建筑施工中混凝土構件裂縫加固方法探討

摘要：對于現代施工建筑行業來說，混凝土裂縫問題尤為常見，它的出現當然會降低建筑產品的抗滲能力，對建筑物的本身工程及基礎結構都會造成不利影響，同時它的出現，也會引起鋼筋的銹蝕、混凝土逐漸碳化、結構性能降低等情況發生。因此，我們有必要了解并熟知混凝土結構裂縫的加固處理方式，結合具體情況去認真看待此類問題，從而保障建筑物本身的結構安全與性能穩定。

關鍵詞：混凝土；裂縫；修補措施；加固補強

20世紀初期，許多混凝土工程出現破損，有的甚至十分嚴重。“修補”，被提到議事日程。即材料與技術多種多樣，為了獲得混凝土修補后盡可能長的使用壽命，必須正確選擇與使用修補材料。50年代初，開始采用聚合物修補混凝土。隨后，聚合物在該領域中的使用急劇增長，原因是陸續出現了新的聚合物系統及在實踐中發現了聚合物具有許多適合混凝土修補所需的獨特性能，不僅為工程修補節省了大量資金，且加快了修補施工速度，提高了修補質量。

1 混凝土結構裂縫的形成原因

混凝土是一種軸心抗拉強度很低的脆性材料，混凝土構件在形成過程中，容易受到材料質量、施工工藝、施工環境等諸多因素的影響，當發生環境溫度變化、地基不均勻沉降等問題時，混凝土結構很容易產生裂縫，要根本解決混凝土中裂縫問題，還是需要從混凝土裂縫的形成原因入手。混凝土結構工程中都或多或少地產生裂縫，影響了結構的耐久性和結構性能，結構產生裂縫的原因主要歸納有以下幾個方面。

1.1 截面尺寸不合理。 截面尺寸較大的混凝土構件在硬化過程中，由于截面尺寸設計不當引起較大的拉應力，從而引起兩種裂縫，失水干縮形成的裂縫及溫度變化引起的收縮裂縫，此外混凝土內部產生的水化熱導致構件溫度升高，引起內部混凝土膨脹變形而產生裂縫。

1.2 支撐體系不當。 由于混凝土硬化前結構跨度較大，構件截面尺寸大，施工荷載也大，造成支撐體系的承載力不足，腳手支架沉降形成裂縫；采用早拆模板施工方法時，拆模后易產生裂縫。同時，由于保留的支撐承載力不足也會產生裂縫，此類裂縫在跨中垂直梁底，下寬上窄，呈正截面受彎裂縫，兩端為斜向受剪裂縫。

1.3 混凝土材料的收縮。 混凝土是一種混合材料，由水泥、石、砂、水所組成，各材料的物理化學性質不同，在混凝土硬化過程中摻雜了氣體和水，因此混凝土在開始時便具有微觀裂縫和微孔。現階段工程多采用商品混凝土，水灰比比較小， 而產生收縮裂縫的幾率增大。混凝土具有熱脹冷縮的性質，當環境溫度發生變化時，就會產生溫度變形，由此產生附加應力，當這種應力超過混凝土的抗拉強度時，就會產生裂縫。在工程中，這類裂縫較多見，譬如現澆屋面板上的裂縫，大體積混凝土中，梁、板、柱等小塊體構件收縮裂縫。混凝土收縮裂縫危害較大，尤其是暴露在大氣中的構筑物，影響更大。由于收縮而產生的微觀裂縫一旦發展，則有可能引起結構物的開裂、變形甚至破壞。

2 鋼筋混凝土構件裂縫的加固方法

2.1 直接加固法。 1)加大截面加固法。加大截面加固法是采用與原有構件同類的材料，通過增大截面的面積，提高構件的承載能力和剛度，達到對原構件進行加固的目的。2)外包鋼加固法。外包鋼加固法是把型鋼或鋼板等材料包在被加固構件的外側，通過外包鋼與原有構件的共同作用，提高構件的承載能力和剛度，達到加固的目的。3)預應力加固法。預應力加固法是采用高強度鋼筋或型鋼等，對被加固構件增設預應力拉桿或撐桿。根據預應力筋的工作情況，一種是在原構件的體外，通過錨固端與支撐點傳遞力，另一種是張拉后再澆混凝土，通過新舊混凝土之間的粘結傳遞力。4)外部粘貼加固法。外部粘貼加固是用粘結劑將鋼板或纖維增強復合材料等粘貼到構件需要加固的部位上，以提高構件承載力和剛度的一種加固方法。5)輔助結構加固法。輔助結構加固法是一種體外加固方法。它是直接用設置在被加固構件位置處的型鋼、鋼構架或其他預制構件分擔作用在被加固構件上的荷載。輔助結構與原構件形成組合結構，原有結構通過變形把荷載轉嫁給后加輔助結構，使兩者共同抗力，以達到提高結構承載力的目的。6)注漿加固。注漿加固是采用壓力，把具有較好粘結性能的材料注入被加固構件內部的空隙中，以提高被加固構件的完整性、密實性，提高材料的強度。

2.2 間接加固法。 1)增設構件加固法。增設構件加固法是在原有構件之間增加新的構件，如兩棍屋架問加設一副新屋架，在兩根梁之間增加一道新梁，在兩根柱子之間增加一個新柱等，以減少原有構件的受荷面積，減少荷載效應，達到結構加固的目的。2)增設支點加固法。增設支點加固法是在梁、板等構件上增設支點，在柱子、屋架之間增設支撐構件，減少結構構件的計算跨度，減少荷載效應，發揮構件潛力，增加結構的穩定性，達到結構加固的目的。3)增加結構整體性加固法。增加結構整體性加固是通過增設支撐等一些構造措施使多個結構構件形成整體共同工作。由于整體結構破壞的概率明顯小于單位構件，因此在不加固原有構件中任一構件的情況下，整體結構可靠度提高了，達到了結構加固的目的。4)改變結構剛度比加固法。改變結構剛度比加固法是對采取一些局部措施，改變原有結構的剛度比，調整結構在荷載作用下的內力分布，改善結構受力狀況，達到加固的目的。該方法一般多用于提高結構抗水平作用的能力。5)卸載加固法。采用新型輕質材料置換原有建筑分隔和裝飾材料，如用輕質墻板置換原有磚隔墻等，通過減少荷載提高結構的可靠性，達到結構加固的目的。

3 結語

本文主要對鋼筋混凝土構件上受力裂縫產生的原因和加固處理措施進行分析研究。鋼筋混凝土構件受力裂縫的產生從設計到施工都有可能產生，并且會逐漸累加。對裂縫的加固處理措施有直接加固和間接加固兩種方法，針對不同的原因產生的裂縫要采取不同的加固措施。通過工程實例進一步分析表明，為避免樓板洞口出現裂縫，設計、施工時應嚴格按照規范的有關規定，對洞口邊的結構采取加強措施。

參考文獻

［1］ 王鐵夢.建筑物的裂縫控制［M］.上海：上海科學技術出版社，2007.

［2］ 羅福午.建筑結構缺陷事故的分析及防治［M］.北京：清華大學出版社，2010.