混凝土裂缝论文汇总十篇

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篇（1）

由于裂缝的存在和发展通常会使内部的钢筋等材料产生腐蚀，降低钢筋混凝土材料的承载能力、耐久性及抗渗能力，影响建筑物的外观、使用寿命等。因而防止楼板开裂已经成为大家共同关心的课题，本文试从施工的角度出发，探讨楼板裂缝产生的原因以及防治措施。

一、楼板裂缝的开展大多有以下几种情况

（一）裂缝在板面沿楼板支座边300mm范围内平行于支座开展，甚至板的四周都出现裂缝并且连续；

（二）在板角处裂缝与相邻两支座成45度角展开；

（三）与施工井架位置相接的楼板常出现裂缝。

这些裂缝大多在工程竣工后一段时间才被发现，往往这时楼板还几乎没有使用荷载。有时裂缝宽度在水泥沙浆找平层表面被放大了，实际上在混凝土楼板的裂缝宽度大多在0.3mm以下，裂缝的深度在15mm左右。

二、楼板裂缝的原因主要有以下几种

（一）干缩裂缝

混凝土干缩主要和混凝土的水灰比、水泥的成分、水泥的用量、骨料的性质和用量、外加剂的用量等有关。硬化混凝土在约束条件下的干缩是楼板产生裂缝的一个比较常见的原因。水泥的水化或混凝土中水分的蒸发会引起混凝土干缩。此外，楼板混凝土的收缩也受到结构的另一部分（如混凝土梁、柱）的约束而引起拉应力，拉应力超过混凝土抗拉强度时混凝土将会产生裂缝，并且能够在比开裂应力小得多的应力作用下扩展延伸。

（二）塑性收缩裂缝

塑性收缩是指混凝土在凝结之前，表面因失水较快而产生的收缩。其产生的主要原因为：混凝土在终凝前几乎没有强度或强度很小，或者混凝土刚刚终凝而强度很小时，受高温或较大风力的影响，混凝土表面失水过快，造成毛细管中产生较大的负压而使混凝土体积急剧收缩，而此时混凝土的强度又无法抵抗其本身收缩，因此产生龟裂。

（三）支撑沉陷裂缝

新浇混凝土楼板容易在模板、支撑变形的情况下产生裂缝。由于支撑的刚度不足或梁板支撑刚度差异较大，在荷载作用下变形沉陷，施工期间的过度震动使支撑刚度变异部位多次瞬间相对位移以及过早拆模等等都可能使混凝土在发展足够强度以支撑其自身重量之前产生裂缝。沉陷变形也是混凝土楼板裂缝开展的另一个常见原因。

（四）温度裂缝

混凝土浇筑后,在硬化过程中,水泥水化产生大量的水化热，由于混凝土的体积较大，大量的水化热聚积在混凝土内部而不易散发，导致内部温度急剧上升，而混凝土表面散热较快，这样就形成内外的较大温差，较大的温差造成内部与外部热胀冷缩的程度不同，使混凝土表面产生一定的拉应力，当拉应力超过混凝土的抗拉强度极限时，混凝土表面就会产生裂缝。

（五）化学反应引起的裂缝

碱骨料反应裂缝和钢筋锈蚀引起的裂缝是钢筋混凝土结构中最常见的由于化学反应而引起的裂缝。

就施工因素来说，楼板的模板、支撑变形或沉陷，混凝土的制作和捣实工艺等许多方面的施工质量问题以及缺乏养护都会增加产生裂缝或引致裂缝发展的可能性。因此，裂缝的发生和延伸开展与混凝土内在的特性和多种施工因素可能同时存在某种关系。也就是说，同一条裂缝的开展往往由多个原因所造成。[三、针对裂缝产生的原因，在施工因素方面采取相应措施，以减少楼板裂缝的产生。为此，在混凝土施工中，在工序和工艺方面应当注意下列几个问题

（一）严格控制混凝土搅拌和施工中的配合比，混凝土的用水量绝对不能大于配合比设计所给定的用水量，混凝土应使用设计允许的最小水泥用量和能满足和易性要求的最小用水量，设备允许情况下，不要用过大的塌落度。使用各种外加剂时要注意，尽量不要选用增加混凝土干缩的外加剂；选择合适的水泥品种，使混凝土收缩减少，凝固时间合适；混凝土内砂石水泥的级配力求最优。[（二）浇筑混凝土之前，将模板浇水均匀湿透。

（三）模板及其支撑系统要有足够的刚度，且支撑牢固，并使地基受力均匀。楼板模板支撑的间距要适宜，使楼板模板刚度与梁模板刚度不至于相差太大。在与施工井架相接的或施工运输频繁经过的楼板模板中适当加强模板支撑系统。

（四）了解预拌混凝土的级配情况，对某些级配的混凝土，不要过度振捣楼板混凝土，过度的振捣会使混凝土产生离析和泌水，使混凝土楼板表面形成水泥含量较多的沙浆层和水泥浆层，容易产生干缩裂缝。由于一般楼板的厚度不大，使用平板振动器匀速拖过一次就可使楼板的混凝土成型密实。要在混凝土沉淀收缩基本完成后才开始楼板的最终抹面。

（五）在楼板的混凝土施工完成后，要等楼板混凝土有一定的强度后才进行下一道工序的施工。在混凝土终凝初期应避免施工荷载对楼板产生较大的震动。特别是与施工井架相接的楼板，其混凝土施工完成是最后的，而上施工荷载受震动是最早和最频繁的。有些施工单位为了抢工期，在楼板混凝土捣制完成后第二天就上人上材料进行下一道工序施工，往往导致这位置的楼板多处产生裂缝。

（六）施工期间不要过早拆除楼板的模板支架，且要注意拆模的先后次序。必要时可在拆除模板后在适当位置上安装回头顶。施工机具和材料不要集中堆放在一块楼板上，避免造成较大的荷载使还未达到强度的混凝土楼板产生裂缝。

（七）了解预拌混凝土的收缩曲线，加强混凝土养护，保持混凝土楼板表面湿润。在常温下养护不少于两周，特别是在混凝土终凝初期，要严格按要求进行浇水养护。养护期后，在施工期间特别干燥的时候也应进行浇水养护。

四、裂缝的处理

修补前需要对楼板裂缝进行检测与研究以确定裂缝部位、开裂程度和裂缝产生的原因等。根据裂缝的性质和具体情况我们要区别对待、及时处理，以保证建筑物的混凝土裂缝的修补措施主要有以下一些方法：表面修补法，灌浆、嵌逢封堵法，结构加固法，混凝土置换法，电化学防护法以及仿生自愈合法等。

五、结束语

楼板裂缝是混凝土结构中普遍存在的一种现象，它的出现不仅会降低建筑物的抗渗能力，影响建筑物的使用功能，而且会引起钢筋的锈蚀，混凝土的碳化，降低材料的耐久性，影响建筑物的承载能力，因此要对混凝土楼板裂缝进行认真研究、区别对待，采用合理的方法进行处理，并在施工中采取各种有效的预防措施来预防裂缝的出现和发展，保证建筑物和构件安全、稳定地工作。

参考文献：

[1]钢筋混凝土结构设计规范.中国建筑工业出版社，1999.2.

篇（2）

1.工程概况

韩家店1号特大桥是国道主干线重庆至湛江公路贵州省境内崇溪河至遵义高速公路上的一座特大型三跨预应力混凝土连续刚构桥，该桥主桥全长为454m，跨径设置为122m+210m+122m。该桥箱梁0号段长15m，其中桥墩两侧各外伸1.5m，每个“T”构沿纵桥方向分为36个对称梁段，梁段数及梁段长度从根部至跨中分别为10×2.2m，10×2.5m，13×3m，3×3.5m。桥体按整幅设计，箱梁采用单箱单室截面，顶板宽22.5m，底板宽11m，外翼板悬臂长5.57m，梁高由0号块处的12.5m以半抛物线形式从根部过度到跨中的3.5m。

2.挂篮形式的选取

2.1分段施工法与悬灌挂篮的演化

预应力混凝土桥梁的分段施工法是从预应力原理、箱梁设计和悬臂施工法综合演进而成的。自从二十世纪五十年代PC箱梁的分段施工法在西欧诞生以来[1]，国内外大跨度桥梁多采用此法。除悬臂拼装法以外，尤其是特大桥梁中更是普遍应用平衡悬臂灌筑法——即单“T”的每一个设计节段利用挂篮对称就地浇筑混凝土。悬臂灌筑法中不需要象满堂支架法那样大量的施工支架和临时设备，不影响桥下通航和通车，施工不受季节、河道水位的影响。

平衡悬灌法施工的成败及质量控制的优劣在于挂篮的工艺设计，挂篮设计的好坏直接影响到施工进度，它是特大桥梁施工中的一项关键技术。

就挂篮总重与悬浇最大梁段的重量比而言，PC桥梁的悬臂施工挂篮的演化过程[2][3]大致经历了从平行桁架式，三角型组合梁式，曲弦桁架式(或称弓弦式)，菱形式到滑动斜拉式的阶段变化。特点是结构越来越轻型化，受力越来越合理，有些挂篮的行走系统还设计有统一的液压伺服装置来控制挂篮的升降和行走，使得挂篮操作及施工控制越来越趋向智能化[4]。

