現澆板裂縫產生原因及處理措施
何偉龍
摘要：隨著經濟的發展，建筑工程大量出現。在路橋工程項目中，現澆板板裂縫是常見的工程質量中常見問題，它不僅妨礙道路和橋梁的使用，更嚴重的是危及主體結構安全。因此必須積極防治現澆板的裂縫問題。筆者通過分析現澆板裂縫的成因, 從設計、施工工藝，材料采用，人員管理四個方面提出了預防及治理現澆板裂縫的方法,希望對同行有一定的參考價值。
關鍵詞：現澆板裂縫；產生原因；預防；處理
一，混凝土橋梁裂縫成因、種類：
（一）成因：
混凝土結構裂縫的成因復雜而繁多，甚至多種因素相互影響，但是每一條裂縫均有其產生的一種或幾種主要原因。混凝土橋梁裂縫的種類，就其產生的原因，大致可劃分以下幾種：
1，設計階段。結構計算時不計算或部分漏算；結構受力假設與實際受力不符；結構安全系數不夠；內力與配筋計算錯誤；設計斷面不足；鋼筋設置偏少或布置錯誤；構造處理不當；結構剛度不足；設計圖紙交代不清等。
2，施工階段。不按設計圖紙施工，甚至擅自更改結構施工順序，改變結構受力模式；不對結構做機器振動下的疲勞強度驗算等。
3，使用階段。超出設計載荷的重型車輛過橋。
（二）種類：
1，溫度變化引起裂縫。
混凝土具有熱脹冷縮性質，當外部環境或結構內部溫度發生變化，混凝土將發生變形，若變形遭到約束，則在結構內將產生應力，當應力超過混凝土抗拉強度時即產生溫度裂縫。溫度裂縫區別其它裂縫最主要特征是將隨溫度變化而擴張或合攏。
2，收縮引起裂縫。
在實際工程中，混凝土因收縮所引起的裂縫是最常見的。在混凝土收縮種類中，塑性收縮和縮水收縮是發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是，大部分屬表面裂縫，裂縫寬度較細，且縱橫交錯，成龜裂狀，形狀沒有任何規律。
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。另外水泥標號越低、單位體積用量越大、磨細度越大，則混凝土收縮越大，且發生收縮時間越長。
（2）骨料品種。骨料中石英、花崗巖、石灰巖、長石等吸水率較小、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）外界環境。大氣中濕度小、空氣干燥、溫度高、風速大，則混凝土水分蒸發快，混凝土收縮越快。
（6）振搗方式及時間。機械振搗方式比手工搗固方式混凝土收縮性要小。振搗時間應根據機械性能決定，一般以5～15s/次為好。時間太短，振搗不密實，形成混凝土強度不足或不均勻；時間太長，造成分層，粗骨料沉入底層，細骨料留在上層，強度不均勻，上層易發生收縮裂縫。
3，凍脹引起的裂縫。
大氣氣溫低于零度時，吸水飽和的混凝土出現冰凍，游離的水轉變成冰，體積膨脹9%，因而混凝土產生膨脹應力；同時混凝土凝膠孔中的過冷水（結冰溫度在-78度以下）在微觀結構中遷移和重分布引起滲透壓，使混凝土中膨脹力加大，混凝土強度降低，并導致裂縫出現。尤其是混凝土初凝時受凍最嚴重，成齡后混凝土強度損失可達30%～50%。
溫度低于零度和混凝土吸水飽和是發生凍脹破壞的必要條件。當混凝土中骨料空隙多、吸水性強；骨料中含泥土等雜質過多；混凝土水灰比偏大、振搗不密實；養護不力使混凝土早期受凍等，均可能導致混凝土凍脹裂縫。
二，現澆板裂縫的預防及防治措施。
現澆板裂縫的預防方面設計是前提, 材料是基礎,施工是關鍵,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, 連續澆筑。
2，混凝土澆筑后應及時采用薄膜、麻袋覆蓋、澆水等養護的方法進行有效養護, 使用商品混凝土的必須覆蓋養護。
