混凝土裂缝问题

钢筋混凝土桥梁梁体常见的裂缝及处置一、钢筋混凝土桥梁梁体常见的裂缝以梁体类型分1、混凝土与钢筋混凝土简支梁桥的常见裂缝网状裂缝网状裂缝发生在各种跨度的梁上。这种裂缝细小，宽度约为0.03~0.05mm，用手触及有凸起感觉，网状裂缝多为混凝土收缩所引起的表面龟裂。下缘受拉区的裂缝这种裂缝多发生于梁跨中部，梁跨度越大，裂缝越多。它自下翼缘向上发展，至翼缘与梁肋相接处停止。裂缝间距约0.1~0.2m，宽度约为0.03~0.1mm.跨度<10m的梁，其裂缝少而细小(宽度0.03mm以下)。下缘受拉区的裂缝多为混凝土收缩和梁受挠曲所产生的裂缝。腹板上的竖向裂缝腹板上的竖向裂缝最为常见，也是较为严重的一种裂缝。当跨径>12m时，其裂缝多位于薄腹部分。在梁的半高线附近裂缝宽度较大，一般在0.15~0.3mm.当梁跨径<10m时，其裂缝较细小且多数裂缝系由梁肋向上延伸，上端至腹板顶部。这种裂缝多系设计不当、施工质量不良、养护不及时或温度及周围环境条件不良的影响所致。腹板上的斜向裂缝腹板上的斜向裂缝是钢筋混凝土梁中出现最多的一种裂缝，且多在跨中两侧，离跨中越远倾斜角越大，反之较小。倾角约在15°~45°之间，第一道裂缝多出现在距支座0.5~1.0m处，裂缝宽度一般在0.3mm以下。它系设计上的缺陷，主拉应力较计算值大，混凝土不能负担而造成的。运梁不当引起的上部裂缝运送梁时支撑点没有放在梁的两端吊点上(偏向跨中)，支撑点处上部出现负弯矩而引起开裂。梁端上部裂缝由于墩台产生不均匀沉降，形成梁端局部支撑压力增大，产生局部应力所致。裂缝由下往上开裂，严重者宽度可达0.3mm以上。梁侧水平裂缝梁侧水平裂缝近似水平方向的层裂缝，多为施工不当引起，如分层灌筑、间隔时间太长。梁底纵向裂缝梁底纵向裂缝是沿下翼缘主筋方向的裂缝，是由混凝土保护层过薄或掺入氯盐等速凝剂所造成。2、预应力混凝土梁、悬臂梁与连续梁桥的常见裂缝先张法梁梁端锚固处的裂缝这种裂缝均起始于张拉端面，宽度约为0.1mm左右，长度一般只延伸至扩大部分的变截面处。它是由于在两组张拉钢筋之间梁端混凝土处于受力区，或因锚头处应力集中和锚头产生的楔形作用而使锚头附近产生细小水平裂缝。后张法梁梁端(或其他部位)锚固处的裂缝通常发生在梁端或预应力筋锚固处，裂缝比较短小。发生在梁端时多与钢丝束方向一致，在锚固处时与梁纵轴多呈30°~45°角。