2.2挂篮设计的轻型化

目前，挂篮已向轻型、重载方向发展。其中可以用两个主要控制指标β，β’来反映挂篮的设计优化与否。设定β=挂篮总重/悬浇节段重量，β’=主承重结构/悬浇节段重量。

β值越低，表示承受节段单位重量使用的挂篮材料越省，整个挂篮（包括模板）设计越合理；β’值越低，表示挂篮主承重构件使用的材料越省，设计越合理。另外，减轻挂篮自重采用的手段除优化结构形式外，最重要的措施是不设平衡重，并改善滑移系统，同时改进力的传递系统。

图1列出了国内外20座大桥的的β值分布，其中最大为2.18，最小为0.31。

图1国内外20座大桥的β值分布

2.3韩家店挂篮形式的选取

因悬灌施工中有多种因素制约挂篮的布置和结构设计，如施工状态大桥主梁的强度及变形要求，近海施工风荷载的影响，吊机的吨位及安装位置等等。一般来说，采用的挂篮须满足：结构简单，重量轻，安装、拆除方便，安全可靠，灌注混凝土过程中变形小等特点。

韩家店挂篮形式在参考了平弦无平衡重挂篮、菱形挂篮、弓弦式挂篮、斜拉式挂篮等结构形式后，从中选取了三角形挂篮形式，该挂篮与其它形式挂篮比较有如下突出特点：

⑴、三角形挂篮与菱形挂篮相比，降低了前横梁高度，即挂篮重心位置大大降低，从而提高了挂篮走行时的稳定性。

⑵、结构简单，拆装方便，重量较轻。设计中三角形挂篮主桁架和主要结构体系采用钢板和型钢焊制的箱形结构，单件重量较轻，主桁架杆件间采用法兰结构用高强螺栓连接，易于搬运和拆装。

⑶、该三角形挂篮平衡重系统利用已成形梁段竖向预应力钢筋作为后锚点，取消了平衡重的压重结构。

⑷、挂篮走行采用液压走行系统，由导梁、走行轮、反扣轮、走行油缸组成，该系统具有挂篮就位准确、走行速度快、安全可靠等特点。

⑸、该挂篮通用性强，稍做改装即可用于其它幅宽和梁高的桥上。

3．挂篮结构布置

该三角形挂篮由主桁、前横梁、底篮系统、前吊系统、内外模滑梁系统、后锚系统组成，挂篮总重(含内外模)约为1160kN，因模板以及吊杆随施工过程中截面高度的不断降低有一部分将会移去，对跨中合拢梁段所要求的支架重量须小于1300kN是显然满足的，所以减小荷载后的挂篮仍然可以作为中跨合拢的支架方案使用。总体布置图以及吊挂系统如图2-1、2-2所示。

4．挂篮的设计

4.1挂篮构件的传力过程

考察主梁设计截面的形状，单箱单室的截面形式至多可用8个相对独立的内外模板（外顶模2块+外侧模2块+底模1块+内顶模1块+内侧模2块）拼接而成。作为待浇梁段混凝土的支撑面，内、外顶模支撑翼缘板与顶板的混凝土重量，模板以上的重量则由间隔分布的8根内、外纵滑梁承受，内、外纵滑梁则把力传递到已浇梁段的顶板和前上横梁上安装的吊杆上。待浇腹板和底板混凝土的重量则通过底模传递给底栏纵、横梁，通过前、后下横梁上安装的吊带传力给已浇梁段的底板和前上横梁。而前上横梁的所有荷载则都传递到三角形主桁架上，三角形主桁架的前支点和后锚点把力再传给已浇梁段的顶板。浇注某一节段混凝土时挂篮构件的传力过程如图3所示。

图3浇注混凝土时挂篮构件的传力过程

4.2构件内力的计算

挂篮必须适应整个施工过程，因施工过程中节段荷载的不断变化，挂篮中各杆件的受力也是在不断变化之中，因此拟订一个最不利的施工过程进行计算，既可以优化杆件的设计，又可以确保施工安全。一般而言，拟订最不利施工过程的依据是待浇梁段混凝土的总体积最大，总重量最重。按设计划分的单“T”沿36个梁段的体积分布如图4所示。因为各构件在所有施工过程中的受力具有相对的独立性，有必要根据设计分段的情况把主梁截面细分，如34#节段（最长3.5m梁段）混凝土重量可能会对翼缘板外滑梁和顶板内滑梁产生最不利影响，1#节段（最重2.2m梁段）可能会对底模纵横梁以及前后吊挂构件产生最不利影响。事实上，根据设计节段长度的变化，拟订1#，11#，21#，34#四个施工节段混凝土重量对挂篮构件的效应可以涵盖其它施工节段，挂篮构件内力计算即以这四个施工节段为基准，空挂篮状态则以1#施工节段为基准计算。

图4单“T”沿36个梁段的体积

计算中挂篮系统采用空间（杆系＋板块）有限元进行弹性分析，其中三角形主桁杆件、横联，上、下横梁，底篮纵梁,内、外纵滑梁用梁单元来模拟；吊杆、吊带用只拉杆单元来模拟；底篮模板采用具有较大刚性的板单元来模拟，计算模型如图5所示。这种空间模型较一般采用的平面杆系模型更能反映每根杆件或每块模板的受力和变形情况，避免了平面杆系模型中三角形主桁片杆件合并带来的杆件受力、变形平均化问题，对分析各杆件的真实受力状态有益，也对挂篮总体变形及施工标高的控制有益。

有限元法计算中的部分参数如表1所示。

表1挂篮构件内力计算中参数的选定

序号

材料

序号

荷载

⑴

16Mn钢

[σ]=200MPa

⑴

施工临时荷载重

2.0kN/m2

⑵

A3钢

[σ]=140MPa

⑵

施工冲击荷载重

1.5kN/m2

⑶

混凝土

容重γ

26.0kN/m3

⑶

模板重量根据该节

所用数量确定

模板采用

定型钢模

⑷

结构自重

程序自动加载

图5空间计算模型示意（其中符号：，分别表示支点和吊点）

图中A:三角形主桁架；B,C,D:上、下横梁；E:内、外滑梁；F,G:底篮前后吊带；H:纵滑梁吊杆；I:底篮模板及纵梁

4.3计算结果及分析

表2列出了挂篮在4个浇筑阶段（1#，11#，21#，34#施工节段）和空挂篮在1个行走阶段（1#2#施工节段）的构件应力计算结果。

表2浇筑阶段和行走阶段挂篮构件的最大应力(绝对值)（MPa）

杆件

编号

杆件

名称

浇筑阶段

行走阶段

1#

11#

21#

34#

1#2#

⑴

前后下弦杆

27.2

23.6

23.3

23.1

11.2

⑵

立柱

13.0

11.1

11.0

10.9

4.6

⑶

前后斜杆

40.7

35.1

34.5

34.2

15.0

⑷

前上横梁

38.4

33.5

34.8

36.2

14.9

⑸

前下横梁

18.7

15.1

13.1

9.4

4.5

⑹

后下横梁

22.3

17.5

10.5

6.6

6.0

⑺

底篮纵梁

93.8

73.8

48.8

26.0

3.0

⑻

前吊带

15.5

13.1

10.2

6.7

3.1

⑼

后吊带（绳）

35.1

28.1

19.7

11.4

74.7*

⑽

内外滑梁

112.4

99.6

113.4

125.1

97.5

⑾

滑梁吊杆

83.0

87.9

94.3

97.9

40.1

注：表中“*”号表示行走阶段后吊点采用钢丝绳。

与表2中五种工况对应的挂篮底篮的最大变形分别为：1#：11.3mm；11#：9.4mm；21#：8.8mm；34#：8.0mm；挂篮从1#行走至2#节段时为15.8mm。

从计算结果看，挂篮在整个施工过程中构件的应力是能够满足材料的允许值要求的。浇注混凝土过程中挂篮的变形较小说明挂篮的整体刚度较大，这有益于在实际施工中对线型及标高的控制，进而提高施工质量。

5结束语

韩家店1号特大桥通过选择三角形挂篮这种合理的挂篮形式，设计中充分了解了挂篮在施工过程和走行过程中各构件的传力机理，对挂篮在各种工况下建立了适用、合理的三维空间有限元模型，以至于能够比较完整地了解各杆件的受力和变形情况，计算结果满足各施工过程受力和变形的要求。

每一座悬灌施工的大桥都有其自身的特点，这需要综合考虑大桥本身因素以及围绕大桥伴生的各种因素对挂篮选择的影响。技术层面上，对选定的挂篮还需进一步优化结构形式和杆件的设计。轻型、重载的挂篮结构形式对增强施工现场的可操作性、创造经济效益有着重要意义！