3，施工現場可采用復振或二次抹面等措施, 防止混凝土表面產生塑性裂縫。
4，現澆板底模拆除時的混凝土強度應符合《混凝土結構工程施工質量驗收規范》（GB50204- 2002）第43條的規定。
（二）材料方面
1，現澆板鋼筋應優先選用延性、韌性和可焊性較好的HPB235級和HRB335級熱軋鋼。
2，嚴格控制砂的粒徑及含泥量。混凝土用砂應采用中粗砂,如果砂的含泥量超過標準,不僅降低強度,而且也會使混凝土產生裂縫,含泥量應控制在2%以內。
3，預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，加強對施工管理人員及操作人員責任心的教育,嚴格按規范標準管理及施工,對影響工程質量的行為要追究責任人。
2，工程竣工后,建設單位和施工單位應采取適當的措施避免環境溫度及濕度的劇烈變化。
3，工程投入使用后,不得任意開鑿、損壞結構層。
4，加強現澆板澆搗后的養護。尤其在高溫下施工,更應經常澆水養護,這樣既可減少溫度產生的裂縫,也可降低由于混凝土的收縮而產生的約束應力,有效控制裂縫。同時對水泥砂漿地面,也要嚴格按施工順序操作并加強養護,經常使地面處于濕潤狀態也能有效地抑制地面裂縫的產生。
（四）修補方法。
具體步驟如下：
1，混凝土表面處理。混凝土面應鑿除粉飾層、油垢、污物，然后用角磨機磨去1～2mm厚表層，混凝土構件轉角處應進行倒角處理，磨出或補出半徑不小于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，粘貼面修補找平,混凝土面蜂窩、麻面、凹凸部位用混凝土修補結構膠填平，修補膠固化后（以手指觸感干燥為宜，約5小時），可進行下一道工序。
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組份混合均勻為止。攪拌時最好沿同一方向攪拌，盡量避免混入空氣形成氣泡。膠應現配現用，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，可機械攪拌。少量也可用Φ6或Φ8細鋼筋棍人工攪拌。每次配置量以小于3公斤為宜，現配現用。按設計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，拐角部位適當多涂抹一些。將涂好膠的碳纖維布，拉緊對齊后粘貼，用塑料刮板或滾筒，沿同一方向反復滾壓，直至膠料滲出。然后，在碳纖維布外表面也均勻涂抹面膠，并反復滾壓，使結構膠雙向充分浸潤碳纖維布。
7，固化。若固化溫度25℃左右，3天即可負載使用。若固化溫度5℃左右，5天可負載使用。
8，檢驗。檢驗時可用小錘輕擊或手壓粘貼面判斷粘貼效果，總有效粘結面積不應小于95%，如出現輕微空鼓可采取針管注膠的方法進行補救。若空鼓面積大于100cm2，宜將空鼓處的碳纖維布切除，補粘四周搭接長度大于0.2m的碳纖維布塊。
9，維護。粘貼48小時后，可粉刷20mm厚M15水泥砂漿或噴砂保護。
現澆板出現裂縫是一個普遍的現象，也是長期令技術人員困擾的一個復雜的技術難題。裂縫在大多數工程中雖然不可避免但卻可以控制，只要在設計過程中針對各影響因素考慮全面、細致，嚴格遵守設計規范，就一定能把裂縫控制在設計所要求的范圍內，從而保證道橋的使用壽命。
參考文獻：
1，《混凝土結構設計規范》（GB50010-2002）。
2，袁勇《混凝土結構早期裂縫控制》，北京: 科學出版社, 2004。
3，王立久，姚少臣譯，《 建筑病理學—建筑物常見病害診斷與
對策》，北京: 中國電力出版社, 2002。
4，劉金鈴，《現澆板砼收縮與溫差聯合作用裂縫控制計算》，《福建建設科技》，2007。