的必要條件。當(dāng)混凝土中骨料空隙多、吸水性強(qiáng)；骨料中含泥土等雜質(zhì)過(guò)多；混凝土水灰比偏大、振搗不密實(shí)；養(yǎng)護(hù)不力使混凝土早期受凍等，均可能導(dǎo)致混凝土凍脹裂縫。
二，現(xiàn)澆板裂縫的預(yù)防及防治措施。
現(xiàn)澆板裂縫的預(yù)防方面設(shè)計(jì)是前提, 材料是基礎(chǔ),施工是關(guān)鍵,管理是保證。
（一）施工工藝方面
1，避免施工縫原因造成的裂縫, 減少施工縫的留置, 連續(xù)澆筑。
2，混凝土澆筑后應(yīng)及時(shí)采用薄膜、麻袋覆蓋、澆水等養(yǎng)護(hù)的方法進(jìn)行有效養(yǎng)護(hù), 使用商品混凝土的必須覆蓋養(yǎng)護(hù)。
3，施工現(xiàn)場(chǎng)可采用復(fù)振或二次抹面等措施, 防止混凝土表面產(chǎn)生塑性裂縫。
4，現(xiàn)澆板底模拆除時(shí)的混凝土強(qiáng)度應(yīng)符合《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》（GB50204- 2002）第43條的規(guī)定。
（二）材料方面
1，現(xiàn)澆板鋼筋應(yīng)優(yōu)先選用延性、韌性和可焊性較好的HPB235級(jí)和HRB335級(jí)熱軋鋼。
2，嚴(yán)格控制砂的粒徑及含泥量�；炷�土用砂應(yīng)采用中粗砂,如果砂的含泥量超過(guò)標(biāo)準(zhǔn),不僅降低強(qiáng)度,而且也會(huì)使混凝土產(chǎn)生裂縫,含泥量應(yīng)控制在2%以內(nèi)。
3，預(yù)拌混凝土可用粉煤灰等摻合料取代水泥,使用普通硅酸鹽水泥的,摻合料用量不得大于水泥用量的20%；使用礦渣硅酸鹽水泥的,摻合料用量不得大于水泥用量的15%。
4，采用收縮量小的混凝土,如采用水灰比較小的混凝土或微膨脹混凝土等。
（三）管理方面
1，加強(qiáng)對(duì)施工管理人員及操作人員責(zé)任心的教育,嚴(yán)格按規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)管理及施工,對(duì)影響工程質(zhì)量的行為要追究責(zé)任人。
2，工程竣工后,建設(shè)單位和施工單位應(yīng)采取適當(dāng)?shù)拇胧┍苊猸h(huán)境溫度及濕度的劇烈變化。
3，工程投入使用后,不得任意開(kāi)鑿、損壞結(jié)構(gòu)層。
4，加強(qiáng)現(xiàn)澆板澆搗后的養(yǎng)護(hù)。尤其在高溫下施工,更應(yīng)經(jīng)常澆水養(yǎng)護(hù),這樣既可減少溫度產(chǎn)生的裂縫,也可降低由于混凝土的收縮而產(chǎn)生的約束應(yīng)力,有效控制裂縫。同時(shí)對(duì)水泥砂漿地面,也要嚴(yán)格按施工順序操作并加強(qiáng)養(yǎng)護(hù),經(jīng)常使地面處于濕潤(rùn)狀態(tài)也能有效地抑制地面裂縫的產(chǎn)生。
（四）修補(bǔ)方法。
具體步驟如下：
1，混凝土表面處理�；炷�土面應(yīng)鑿除粉飾層、油垢、污物，然后用角磨機(jī)磨去1～2mm厚表層，混凝土構(gòu)件轉(zhuǎn)角處應(yīng)進(jìn)行倒角處理，磨出或補(bǔ)出半徑不小于20mm的光滑圓弧，打磨完畢用壓縮空氣吹凈浮塵，最后用棉布蘸丙酮拭凈表面，保持干燥備用。
2，粘貼面修補(bǔ)找平,混凝土面蜂窩、麻面、凹凸部位用混凝土修補(bǔ)結(jié)構(gòu)膠填平，修補(bǔ)膠固化后（以手指觸感干燥為宜，約5小時(shí)），可進(jìn)行下一道工序。
3，配置底膠。粘纖維底膠為A、B兩組份，配膠宜采用機(jī)械攪拌，攪拌器可由電錘和攪拌齒組成，攪拌齒可采用電錘鉆頭端部焊接十字形Φ14鋼筋制成。然后，取潔凈容器和稱重衡器按配合比混合，并用攪拌器攪拌5～10分鐘左右至A、B組份混合均勻?yàn)橹�。攪拌時(shí)最好沿同一方向攪拌，盡量避免混入空氣形成氣泡。膠應(yīng)現(xiàn)配現(xiàn)用，每次配膠量不宜大于2公斤。
4，涂底膠。用毛刷、滾筒或塑料刮板將底膠均勻涂抹于混凝土構(gòu)件表面，不要漏刷，并避免氣泡。
5，配置面膠和裁剪碳纖維布。粘纖維面膠為A、B兩組份，可機(jī)械攪拌。少量也可用Φ6或Φ8細(xì)鋼筋棍人工攪拌。每次配置量以小于3公斤為宜，現(xiàn)配現(xiàn)用。按設(shè)計(jì)要求的尺寸用鋒利剪刀裁剪碳纖維布，注意整齊劃一，避免毛刺。宜在平整的木板、紙板、塑料布上裁剪，以保持纖維布的潔凈。
6，粘貼碳纖維布。將粘纖維面膠均勻涂抹于混凝土粘貼部位和碳纖維布上，拐角部位適當(dāng)多涂抹一些。將涂好膠的碳纖維布，拉緊對(duì)齊后粘貼，用塑料刮板或滾筒，沿同一方向反復(fù)滾壓，直至膠料滲出。然后，在碳纖維布外表面也均勻涂抹面膠，并反復(fù)滾壓，使結(jié)構(gòu)膠雙向充分浸潤(rùn)碳纖維布。
7，固化。若固化溫度25℃左右，3天即可負(fù)載使用。若固化溫度5℃左右，5天可負(fù)載使用。
8，檢驗(yàn)。檢驗(yàn)時(shí)可用小錘輕擊或手壓粘貼面判斷粘貼效果，總有效粘結(jié)面積不應(yīng)小于95%，如出現(xiàn)輕微空鼓可采取針管注膠的方法進(jìn)行補(bǔ)救。若空鼓面積大于100cm2，宜將空鼓處的碳纖維布切除，補(bǔ)粘四周搭接長(zhǎng)度大于0.2m的碳纖維布?jí)K。
9，維護(hù)。粘貼48小時(shí)后，可粉刷20mm厚M15水泥砂漿或噴砂保護(hù)。
現(xiàn)澆板出現(xiàn)裂縫是一個(gè)普遍的現(xiàn)象，也是長(zhǎng)期令技術(shù)人員困擾的一個(gè)復(fù)雜的技術(shù)難題。裂縫在大多數(shù)工程中雖然不可避免但卻可以控制，只要在設(shè)計(jì)過(guò)程中針對(duì)各影響因素考慮全面、細(xì)致，嚴(yán)格遵守設(shè)計(jì)規(guī)范，就一定能把裂縫控制在設(shè)計(jì)所要求的范圍內(nèi)，從而保證道橋的使用壽命。
參考文獻(xiàn)：
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