参考文献：

[1]预应力混凝土桥梁分段施工和设计，[美]小沃尔特·波多尔尼[法]J·M·米勒尔，1986.4，万国朝，黄邦本译

篇（3）

近年来，伴随着城市化建设和现代工程技术的蓬勃发展，现浇钢筋混凝土结构的建筑在各种规模城市得到了广泛应用。与此同时现浇楼板解决了以往工程中预应力空心板拼缝纵裂缝的质量通病，加强了结构抗震性能，但在现浇钢筋混凝土楼板的施工中也遇到不少新的问题。现浇结构楼板的裂缝，就是其中比较常见且又难以解决的工程实际问题之一。针对这个质量通病，根据多年来的实践施工经验和教训，对其形成原因及控制作一下简要分析。

1现浇混凝土楼板裂缝原因分析

现浇楼板产生裂缝的原因很多，可以从设计、混凝土原材料和施工条件这三方面来归纳分析。

1.1设计方面

从住宅工程现浇混凝土楼板裂缝发生的部位分析，最普遍的是房屋四周阳台处的房间在离开阳角1m左右,即在楼板配置的负弯矩筋以及角部放射筋末端或外侧发生45度左右的楼板斜角裂缝，这在现浇楼板任何一种类型的建筑中都普遍存在。主要是混凝土的收缩特性和温差沉降等作用所引起，并且越靠近最顶层处的楼板往往越大。从设计角度看，现行设计规范侧重于强度，对温差和混凝土收缩特性等多种因素综合考虑不足，配筋构造量达不到要求。而房屋的四周阳角由于受到纵、横两个方向剪力墙或刚度相对较大的梁约束，限制了楼板的自由变形，因此在温差和混凝土收缩变化时，楼板在配筋薄弱处首先一裂，产生45度左右的斜角裂缝。虽然楼板斜角裂缝对结构安全使用没有影响，但在有水源的情况下产生渗漏缺陷，易引起住户投诉，是裂缝防治的重点。

1.2混凝土原材料质量方面

材料质量问题引起的楼板裂缝较常见的原因是水泥、砂、石等质量不好，应严格控制原材料质量和配合比，避免材料不良引起的裂缝。

1.2.1水泥。水泥水化热是混凝土产生温度应力的主要因素，宜选择中热或低热的水泥品种，严禁使用安定性不稳定的水泥，因水泥中含有生石灰或氧化镁，这些成分在和水化合后产生积膨胀，产生裂缝。

1.2.2如果骨料中含泥量过多，则随着混凝土的干燥，会产生不规则的网状裂缝。

1.2.3碱-骨料反应：混凝土在固化以后，其内部所含的碱与其砂、石骨料中所含的碱活性物质将发生一种化学反应。化学反应以后将产一种胶凝物质，而此种胶凝物质吸收水分会发生膨胀，尽管这一过程比较缓慢，但最终将造成混凝土楼板的裂缝。

1.2.4水灰比、塌落度过大，或使用过量细砂。混凝土强度值对水灰比的变化十分敏感，基本上是水泥等胶凝材料计量变动对强度影响的叠加。因此，水、水泥、外掺混合材料外加剂溶液的计量偏差，将直接影响混凝土的强度。而采用含泥量大的细砂配制的混凝土收缩大，抗拉强度低，容易因塑性收缩而产生裂缝，泵送混凝土为了满足泵送的条件：塌落度大，流动性好，易产生局部粗骨料少，砂浆多的现象，此时，混凝土脱水干缩时，就会产生表面裂缝。

1.3施工条件方面

1.3.1在现浇混凝土楼板中，我们还常常发现一种沉陷裂缝。产的原因：由于模板支撑刚度不够，梁板支撑刚度差异或模板挠度过大，在荷载作用下变形沉陷；其次是施工过程中的过度震动使支撑刚度变异部位多次发生瞬间相对位移，或者在混凝土还未获得足够强度之前就过早地拆模。

1.3.2目前大型和高层建筑施工中，利用跨度较大的施工现浇楼板通过竖向支撑变为短跨受力状态，达到早拆模板的支撑体系，以便提高模板利用率的目的。通过大量工程实践证明，早拆模会出现断断续续的细小裂缝，在个别位置有的细小裂缝十分明显。

1.3.3施工中未能及时测定混凝土强度，模板在拆除前应对相应部位混凝土的同条件试块进行抗压强度试验，混凝土强度达到28天设计值时才能拆除模板，而实际施工中，往往人为地规定混凝土的拆模时间，不对混凝土强度进行测试，也未进行水泥、粗细骨料品种、外加剂类型等自身特性和气温等环境条件的综合考虑。

楼板施工时，拆模后楼板立刻承受较大的集中荷载，如堆放钢筋、堆放加气混凝土块或空心砖等。这些荷载的集中堆放，超过了控制荷载范围，导致支撑系统负弯矩超过混凝土的开裂弯矩，产生裂缝。

1.3.4针对以上问题应采取的措施

模板与支撑系统要有足够的刚度。楼板模板支撑的间距要适宜，使其刚试想与梁的模板刚度不至于有太大的差距。

对于高层及小高层住宅中，对多跨连续板边跨的板边往往简化处理为简支，这就需要设计人员或施工管理者在施工过程中在构造上予以配置构造钢筋补充强度，所配置的构造钢筋对应的直径不能过细，间距不能过大。同时也建议设计部门、设计者对边跨支座配筋时按固定端考虑边支点，对该跨跨中及内支座配筋时边支座仍可按简支考虑，并适当增大板边的构造配筋率。在施工中做好上部钢筋的保护作用，以防施工时被踩踏到下部，上部钢筋直径应大于10-12mm，最好采用冷轧带肋钢筋。在房屋角部及柱的四周板面适当配置防45度裂缝的放射构造钢筋。

若想提早拆模，可在楼板混凝土中掺用复合高效减水早强剂，7天强度可达到90％。

对于早期拆模板的支撑系统，应严格控制楼板混凝土的拆模强度和早拆模后楼板上的施工荷载。在资金允许的情况下，宜配两个流水段的早拆模板，以适应小段的流水的作业方式，也有利于适应快速施工中的现浇楼板的工序、工艺的衔接。

2施工管理控制

2.1根据设计方面原因分析，建议业主和设计单位对四周的阳角处楼板配筋进行加强，负筋应由分离式切断，改为沿房间全长配置，并且适当加密加粗。多年来的实践充分证明，凡采纳或按上述设计方法的房屋，基本上不再发生45度斜角裂缝，已能较满意地解决好楼板裂缝中的主要矛盾，效果显著。

2.2商品混凝土已被广泛应用于建筑施工中，它的现场质量控制，直接影响到施工后结构的质量。但由于交通不便等多种原因，从搅拌站装运商品混凝土至施工现场需要较长时间。这样混凝土的塌落度损失很大，夏季高温损失就更大，再加上施工管理不严、常常出现随意向已预拌好的混凝土中加水的现象，严重影响了混凝土拌合物的质量，造成混凝土水灰比增大，混凝土离析，同时增加了混凝土硬化，浆体的空隙率增大，削弱了混凝土中水泥和骨料的界面粘结力，为产生混凝土裂缝留下了隐患。

2.3由于施工管理不当，在楼板近支座处的上部负弯矩钢筋绑扎结束后，楼板混凝土浇筑前，部分上部钢筋常被工作人员踩踏下沉，又未得到及时纠正，使其不能有效发挥抵抗外荷载的能力，裂缝就容易出现。

2.4混凝土施工完成后，待强度达到要求方能进行下一道工序的施工。在混凝土终凝初期应避免施工荷载对楼板产生较大的震动。但在抢工期阶段，在混凝土浇筑后第二天就上人上材料进行下道工序施工，而导致混凝土裂缝的产生。

2.5混凝土的养护对其强度增长和各类性能的提高十分重要，特别是早期的妥善养护可以避免表面脱水并大量减少混凝土初期伸缩裂缝发生。但实际施工中由于抢赶工期和浇水将影响弹线及施工人员作业，因此楼面混凝土往往缺乏较充分和较足够的浇水养护延续时间。为此，施工中必须坚持覆盖麻袋或草包进行一周左右的妥善养护，并建议采用喷HL等品种和养护液进行养护，达到降低成本和提高工效，并可避免或减少对施工的影响。

结论

现浇混凝土楼板容易出现的非结构性的裂缝虽然是一种常见的建筑质量通病，但经过分析研究和施工总结，已经积累了比较丰富的防裂经验。只要我们加强混凝土楼板的施工工艺的管理，严格按照施工规范、规程操作，就能大大减少混凝土楼板裂缝的产生，从而保证混凝土楼板的施工质量,并能为企业赢得良好信誉。

篇（4）

2、混凝土裂缝的类型、产生原因及预防措施

施工和使用阶段的荷载、由于温度、湿度及不均匀沉降引起的变形以及制作、振捣等施工操作都会造成裂缝产生。根据裂缝的形状和方向可以将裂缝分为水平、横向、纵向以及放射状等；根据裂缝的深度可以将裂缝分为贯通裂缝、表面裂缝、深裂缝三种；根据裂缝的形成因素可以将裂缝分为收缩裂缝、温度裂缝、不均匀沉降裂缝和由于材料质量形成的裂缝四种。