在运营初期有所发展，但不严重，以后会趋于稳定。这种裂缝主要由于端部应力集中，混凝土质量不良所致。腹板收缩裂缝大多在脱模后2~3天内发生，裂缝通常从上梁肋到下梁肋，整个腹板裂通，宽度一般为0.2~0.4mm，施加预应力后大多会闭合。这种裂缝多为混凝土收缩和温差所致，如极低的外界温度，混凝土未保温养生，使应力分布不均。悬臂梁剪切裂缝剪切裂缝出现在腹板上，看起来近似按45°角倾斜，一般出现在支点与反弯点之间的区域。剪切裂缝产生的主要原因是：预应力不足;超载的永久荷载;二次应力;温度作用等。此外，设计中缺乏对多室箱梁腹板内剪力分布的认识，设计时未考虑横截面的实际变形，没有重复检算力筋截断处的左右截面受力情况。箱梁弯曲裂缝混凝土抗拉能力不足，会导致箱梁弯曲裂缝的产生。在分段式箱梁中，一般出现在接缝内或接缝附近，梁底裂缝可达0.1~0.2mm.弯曲裂缝一般很小，结构不受损伤，但在荷载反复作用下(汽车动力荷载及温度梯度)裂缝有可能会扩大。连续梁弯曲裂缝在连续梁中，正弯矩区的梁底部和负弯矩区的顶部可能发现这种裂缝。弯曲裂缝主要是由于混凝土抗拉能力不足引起的。预应力梁下翼缘的纵向裂缝这种裂缝为预应力梁中最严重的一种裂缝，多发生在梁端第一、二节间的下缘侧面及梁底，或腹板与下翼缘交界处，少数发生在腹板上。这种裂缝一般处于最外的一排钢丝束部位，宽度为0.05~0.1mm.产生原因是由于下翼缘受到过高的纵向压力，保护层太薄或混凝土质量不好所致。3、拱桥、桁架拱桥与刚架桥的常见裂缝石砌拱桥中最容易出现裂缝的地方是拱顶附近的下部，裂缝有时可一直延伸到拱上结构(边墙)。此外，在拱圈表面有时会产生和拱圈平行的裂缝，如拱圈和边墙用不同材料砌筑，在接缘处也会发生裂缝。裂缝最初出现时较小，但以后在外界因素的作用下会逐渐扩大。空腹式钢筋混凝土拱桥在拱脚、立柱、立柱与拱圈相接的地方可能会出现裂缝。钢筋混凝土双曲拱桥常见裂缝有：主拱圈拱脚处上缘出现横贯裂缝、主拱圈跨中截面肋波接合面的环向裂缝、腹拱板沿桥宽的横向裂缝、拱波沿桥纵向裂缝、立柱与盖梁混凝土剥落露筋并有压裂现象。桁架拱桥常见裂缝有：靠近桥头桥面由于受负弯矩作用，多出现沿桥宽方向的横向裂缝、立杆与上下弦杆接合处的裂缝;当跨径较大，架片分段预制并采用现浇混凝土接头或钢板接头时，受荷载反复作用而出现施工接头的拉裂。