2.1收缩裂缝

2.1.1裂缝现象

收缩裂缝通常出现在结构的表面，裂缝的形状通常也是不规则的，并且裂缝的长短不一、宽窄不定，裂缝之间也是互不相连的，通常呈龟裂状。收缩裂缝的深度通常在50毫米以下，和干燥的泥浆面类似，是裂缝中较为普遍的一种类型。

2.1.2裂缝原因

收缩裂缝的产生的主要原因是混凝土浇筑完成之后的三倒四小时混凝土表面没有经过适当的覆盖处理。在这一阶段，混凝土表面经过风吹日晒时表面的水分会大量蒸发，再加上混凝土自身水化热的影响，混凝土的体积会出现急剧收缩。在混凝土浇筑完成后的三倒四小时，混凝土的强度很低，不能抵扣收缩产生的应力，因而很容易产生混凝土收缩裂缝。并且，混凝土水分蒸发速度越快，就越容易产生收缩裂缝。

2.1.3预防措施

针对这种类型的裂缝在配制混凝土时要严格控制混凝土的水灰比。同时，选择水化热程度较低的水泥类型和级配良好的水泥。并且通过严格控制骨料的含泥量来减少混凝土的孔隙率和砂率。在混凝土浇筑之前，应做好基层和模板的润湿、振捣、收面等工作；在混凝土初凝之后终凝前进行二次抹压从而提高混凝土的密实程度和抗拉强度，使混凝土的收缩量得到减少；在混凝土浇筑完成之后，及时对混凝土进行覆盖养护，保证在混凝土的养护阶段混凝土表面始终处于湿润状态；最后，在保证混凝土的和易性的前提之下尽量减小混凝土的坍落度。在混凝土养护阶段如果发现混凝土表面出现细微裂缝，应及时进行抹压和覆盖养护

2.2温度裂缝

2.2.1裂缝现象

温度裂缝通常产生比较早，并且裂缝的形状也多为不规则的。温度裂缝是表面裂缝，深度较浅。温度裂缝通常在施工期间产生，并且缝的宽度受到温度的影响较为严重。

2.2.2裂缝原因

在混凝土浇筑尤其是大体积混凝土浇筑阶段水泥的硬化会产生大量的热，使得混凝土内部的温度升高，造成混凝土内外之间产生温度混凝土内外部之间的温度差会使混凝土内部产生压应力而混凝土表面产生拉应力。当混凝土表面附近的温度形成温度梯度之后，就会产生一个较大的拉应力。在这个阶段混凝土的龄期较短，能够承受的拉应力也较低，因而很容易产生裂缝。

2.2.3预防措施

预防温度措施可以总结为以下几点：第一点、选择凝结时间长水化热程度低的水泥，从而降低混凝土的温度；第二点、在混凝土中添加缓凝剂或者减水剂，从而减少混凝土的用水量和水泥用量，并提高混凝土的强度，减少混凝土的收缩现象；第三点、在选择粗骨料时要选择颗粒直径大的、形状好的级配良好的骨料从而减少砂量过大产生的不良影响

2.3不均匀沉降裂缝

2.3.1裂缝现象

不均匀沉降裂缝多为贯通性裂缝，裂缝的走向和沉降情况有关。这类裂缝的位置不固定并且上下左右之间有一定的差距。这类裂缝的宽度受温度的影响较小，裂缝的宽度因荷载的大小有所差异。

2.3.2裂缝原因

这类裂缝产生的原因主要有三点：第一点、在混凝土浇筑后的3小时之内混凝土处于塑性状态，在这一阶段混凝土骨料沉降时受到一定的阻碍，产生的主要原因是坍落度较大以及沉陷过高；第二点、地基没有经过必要的夯实或者必要的加固处理，因而在混凝土浇筑滞后容易由于地基的不均匀沉降造成裂缝的产生；第三点、由于模板刚度的不足，在模板的移动或者拆除阶段由于模板额沉陷或者过早的拆除模板也会造成这种裂缝的产生。

2.3.3预防措施

针对这种类型的裂缝，在施工过程中应做好以下几点工作：第一点、减小混凝土的坍落度，保证混凝土的均质性了第二点、对地基进行必要的处理，通过地基夯实和加固避免地基的不均匀沉降；第三点、保证模板及支架有足够的承载力和稳定性，在混凝土强度达到标准后再进行模板的拆除。

2.4原材料质量引起的裂缝

2.4.1裂缝现象

由于原材料质量引起的裂缝不具有规律性，也容易和其他类型的裂缝混淆。由于原材料质量问题产生的裂缝如果不能正确识别即使采取预防措施裂缝也是难以避免的。

2.4.2裂缝原因

原材料质量引起裂缝主要是由于原材料的含泥量过大，混凝土的强度和抗渗性较低或者砂石的级配差。除此之外，骨料中的酸性和碱性物质相遇发生骨料反应会形成胶质物，洗水后造成局部膨胀进而产生裂缝。

2.4.3预防措施

预防这一类裂缝应从材料的选取入手，在原材料的原则过程中选用含泥量较少的砂石同时控制好砂石级配，并控制好碱含量，避免骨料之间化学反应。

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1.2低压注浆法修补裂缝

低压注浆法适用于裂缝宽度为0.2mm~0.3mm的混凝土裂缝修补。修补工序如下：裂缝清理-试漏-配制注浆液-压力注浆-二次注浆-清理表面。

当裂缝数量较多时，先要在裂缝位置上贴医用白胶布，再用窄毛刷沾浆沿裂缝来回涂刷封缝，使裂缝封闭，大约10分钟后，揭去胶布条，露出小缝，粘贴注浆嘴用键包严。固化后周边可能有裂口，必须反复用浆补上，以避免注浆漏浆。注浆操作一般在粘嘴的第二天进行，若气温高的话，半天就可注浆。操作时先用补缝器吸取注浆液，插入注浆嘴，用手推动补缝器活塞，使浆液通过注浆嘴压入裂缝，当相邻的嘴中流出浆液时，就可拔出补缝器，堵上铝铆钉。一般由上往下注浆，水平缝一般从一端到另一端逐个注浆。为了保证浆液充满，在注浆后约半小时可以对每个注浆嘴再次补浆。

1.3表面覆盖法修补裂缝

这是一种在微细裂缝（一般宽度小于0.2mm）的表面上涂膜，以达到修补混凝土微细裂缝的目的。分涂覆裂缝部分及全部涂覆两种方法，这种方法的缺点是修补工作无法深入到裂缝内部，对延伸裂缝难以追踪其变化。

表面覆盖法所用材料视修补目的及建筑物所处环境不同而异，通常采用弹性涂膜防水材料，聚合物水泥膏、聚合物薄膜（粘贴）等。施工时，首先用钢丝刷子将混凝土表面打毛，清除表面附着物，用水冲洗干净后充分干燥，然后用树脂充填混凝土表面的气孔，再用修补材料涂覆表面。

结论。裂缝是混凝土结构中普遍存在的一种现象，它的出现不仅会降低建筑物的抗渗能力，影响建筑物的使用功能，而且会引起钢筋的锈蚀，混凝土的碳化，降低材料的耐久性，影响建筑物的承载能力，因此严格按规程、规范要求施工，严把质量关，防患于未来，尽可能地降低混凝土裂缝的出现；对混凝土裂缝进行认真研究、区别对待，采用合理的方法进行处理，并在施工中采取各种有效的预防措施来预防裂缝的出现和发展，保证建筑物和构件安全、稳定地工作。

参考文献

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丰乐水库大坝为变圆心变半径的等厚拱混凝土双曲拱坝，坝顶高程211．0m，坝底最低高程157．0m，最大坝高54．0m；坝顶厚2．5m，坝底厚12．5m，厚高比0．23；坝顶弧长216．15m，坝顶弦长168．2m，弧高比4．0，弦高比3．1。大坝沿拱坝轴线分为16个坝块，各坝块宽约12m。拱坝的结构尺寸见表1。

坝顶设有开敞式自由挑流溢洪道，溢流坝段弧长56．1m，堰顶高程204．0m，最大泄量2060m3／s。

大坝于1973年1月开始混凝土浇筑，1976年6月完成大坝混凝土施工，1978年3月大坝横缝重复灌浆结束，至此，拱坝已形成整体结构，具备蓄水运用条件。但因库内公路改线工程未能按期完成，为维持屯溪市至黄山的公路交通，坝内放水底孔一直敞开，水库迟迟不能蓄水。1978年夏季，该地区出现百年不遇的长期高温干旱气候，水库同时处于空库状态，致使坝体长期处于空库＋自重＋温升荷载组合下运行。1978年冬季在左、右岸下游坝面分别出现9条和3条裂缝，后于1986年进行了裂缝灌浆处理。

大坝裂缝分布见图1。图中裂缝编号1～20系1979～1986年间年出现的，其中有12条裂缝即为1978年冬季在下游坝面产生的（左岸9条、右岸3条）；图中未编号的裂缝是1986～2001年间发展的裂缝。

2坝身裂缝及其发展

2．11986年灌浆前下游坝面裂缝状况

由于1978年夏季高温干旱，大坝处于空库状态，而拱坝较薄，拱圈曲率又较大，温度荷载引起拱坝向上游变位，在下游坝面拱座附近产生较大拉应力。1978年5月7日到8月26日，在大坝左岸下游2号坝块195m高程至6号坝块165m高程发现裂缝，裂缝基本上平行于岸坡方向，总长度达80m左右，缝宽达1．0mm；右岸12号坝块175m高程至14号坝块176．3m高程裂缝沿175m高程水平建筑缝延伸29．35m长。1979年初用环氧树脂封堵裂缝，当年10月发现裂缝继续张开并向两端延伸。1979年12月，南京水利科学研究所用超声波对大坝左岸下游拱座附近184m高程裂缝进行探测，裂缝深度大于2．3m，该处坝厚6．9m。

由于大坝裂缝未能及时修补，1979年水库蓄水后至1986年9月，大坝裂缝已发展到20条，总长度达260．8m，在裂缝和横缝相交处，坝面潮湿、渗水，高水位时局部裂缝有喷射水雾现象。1986年冬季用改性环氧树脂进行灌浆，共灌了19条裂缝，共计灌入改性环氧树脂浆液331．2L，灌后缝面不再渗漏，通过超声波检测，大多数裂缝的波幅都有很大程度的提高，有的已接近无缝混凝土的波幅。

2．2坝身裂缝的发展

裂缝灌浆后，大坝运行一直比较正常。从1986年至1994年的观测资料看，左岸坝后裂缝宽度有增大的趋势，但没有发现新的裂缝，已灌浆的裂缝也没有被拉开。

1996年以后，下游坝面陆续发现新的裂缝，下游坝面漏水点增多，至2001年底共发现有40多处漏水点，并拌有白色的氢氧化钙析出，部分裂缝和横缝交叉处漏水，且渗水缝段较长，出现新的裂缝。2001年12月14日检查发现，6号、8号、10号、11号坝块出现水平裂缝或斜裂缝共6条，总长度28．1m。

2．3坝身裂缝的性状

通过1979年和1986年分别由南京水科所和蚌埠水科所用超声波对裂缝进行检测，裂缝最大深度分别为2．3m和2．14m，缝宽不大于1．0mm，2002年初由淮河流域水工程质量检测中心对新、老裂缝进行检测，裂缝宽度为0．05～0．45mm。

从几次裂缝检测结果看，丰乐拱坝下游面裂缝均为表面裂缝。

3裂缝原因分析

3．11978年大坝裂缝分析

3．1．1拱坝体型对大坝变形的影响

丰乐拱坝是等厚圆弧拱，拱坝中心角较大，以196m高程拱圈为例，该层拱圈厚6．1m，拱圈中心半径86．75m，中心角126°。如按目前的扁平拱坝布置，相同坝高处中心角约80°，拱圈中心半径120．25m。可见，在拱圈厚度相同、跨度相同时，丰乐拱坝拱圈弧长比一般扁平拱坝多22．87m，在拱圈受到相同温升荷载的作用时，丰乐拱坝拱圈向上游膨胀比一般扁平拱坝要大的多，而丰乐拱坝有六分之五的坝高段的中心角都大于120°，拱圈膨胀使下游坝面拱座附近产生的拉应力相当大。同时，丰乐拱坝是圆弧拱且中心角较大，造成左、右岸坡梁向上游倒悬度达到1∶0．33，在拱坝自重荷载作用下，左、右岸坡下游将产生0．7～0．8MPa的拉应力，并使拱坝产生向上游的变位。

3．1．2下游坝面温度变化对拱坝应力的影响

丰乐河水在坝址附近由北向南流，拱坝中心线走向为NE18°25′，下游坝面朝南，在夏季高温期间，阳光直射下游坝面。在空库期间，上游坝面一直处在阳光照射不到的坝阴下，由于山区昼夜温差较大，因此上游坝面温度比下游坝面低得多；而两岸坡梁又向上游倒悬，下游坝面接收阳光的热量更多，上、下游坝面温差更大。下游坝面温度高于上游坝面，使岸坡梁向上游变形，在自重和温升荷载作用下，用多拱梁法计算下游坝面的最大拉应力为3．56MPa，该计算结果还未考虑拱坝朝向和实际日照温差的影响。

综上所述，丰乐拱坝受体型及方位的制约，在空库温升条件下运行必然会产生裂缝。实际运行情况是，1978年8月26日在左、右岸坡发现的裂缝，即由上述原因所造成。因受上部拱圈的约束作用，岸坡梁向上游的变形受到限制，所以受拉裂缝没有向坝的深部延伸。

3．2后期裂缝发展成因

丰乐拱坝由15条横缝将大坝分成16个坝块，每个坝块的下游面宽度都小于12m。横缝虽然经过接缝灌浆，但其承受拉应力的能力仍然低于坝身混凝土。从1986年以后坝下游面出现的36条竖向裂缝看，6号坝块和4号坝块中部都各有一条长12m和8m的长缝，其余34条竖缝长1～5m，缝宽0．05～0．45mm，缝深均小于2．0m，以上裂缝大多发生在河床至左岸坝块。从裂缝分布和横缝位置看，因较大的拱圈拉应力可以通过横缝释放，故两横缝之间的坝体混凝土不致被拉裂。

丰乐拱坝下游面朝南，拱冠附近坝体向下游倒悬，两岸是拱座山脊，盛夏高温期，下午2时至3时，坝下游好似大烤箱，行人不能停留，下游坝面温度可达55～60℃。坝体内1．0m深处的混凝土温度达34．6℃，坝面附近的混凝土温度可能达到40℃以上，而夜晚山谷的温度可很快降低到30℃以下，坝面下的混凝土温度则下降较慢，内、外温差可达20℃以上，由此产生的拉应力，可将坝面混凝土拉裂。由于拱坝中心线为NE18°25′，左岸下游坝面日照时间较长，右岸山脊较高，下午四点钟以后，右岸坝下即照不到阳光，因此左岸下游坝面温度应力较大，大坝实际运行也是在左岸坝下出现较多的竖向裂缝。

由上可知，下游坝面后期出现的裂缝多是由坝面的非线性温差引起的表面裂缝。

4日照对坝面温度的影响

《混凝土拱坝设计规范》（SD145－85）在关于边界温度的确定中规定：下游表面年平均温度等于年平均气温加日照影响，下游表面温度年变幅等于气温年变幅加日照影响（约1～2℃）。规范中对下游坝面温度的计算，不管下游坝面是朝南还是向北，日照影响都定为1～2℃，对下游坝面朝北的拱坝可能差别不大，但对于下游坝面朝南的拱坝，其日照影响决不是1～2℃。

丰乐拱坝处的年平均气温为16．4℃，按规范规定计算下游表面温度年变幅为18．4℃，按以上温度荷载，用多拱梁法程序计算，左岸坡梁的拉应力为3．56MPa；而实测的下游坝面内1．0m处混凝土的温度达34．6℃，靠近坝面处混凝土温度会更高，因而丰乐拱坝实际承受的温度荷载应比计算值要大得多，这也是丰乐拱坝前期产生裂缝的重要原因之一。

5预防坝面温度裂缝的措施

在拱坝设计中，可能会遇到下游坝面朝南的中小型薄拱坝，有类似丰乐拱坝这样的问题，如处理不好显然将会在下游坝面出现较多的温度裂缝。这些裂缝虽然不深，但对薄拱坝来说，裂缝切断拱圈的深度占拱厚的比例较大，必然会引起拱圈应力的再分配，也可能在缝端产生应力集中，对拱坝安全造成不利，因此防止坝面出现温度裂缝的问题不可轻视。

从丰乐拱坝实测温度资料及分析可以看出，夏季日照对坝面温度的影响不可忽视。较好的解决办法是在下游坝面贴上保温层，使每天日照高温来不及传到坝面混凝土就到了晚上的降温时间。中国水利水电科学院研究的发泡聚胺脂保温层是较好的保温材料，聚胺脂和混凝土坝面的黏结力为0．1MPa，5～6cm厚的发泡聚胺脂可相当于4．0m厚的混凝土的保温效果，足以阻止日晒高温传至下游坝面，从而使下游坝面温度能长期保持在夏季的平均温度。此外，保温层对冬季气温骤降也有很好的防护作用。

6结语

经以上对丰乐拱坝坝面裂缝的分析可知，其1978年发生的裂缝是1978年夏季高温＋空库＋自重荷载组合引起的，而后期发生的坝面裂缝中的少部分水平缝是由于拱坝应力重分配引起的，大量的裂缝是线性温差和表面非线性温差引起的浅层短小细缝。丰乐拱坝特有的体型及方位布置进一步促使了上述裂缝的产生，应引起足够的重视。