钢架拱桥由于支点的不均匀沉陷，致使刚架各点产生附加弯矩，横梁左节点处为负弯矩，梁顶为受拉区，因此横梁左端产生从上向下开展的裂缝，右端产生由下向上的裂缝，左侧支柱上侧产生从外向内的水平裂缝以产生原因分①塑性收缩裂缝，—般表现为表口宽、深度浅，常有一定的型式或者有规则的间距，它是混凝土在塑性状态时因快速干燥而产生的。这种裂缝一定是有规则的，深度浅，但一般大于保护层，一般为V型，常有掉皮。②干缩裂缝，—般表现为表口细、深度大，而且裂缝走向具有一定的不确定性。它是受约束的混凝土于硬化后因干燥而产生的。一般开口为||型，深度较深。③温度裂缝，是由于二次浇筑引起的裂缝。④钢筋锈蚀裂缝，沿着钢筋方向裂开，并有锈迹渗透到混凝土表面，原因是混凝土质量较差或保护层厚度不足，二氧化碳侵蚀碳化至钢筋表面，使钢筋周围混凝土碱度降低。⑤

受力裂缝，是由外力作用引起的。塑性收缩裂缝裂缝特征：裂缝位于混凝土梁跨中或三分之一处，如为连续梁则裂缝沿全长基本呈等间距分布，间距因梁截面大小及养护条件而异，各裂缝宽度只与混凝土该位置自身材料差异有关，当混凝土质量稳定时裂缝基本同宽。单条竖向裂缝上下基本同宽，部分裂缝为中间宽两端窄，沿梁两侧面通透。见附图3。原因分析：混凝土浇注后收缩变形主要集中在塑性收缩阶段，此时对水分的要求也较大，养护不当易造成混凝土塑性收缩裂缝，裂缝位置受自身材料及连续梁长度影响。混凝土梁全截面收缩变形，隔一段会出现一个应力释放面，即开裂面，裂缝贯通全截面。温度裂缝裂缝特征：裂缝在梁长范围内基本呈等间距分布，各缝宽相似，竖向裂缝上宽下窄，沿梁两侧面通透。见附图2。原因分析：该类裂缝多出现在顶层上表面隔热不当，或施工时暴晒造成梁板上下表面温差大的部位。梁板上表面温度高，混凝土膨胀变形大，下表面温度低，混凝土膨胀变形小，形成变形差。当变形产生的拉应力大于混凝土抗拉强度时，在应力集中的梁上部区域出现竖向裂缝，以释放变形能。受力裂缝裂缝特征：裂缝位于混凝土梁中段，一般跨中裂缝宽度最大，竖向裂缝下宽上窄，沿梁两侧面通透。见附图1。原因分析：在混凝土承受荷载时，下部受拉区钢筋与混凝土共同受力，受拉区边缘纤维应变大于混凝土受弯极限拉应变时，出现受拉区混凝土开裂。该类裂缝由承载力引起，裂缝一旦出现，即具有一定的开展宽度，并沿梁高上延至一定高度，所以多为下宽上窄。开裂后钢筋应力较裂前突然增加，会在跨中区段出现几条裂缝梁侧面根部斜向受力裂缝裂缝特征：裂缝位于混凝土梁根部受剪区或弯起筋外端部，为一条或多条梁根低、梁中方向高约45º角走向的斜裂缝。见附图5。原因分析：该类裂缝是由于混凝土梁受剪应力与压应力共同作用时，斜截面承载力不足造成的。首先在梁底出现垂直裂缝，顶部变斜（斜向荷载作用点）形成斜裂缝，当荷载增加至一定程度时，在几条斜裂缝中形成一条主要斜裂缝，即“临界斜裂缝”。当混凝土梁截面偏小，或抗剪筋配置不足时易发生该类损伤。同时要注意混凝土梁上有墙体时是否形成墙梁构件，避免计算中将墙荷只传至本层梁，而实际底层混凝土墙梁承载上部多层荷载的受力模型错误引起的损伤。沿钢筋方向的裂缝裂缝特征：裂缝对应混凝土梁主筋位置，或对应箍筋位置，开裂较大处伴随混凝土保护层脱落、钢筋出现锈皮。见附图6。原因分析：混凝土梁内钢筋锈蚀后体积膨胀，造成混凝土保护层胀裂损伤，钢筋锈蚀与环境温湿度及干湿交替情况、环境存在侵蚀性物质（气、液、固体）、及混凝土中氯离子含量有关裂缝宽度的限值上述裂缝中，混凝土梁竖向受力裂缝及梁侧面根部斜向受力裂缝都属于受力裂缝，温度裂缝、混凝土收缩裂缝、箍筋表面混凝土收缩裂缝属于非受力裂缝，应根据《民用建筑可靠性鉴定标准》GB50292-1999第4.2.5条、4.2.6条内容确定裂缝宽度的限值。1）当混凝土梁出现表1所列的受力裂缝时，应视为不适于继续承载的裂缝检查项目环境构件类别

cu级或du级受力主筋出的弯曲裂缝（mm）正常湿度环境钢筋混凝土主要构件

>0.50一般构件

>0.70预应力混凝土主要构件

>0.20（0.30）一般构件

>0.30（0.50）高湿度环境钢筋混凝土任何构件

>0.40预应力混凝土

>0.10（0.20）剪切裂缝（mm）任何湿度环境钢筋混凝土或预应力混凝土出现裂缝

注：表中括号内限值适用于Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ冷拉级钢筋的预应力混凝土构件。

2）当混凝土梁出现下列情况的非受力裂缝时，也应视为不适于继续承载的裂缝：a.因主筋锈蚀产生的沿主筋方向的裂缝，其裂缝宽度已大于1mm。b.因温度、收缩等作用产生的裂缝，其宽度已比表1规定的弯曲裂缝宽度值超出50%，且分析表明已显著影响结构的受力。混凝土梁类构件应从承载能力、构造以及不适于继续承载的位移(或变形)和裂缝等四个方面来确定结构安全性，裂缝的性质及开裂大小是判断安全性的重要内容。我们要认真查勘现场，不仅检查裂缝在整体及局部构件上的位置，还要看走向、分布、与周围或内部结构的关系，细