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一、混凝土裂缝的分类

混凝土裂缝是混凝土的一种常见病和多发病。病情绝大多数发生于施工阶段，其原因复杂多变，一般可分为无害裂缝和有害裂缝两大类。无害裂缝是指肉眼看不到的、砼内部固有的一种裂缝，它是不连贯的。宽度一般在0.05mm以下，这种砼本身固有的微观裂缝，荷载不超过设计规定的条件下，一般视为无害。有害裂缝宽度在0.05mm以上，并且认为宽度小于0.2～0.3mm的裂缝是无害的，但是这里必须有个前提，即裂缝不再扩展，为最终宽度。

二、混凝土裂缝的成因

裂缝产生的形式和种类很多，有设计方面的原因，但更多的是施工过程的各种因素组合产生的。

(一)砼的收缩

收缩是砼的一个主要特性，对砼的性能有很大影响。由于收缩而产生的微观裂缝一旦发展，则有可能引起结构物的开裂、变形甚至破坏。产生收缩裂缝的原因，一般认为在施工阶段因水泥水化热及外部气温的作用引起砼收缩而产生的裂缝。多为规则的条状，很少交叉。常发生在结构变截面处，往往与受力钢筋平行。收缩裂缝多发生在大体积砼中，梁、板、柱等小块体构件，预应力构件极少产生收缩裂缝。砼收缩裂缝危害较大，尤其是暴露在大气中的构筑物，影响更大。如不加以防止，可能会造成严重后果。

(二)混凝土材料及配合比

配合比设计不当直接影响砼的抗拉强度，是造成砼开裂不可忽视的原因。配合比不当指水泥用量过大，水灰比大，含砂率不适当，骨料种类不佳，选用外加剂不当等，这几个因素是互相关联的。有关试验资料显示：用水量不变时。水泥用量每增加10％，混凝土收缩增加5％；水泥用量不变时，用水量每增加10％，混凝土强度降低20％，混凝土与钢筋的粘结力降低10％。合肥市近两年发现不少商品混凝土浇捣的楼板出现裂缝，总结的原因有如下方面：

1、粗细集料含泥量过大，造成混凝土收缩增大。集料颗粒级配不良或采取不恰当的间断级配，容易造成混凝土收缩的增大，诱导裂缝的产生。

2、骨料粒径越细、针片含量越大，混凝土单方用灰量、用水量增多，收缩量增大。

3、混凝土外加剂、掺和料选择不当、或掺量不当，严重增加混凝土收缩。

4、水泥品种原因，矿渣硅酸盐水泥收缩比普通硅酸盐水泥收缩大。

5、水泥等级及混凝土强度等级原因：水泥等级越高、细度越细、早强越高对混凝土开裂影响很大。混凝土设计强度等级越高，混凝土脆性越大、越易开裂。

(三)施工及现场养护原因

1、现场浇捣混凝土时，振捣或插入不当，漏振、过振或振捣棒抽撤过快，均会影响混凝土的密实性和均匀性，诱导裂缝的产生。

2、高空浇注混凝土，风速过大、烈日暴晒，混凝土收缩值大。

3、对大体积混凝土工程，缺少两次抹面，易产生表面收缩裂缝。

4、大体积混凝土浇注，对水化计算不准、现场混凝土降温及保温工作不到位，引起混凝土内部温度过高或内外温差过大，混凝土产生温度裂缝。

5、现场养护措施不到位，混凝土早期脱水，引起收缩裂缝。

6、现场模板拆除不当，引起拆模裂缝或拆模过早。

7、现场预应力张拉不当(超张、偏心)，引起混凝土张拉裂缝。

这些因素都会造成砼较大的收缩，产生龟裂裂缝或疏松裂缝，致使砼微观裂缝迅速扩展，形成宏观裂缝。

养护是使砼正常硬化的重要手段。养护条件对裂缝的出现有着关键的影响。在标准养护条件下，砼硬化正常，不会开裂，但只适用于试块或是工厂的预制件生产，现场施工中不可能拥有这种条件。但是必须注意到，现场砼养护越接近标准条件，砼开裂可能性就越小。(四)使用原因(外界因素)

1、构筑物基础不均匀沉降，产生沉降裂缝。

2、使用荷载超负。

3、野蛮装修，随意拆除承重墙或凿洞等，引起裂缝。

4、周围环境影响，酸、碱、盐等对构筑物的侵蚀，引起裂缝。

5、意外事件，火灾、轻度地震等引起构筑物的裂缝。

三、混凝土裂缝预防措施

根据砼裂缝成因，采取适当措施进行预防要比事后补救有效的多。也就是说采取以防为主的方法，归纳起来，可以从以下几个方面着手：

1、设计

在设计上要注意到那些容易开裂的部位，如深基与浅基、高低跨处等，应考虑到由于地基的差异沉降或结构原因而引起的薄弱环节，在设计中加以解决。在构件截面允许、配筋率不变而且浇筑方便的条件下，钢筋直径越细、间距越小则对预防开裂越有利。

2、施工方案

好的施工方案与预防、控制裂缝有很大的关系。施工方案主要应确定一定浇筑量、施工缝间距、位置及构造、浇筑时间、运输及振捣等。一次浇筑长度由垂直施工缝分割，最好是设置在变截面处或承受拉、剪、弯应力较小的部位。除控制一次浇筑厚度外，分层位置即水平施工缝留设位置也应加以注意，一般来说，因尽量留在变截面处，或远离受拉钢筋部位而设在砼的受压区，确定浇筑时间的原则应尽量避开炎热天气和昼夜温差大的日子。如果必须在夏季施工，则应采取材料降温措施来控制砼入模温度。

3、施工质量

由于施工质量原因而产生的裂缝发生率在95％以上。如果在施工阶段控制住了裂缝，则在使用阶段开裂的可能性就很小了。因此，施工阶段是裂缝预防的主要阶段，在施工阶段要注意以下几个问题：首先砼要有合适的配合比，选择合适的配合比，不仅要满足强度要求、施工要求，还要从防止产生裂缝的需要出发。其次适当地选择好水灰比，在满足强度要求的原则下，尽可能减少水泥用量。其次钢筋的成型和模板安装位置要准确、牢固，以免施工中变形。钢筋上的污物和氧化铁皮要清除，以免影响粘结力。最后是浇筑、振捣操作合理，特别是振捣操作技术，往往不被人们重视。过分地振捣对砼均匀性有害，振捣不足也不能保证砼应有的密实度，要恰到好处。

4、养护

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总干4#隧洞位于引黄总干一，二级泵站之间，前连1#出水调压井，后接2#进水调压井，总长1698.92m，为有压输水遂洞，设计开挖断面为圆形，直径D=6.45m，砼衬砌厚度40cm，衬砌后洞径5.60m，由于施工需要，隧洞开挖时断面形成马蹄形，并设置了间距为100m的倒车洞。

隧洞地质条件良好：多为白云岩白云质灰岩属于II、III类围岩，无重大地质构造，地下水不发育（∈3f5.寒武系风山组五段）（CHG2+138~148f2-1和CHG3+9~G3+16f3-1处各有一小断层断层）。

砼浇筑前清基发现，隧洞底部两侧和顶拱局部超挖严重，平均为25cm最大处为80cm。

设计砼浇筑段为12m，施工时采用液压式针梁模板全断面一次衬砌，设计环向钢筋为Φ22，纵向分布钢筋Φ12，砼设计标号为C20W6F50，采用二级配泵送砼，骨料为人工碎石，天然河沙，掺高效减水剂MF-2掺量为5%，砼配比见附表一。

二、裂缝的调查及分布状况

4#洞开挖结束后，于九九年七月二十四日浇筑第一段砼，以后平均3天完成一段砼浇筑，工期经历春、夏、秋、冬四季，后发现砼产生裂缝，表现为：有很强规律性，一般在浇筑段中部，春秋季浇筑的砼多为一侧呈环向（或两侧腰线以下），夏季裂缝多为一环（横向一周），且多为砼浇筑后5-7天左右产生,裂缝分渗水和干缝(不渗水)两种。裂缝调查及分布情况见附表二。

三、裂缝产生的原因分析

3.1砼的配合比的选择

施工所用的配合比是经过室内试验后取得的，水泥掺量为280-330kg/m3之间，符合泵送砼要求，施工中使用的大同普硅525#水泥从多年的使用和检测结果看，该厂家水泥的强度、安定性等方面是稳定和良好的。已浇完砼共取样312组，检测结果为全部合格，平均强度为31Mpa，在现场及有关单位进行的回弹仪无损检测结果也是理想的，强度为32~33MPa。另外，分析砼裂缝形状、规律和水泥掺量大的所产生的裂缝形状、尺寸、规律也不相符，可以判断：裂缝的产生与配合比无直接关系。

3.2砼的浇筑方式

在施工中，4#洞的全断面砼衬砌是由2#拌合站供料的，砼搅拌车运料，运距0.5km，到现场后，由砼泵输送进仓号，（每块间隔3天左右），施工中每个浇筑段施工缝均设橡胶止水和铺设复合型泡沬板，从浇筑方式和间隔时间对照裂缝进行分析认为：砼的浇筑方式于裂缝没有直接影响的关系。

3.3地下洞室的基本恒温对施工有利

洞内温度除受季节产生的缓慢变化影响外，一定时段内基本处于恒温状态，从浇筑时温测结果看，5~9月份洞内温度基本在12~18℃之间，到了10月份也多稳定在8~10℃之间，洞内温度无骤降变化，8月份洞内日温温差也较小，洞内基本稳定的温度对砼的施工是有利的。温度统计见附表三。

3.4砼养生的条件良好

每一浇筑段的砼浇筑完后，均采取在已浇块下游部位用渣袋拦小坝截水，利用水泵抽水直接喷撒在砼表面上养护，水流循环利用。养护水为洞内水，温度经测定与气温相近，每班均设专人养护，所有这些有利条件构成了对砼的良好养护。

3.5良好的地质条件不会导致裂缝产生

所有浇筑段围岩坚硬完整，岩型均一，构造简单，除两处有小断层外，并无大的特殊地质构造，洞内地质变形也趋稳定，且岩质层湿度与洞内湿度趋向一致，分析判断，上述良好的地质条件不会导致砼产生裂缝。

3.6骨料成分不会导致裂缝产生

人工骨料是采用二级站开挖岩石经破碎生产的，因二级站岩石基本上为岩，含有的能与水泥活性物质引起碱性反应的成分较少，砂采用天然河砂，内含少量石英、长石等也不会与水泥发生较严重的碱反应以致形成裂缝。

3.7浇筑温度、超挖、分段长及配筋相对较少的综合作用是导致砼裂缝产生的主要原因

3.7.1从表二中可见，出现裂缝多的季节是在夏季6-7月份。骨料经过水喷淋降温，温度一般在17℃-22℃之间，最高温度24℃，水泥储存在库内，温度一般18℃-35℃之间，砼出机温度在21℃-29℃之间，仓面砼温度一般为21℃-29℃，根据当时的施工情况和有关规范，对浇筑块温度应力进行过计算，计算结果表明砼块体所受的温度应力处于临界状态，应是导致砼裂缝产生的主要原因之一。

3.7.2从开挖断面图看，设计砼衬砌厚度40cm，但实际挖深尺寸在底拱两侧角最深达1.2m，顶拱最深达85cm左右，均远远超出设计45cm，对照超挖数据看，超挖多的部位，产生的裂缝机率比较高。

3.7.3因为实际超挖后，原设计的双层筋是针对40cm后砼的，但实际情况是，双层筋后有约40cm后的砼内无筋，当内部产生应力时，无钢筋受力，对裂缝产生有很大的关系。

3.7.4原设计40cm砼厚度浇筑分块长度12m现浇筑厚度改变，长宽比等应力分布也有所改变。原12m块的长度对于90cm厚度的砼明显欠妥。实际检查中，也发现大多裂缝是产生在每块砼的中间部位，这也说明了，砼厚度改变后，浇筑段的长度比不适当，与裂缝产生也有一定关系。

四、裂缝的预防与处理

通过上述分析，我们可以得出这样一个结论，隧洞砼衬砌不单要考虑岩石突出或夹角部位对裂缝产生的影响，而且还应注意，虽无大的“坑塘”存在，但普遍的大面积的超挖对改变砼内部应力带来的不利影响也不可忽视。

4.1裂缝预防措施

4.1.1减小施工分块长度，建议施工长度取8-10m。

4.1.2对于底拱砼，如超挖大于设计值10cm以上部位，应采取浇筑基础垫层，再浇筑洞体的施工方法，对于边顶超挖段较大部位，则建议设计增加钢筋用量或其它方法解决。

4.1.3施工中加强骨料的降温工作，根据骨料含水调整配合比，并尽可能降低砼出机和入仓温度。

4.1.4减少砼水平和垂直运输中的砼中灰浆的流失，以防出机口和仓内砼坍落度和配比的变化。

4.1.5施工中还需加强养护，保证砼配制准确及振捣的密实性，防止其它类型的裂缝产生。

4.1.6在高温季节调整砼配和比，掺入粉煤灰。

4.2裂缝处理方法：

根据裂缝的状况和发展趋势，下步处理应安排在浇筑结束20天后进行，分两步进行：①进行砼浇筑后的回填灌浆和固结灌浆，②对灌完浆后仍有渗水的缝采用化学灌浆。回填灌浆和固结灌浆施工方法这里不在叙述。化学灌浆方案如下：

a.环向裂缝灌浆施工

环向裂缝也是有规则的裂缝，而且裂缝宽度较小。针对这种情况，采用深孔、浅孔相结合的高压灌浆法，裂缝漏水的情况下灌入YN堵漏剂，渗水和无水的情况下灌入环氧树脂灌浆材料,钻孔间距1.0~1.5米，孔径ø20。

b.灌浆施工程序

前期准备­——裂缝调查­——确定灌浆方案——布孔——钻孔——冲孔——丙酮洗孔——安装灌浆塞——灌浆——停止灌浆——管路冲洗——缝面修整——现场清理——验收

c.灌浆施工方法

①在对现场和裂缝进行了详尽的调查准备工作后，现场施工开始。

②在选好孔位后，开始钻孔，钻孔时必须定位开孔，准确控制进孔方向，确保孔缝相交，达到预期灌浆效果。

③灌浆塞采用根据膨胀螺栓的原理制成的专用灌浆塞。

④由于浆液的固化时间可以调整，因此不同的裂缝、不同的灌浆时段，采用不同的配比。配浆时要求称量准确，搅拌均匀，不能漏加或错加任一组份，以“少配、勤配”为原则，既避免了材料的浪费，同时也适应了环保要求。

⑤灌浆时选用的轻化灌泵和德国瓦格纳公司生产的电动隔膜泵。两者各项技术参数见表1。轻型化灌浆泵设计灌浆压力和进浆量较小；电动隔膜灌浆压力高，并且配有无级调速装置，能够很好的控制进浆量。现场灌浆时根据不同的裂缝和灌浆压力要求采用相应的灌浆设备。

表1

技术参数

类型

马达功率

（KW）

重量

（Kg）

电压

（V）

进浆量

（L/min）

最大压力

（Mpa）

电动隔膜

1.45

38.5

230v/50HZ

2.8

25

轻型化灌泵

7.0

1.0

1

⑥灌浆结束后，及时清理裂缝表面残留浆液，保持现场清洁。

⑦浆液固化后，采用Sikadur731涂抹缝面，并用磨光机修面。

d.灌浆材料

①环氧树脂灌浆材料

环氧树脂系列灌浆材料粘度小，固化时间可以调整，适合于开度较小，渗水不太严重的环向裂缝的灌浆施工，而且环氧树脂材料强度较高，在堵漏的同时也起到了补强和抗冲刷的作用，是一种理想的灌浆材料，在室温下其各项性能指标见表2。

表2

初始

粘度

(mpa.s)

比重

PH

值

纯浆硬化物强度（Mpa）

浆液粘强度（Mpa）

固砂体动弹模

抗压

抗拉

干缝

湿缝

固砂体动弹模

屈服

破坏

>1.0*

1.035

6

30~70

80~100

12．5~14.8

1.9

1.7

1.6~2.5

注:*——浆液粘度随不同的配比而变化

②YN——聚氨酯堵漏剂

YN——聚氨酯堵漏剂粘度较大，以水为固化剂，遇水后在几十秒内迅速与水反应，后成一种弹性体，短时间内即可止水，适用于漏水较大的环向裂缝和伸缩缝，在室温下其各顶性能指标见表3。

表3

粘度（mpa.s）

诱导凝固时间（s）

膨胀率

40~80

20~900

≥350%

e.化学灌浆质量保证

在进行充分的调查研究后，制定出以上方案，根据以往化学灌浆处理经验,漏水的裂缝逐渐变干燥，浆液在裂缝内部能起到止水的作用，灌入裂缝中浆液除了堵水这外，还可以对周边的混凝土起到补强的作用。

f.施工设备

施工主要设备见表4

序号

名称

单位

数量

备注

1

LILTI电锤

台

2

2

高压化灌泵

台

2

3

轻型化灌泵

台

2

4

磨光机

台

1

5

0.2m3气泵

台

1

6

五十铃交通车

辆

1

g.施工进度及人员配置

以处理200m裂缝长度施工进度及人员配置为列。详见表5、6。

表6人员配置计划

类别

高级工程师

工程师

技术工人

普通工人

合计

人数

1

1

4

4

10

h.安全施工

①增强文明施工、安全生产的意识，操作人员要穿戴好防护用品，进入施工现场要戴安全帽，现场严禁吸烟；

②有些化灌材料有毒易燃，应存放在阴凉、干燥、通风良好的地方，特别注意防火、防毒，确保安全，备好必要的防火器材；

③施工现场要加强通风、排毒，保证施工人员身体健康；

篇（9）

在混凝土楼板的浇筑过程中，由于施工人员的长时间振捣，结果使混凝土中的石子﹑骨料下沉，浆体上浮，造成作业面砂浆层。这就使它的干缩性能增大，等到水分蒸发后，混凝土失去水分而变得更加干燥，从而使毛细孔收缩或沉缩引起了混凝土楼板的龟裂。（1）由于在施工中各工种操作人员没有相互配合，人为地将楼板钢筋的成品（板面负筋）踏坏﹑压弯，出现了支座的负弯矩，在浇筑混凝土后便出现了板面裂缝。（2）在施工中由于要提前预埋线管，而且加上预埋线管外表光滑，混凝土经过振捣，石子滑落，水泥砂浆浮于预埋线管上层，这就会使混凝土楼板沿管线预埋方向产生干缩裂缝。（3）施工方为了赶超进度，节约替换模板和支撑系统，当混凝土没有达到规定的强度标准时，操作人员就过早地将模板拆除；或者在混凝土还没有完全终凝后，就在上面加压重荷，甚至上人作业等。这都会使混凝土楼板的弹性发生变性，破坏混凝土楼板结构，从而出现裂缝。（4）混凝土浇筑后，还有大量的水化热量得不到散发，在内部就产生了温度应力。由于混凝土抗拉强度低，容易被温度引起的拉应力拉裂，从而产生温度裂缝，这就给施工后的养护带来了难度。如果在楼板养护时没有采取覆盖或覆盖措施不到位，养护时间不够，也会使楼板产生裂缝。

因此，民居工程的施工中应从以下几方面来控制商品混凝土楼板裂缝的发生。施工方要选择有资质的商品混凝土生产厂家，根据混凝土强度等级﹑和易性及实验室配合比的要求，确定各种标号混凝土配合比，严格按照配合比控制水灰比和水泥用量；选择级配良好的石子，减少孔隙率以减少收缩量；严格控制砂子的含泥量﹑泥块含量，采用中粗砂，避免使用过量粉砂。同时，要求严格审查出厂合格证及设计配合比报告，严格控制混凝土的坍落度，以便提高它的抗裂性能。

先进合理的施工技术和方法，不仅能降低建筑成本，提高工作效率，还能有效控制混凝土楼板的裂缝。（1）梁、柱浇筑完成后，制定混凝土楼板施工方案，并对楼板模板支撑系统编制专项施工方案。要求模板及支撑系统除满足强度要求外，还必须有足够的刚度和稳定性；而且根据工期要求要准备充足的模板，以确保按标准﹑按要求拆除模板。梁、板、柱宜采用同一标号混凝土。（2）混凝土浇筑前，应将模板用水浇湿润，避免模板干燥而吸收水分。同时，要严格控制振捣时间，以防止混凝土产生不均匀沉降收缩，使楼板出现裂缝。（3）现浇楼板中的预埋线管必须布置在底部钢筋网片之上，交叉布线处可采用接线盒集中钢筋网带，严禁将水管水平埋设在现浇混凝土楼板中；而且在埋管集中的地方，切不可管与管紧密相列，要留有适当的间距。（4）现浇混凝土楼板浇筑完毕后，应在12h内进行覆盖并作保湿养护，12h后应浇水养护，养护时间不得少于1个星期。对于掺用缓凝型外加剂的混凝土，养护时间不得少于2个星期。同时，对于已浇筑完毕的混凝土楼板，严格禁止人或重物加荷其上，以防止浇筑混凝土楼板结构的人为破坏，从而导致裂缝的出现。综上所述，混凝土楼板裂缝是混凝土结构中普遍存在的一种现象，它的出现不仅会降低居民楼层与层之间的抗渗能力，影响居民的正常生活，还会降低楼板的耐久性，影响整个居民楼的使用寿命。因此，建筑施工单位必须严格加强混凝土原材料的质量控制、混凝土生产质量控制和现浇混凝土楼板施工质量管理，民居工程中混凝土楼板的裂缝就能得到有效的控制。

本文作者：柴燕仑工作单位：大同煤矿集团公司企划部

篇（10）

混凝土裂缝产生的主要原因是温度和湿度的，混凝土在施工阶段常受外界气温变化的影响。混凝内部温度为水泥水化热的绝热温度和浇筑温度二者的叠加值，其中浇筑温度与外界温有直接关系。一般而言，外界气温愈高，混凝土在硬化期间水泥放出大量水化热，混凝土的浇筑温度也愈高，当气温下降，会大大增加外层混凝土混凝土内部的温度梯度，造成温差和温度应力，使大体积混凝土出现裂缝。

为了防止裂缝，减轻温度应力可以从控制温度和改善约束条件两个方面着手。

控制温度的措施如下：

（1）采用改善骨料级配，用干硬性混凝土，掺混合料，加引气剂或塑化剂等措施以减少混凝土中的水泥用量；

（2）拌合混凝土时加水或用水将碎石冷却以降低混凝土的浇筑温度；

（3）热天浇筑混凝土时减少浇筑厚度，利用浇筑层面散热；

（4）在混凝土中埋设水管，通入冷水降温；

（5）规定合理的拆模时间，气温骤降时进行表面保温，以免混凝土表面发生急剧的温度梯度；

（6）施工中长期暴露的混凝土浇筑块表面或薄壁结构，在寒冷季节采取保温措施；

改善约束条件的措施是：

①合理地分缝分块；

②避免基础过大起伏；

③合理的安排施工工序，避免过大的高差和侧面长期暴露；

此外，改善混凝土的性能，提高抗裂能力，加强养护，防止表面干缩，特别是保证混凝土的质量对防止裂缝是十分重要，应特别注意避免产生贯穿裂缝，出现后要恢复其结构的整体性是十分困难的，因此施工中应以预防贯穿性裂缝的发生为主。

在混凝土的施工中，为了提高模板的周转率，往往要求新浇筑的混凝土尽早拆模。当混凝土温度高于气温时应适当考虑拆模时间，以免引起混凝土表面的早期裂缝。新浇筑早期拆模，在表面引起很大的拉应力，出现“温度冲击”现象。在混凝土浇筑初期，由于水化热的散发，表面引起相当大的拉应力，此时表面温度亦较气温为高，此时拆除模板，表面温度骤降，必然引起温度梯度，从而在表面附加一拉应力，与水化热应力迭加，再加上混凝土干缩，表面的拉应力达到很大的数值，就有导致裂缝的危险，但如果在拆除模板后及时在表面覆盖一轻型保温材料，如泡沫海棉等，对于防止混凝土表面产生过大的拉应力，具有显著的效果。

为保证混凝土工程质量，防止开裂，提高混凝土的耐久性，正确使用外加剂也是减少开裂的措施之一。例如使用减水防裂剂，其主要作用为：

（1）混凝土中存在大量毛细孔道，水蒸发后毛细管中产生毛细管张力，使混凝土干缩变形。增大毛细孔径可降低毛细管表面张力，但会使混凝土强度降低。这个表面张力理论早在六十年代就已被国际上所确认。

（2）水灰比是影响混凝土收缩的重要因素，使用减水防裂剂可使混凝土用水量减少25％。

（3）水泥用量也是混凝土收缩率的重要因素，掺加减水防裂剂的混凝土在保持混凝土强度的条件下可减少15％的水泥用量，其体积用增加骨料用量来补充。

（4）减水防裂剂可以改善水泥浆的稠度，减少混凝土泌水，减少沉缩变形（5）提高水泥浆与骨料的粘结力，提高的混凝土抗裂性能。

（6）混凝土在收缩时受到约束产生拉应力，当拉应力大于混凝土抗拉强度时裂缝就会产生。减水防裂剂可有效的提高的混凝土抗拉强度，大幅提高混凝土的抗裂性能。

（7）掺加外加剂可使混凝土密实性好，可有效地提高混凝土的抗碳化性，减少碳化收缩。

（8）掺减水防裂剂后混凝土缓凝时间适当，在有效防止水泥迅速水化放热基础上，避免因水泥长期不凝而带来的塑性收缩增加。

（9）掺外加剂混凝土和易性好，表面易摸平，形成微膜，减少水分蒸发，减少干燥收缩。

许多外加剂都有缓凝、增加和易性、改善塑性的功能，我们在工程实践中应多进行这方面的实验对比和研究，比单纯的靠改善外部条件，可能会更加简捷、经济。

实践证明，混凝土常见的裂缝，大多数是不同深度的表面裂缝，其主要原因是温度梯度造成寒冷地区的温度骤降也容易形成裂缝。因此说混凝土的保温对防止表面早期裂缝尤其重要。

温度应力观点出发，保温应达到下述要求：

①防止混凝土内外温度差及混凝土表面梯度，防止表面裂缝。

②防止混凝土超冷，应该尽量设法使混凝土的施工期最低温度不低于混凝土使用期的稳定温度。

③防止老混凝土过冷，以减少新老混凝土间的约束。

混凝土的早期养护，主要目的在于保持适宜的温湿条件，以达到两个方面的效果，一方面使混凝土免受不利温、湿度变形的侵袭，防止有害的冷缩和干缩。一方面使水泥水化作用顺利进行，以期达到设计的强度和抗裂能力。