甘南州碳纤维布加固公司-建筑楼房加固新闻

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1  前言随着城市化进程不断加快，建筑、房地产业在较长的一段时期内成为经济发展中的基础和主导产业，带动并促进地方经济加速发展。同时，人们对房屋建筑的认识和了解也越来越多，越来越深，对建筑质量要求也越来越高。楼板裂缝已经逐步成为当前房屋建筑工程常见的问题，并且已成为商品房质量纠纷和业主投诉的焦点问题。它不仅影响使用功能，有损外观，裂缝暴露时间长了破坏结构的整体，降低其刚度，引起钢筋腐蚀，从而影响结构的耐久性和适用性。

　　那么，以下将根据本人的施工管理经验，并结合相关规范，从裂缝的特征出发，就其产生的原因、防治措施和处理方法浅谈一下自己的看法。裂缝的一般特征

　　根据用户的工程质量投诉，通过大量工程实践证明和总结分析，现浇混凝土楼板裂缝有如下几种：　

(1)墙角呈45度斜裂缝。这种裂缝出现在纵横交接的十字、T型、L型连接处，与纵横墙成45度角，并排多道，距墙角的垂直距离大多在1500之内，大多为贯通裂缝。　

平行与纵横墙的直裂缝。这种裂缝多出现在跨中部，平行于纵墙或横墙，大部分为贯通裂缝。　

不规则裂缝。有直缝及不规则形状裂缝，此缝中间宽并且贯通，两头深度较浅。　

（4）支座处板面裂缝。这种裂缝多出现楼板与梁及墙相交部位的支座边缘，此缝显上宽下窄。

3  裂缝的成因分析

   裂缝产生的原因很多，不同的裂缝特征，将由不同的原因造成。那么，本文将从以下几个方面逐一作简单的分析。

3.1 设计方面的原因

　　设计方面主要有建筑平面不规则、结构体形突变；楼板配筋设计不合理；楼板厚度不够；荷载取值不当等等。

3.2施工方面的原因

　　在住宅建设中，有很大部分的钢筋混凝土现浇板出现裂缝，都是由于施工方面的原因造成，这些原因主要包括以下几个方面：

　　（1）现浇板强度未到达1.2N/mm2即过早在上面施工或者加载引起的裂缝；

　　（2）混凝土强度等级达不到设计要求、现浇板的厚度不够、钢筋放置不到位、配筋量不足等均造成现浇板的挠度过大，从而引起它在受弯抗拉处产生裂缝；

　　（3）刚浇筑的混凝土楼板因模板支撑系统不稳定、下沉，使楼板挠度加大，拆模后出现裂缝；

　　（4）像阳台、雨篷、挑檐等悬挑构件，往往由于工人在浇筑混凝土的过程中，将负筋踩到，使构件不能承受负弯矩从而引起裂缝，严重时候可能会使悬挑构件断裂；

　　（5）悬挑构件钢筋位置放置错误，悬挑构件易产生裂缝甚至断裂，造成工程事故发生；

　　（6）混凝土养护不当引起的收缩性裂缝；

　　（7）其他方面：混凝土坍落度、水灰比过大；混凝土过振或浇捣不密实；支模不严实、漏浆；夏季烈日暴晒、冬季受冻；浇筑顺序、留置施工缝错误等等。

3.3混凝土的干缩

　　干缩主要由于混凝土水分蒸发引起了混凝土体形的干缩变形。现浇钢筋混凝土结构中，当混凝土因收缩受到结构外部支座和内部钢筋约束时，在混凝土结构中会引起约束拉应力，约束拉应力超过混凝土的抗拉强度时，必然会引起现浇板开裂的现象产生。裂缝部位一般发生在应力比较集中的地方，而且与墙角线相垂直。

3.4温度变化

　　钢筋混凝土现浇板的温度裂缝有两种原因：

　　（1）混凝土结构中水化热散失速度不*引起的温差裂缝，主要表现的是平面形状突变的凹凸房屋阳角处的裂缝。

　　（2）季度温度和日温度变化引起的裂缝，这种裂缝往往集中在屋面板和朝阳处房间的楼板，裂缝宽度也随季节和日期的变化。

3.5混凝土原材料的质量

　　在房屋建筑中，也有部分裂缝是因为原材料质量不合格引起的。如水泥凝结和膨胀不正常，则产生既短又不规则的裂缝，这种裂缝多产生在混凝土硬化的早期；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；有时碱-骨料反应也会引起裂缝。

3.6地基不均匀沉降

　　在房屋建筑中，有相当一部分的钢筋混凝土现浇板的裂缝是因为地基不均匀沉降引起楼房的拉裂和钢筋混凝土现浇板的开裂。

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4  裂缝的防治措施

　　尽管混凝土现浇板在使用过程中存在裂缝的缺陷，但现浇板的优点主要表现结构的性能方面，因为现浇钢筋混凝土结构，大大提高了房屋的整体性和抗震性能，在实际住宅建设中得到大大提倡。对于现浇板出现的一些裂缝问题可以采取从以下几个方面的措施来减少或者避免裂缝的发生：

　　（1）对于设计方面，应该注意建筑平面布局力求规则；采用普通混凝土时，强度等级不应超过C30；楼面板的厚度应该适当增厚；在房屋相应的部位现浇的混凝土楼面板应该设置收缩钢筋抵抗温度，且其间距不应大于100mm。

　　（2）对于施工方面，可通过加强施工管理实现。

　　（3）对于混凝土的收缩、温度变化，可以通过调整钢筋的间距、加强混凝土的养护、合理地设置后浇带、伸缩缝等措施来解决。

　　（4）对于混凝土原材料质量，可以采取严把材料进货关，认真、严格地按照规范做好材料的验收和复试等措施来解决。

　　（5）对于地基不均匀沉降，可以从设计角度来解决，主要是调整基础的选型来控制或减少这类裂缝的发生。

5  裂缝的处理方法

5.1水泥安定性不合格导致的破坏裂缝

    对混凝土中水泥安定性不合格或者不同品种水泥混用发生化学反应引起的破坏裂缝，须进行的处理，即将混凝土打掉重新浇筑。

5.2受力产生的裂缝

    对受力产生的裂缝，可根据出现的原因，有针对性的采取加固补强措施。如果对已影响到结构安全的楼板裂缝，除了沿缝凿成V字形凹槽冲洗干净，将环氧树脂液用压力灌入缝内封闭外，还要用粘扁钢或碳纤维布等措施对楼板进行加固。

5.3非受力产生的裂缝

     对由温度、混凝土的收缩、施工等因素引起的非受力裂缝处理如下：

　　（1）一般混凝土板表面的龟裂，可先将表面裂缝清洗干净，待干燥后用环氧树脂胶灌缝或用表面涂刷封闭。施工中若在终凝前发现龟裂，可用抹压一遍处理。

　　（2）一般裂缝（宽度在0.05~0.2mm之间）的处理，其处理顺序为：清洗板缝后用1:2或1:1水泥砂浆抹缝，压平养护，封闭以恢复观感即可。（*于缝的数量少且非通长贯通的缝）

　　（3）裂缝较大时，一般宽度大于0.2mm，应沿裂缝凿成八字形凹槽，冲洗干净后，用1:2水泥砂浆抹平，也可采取环氧树脂胶泥嵌补。（*于缝的数量少且非通长贯通的缝）

　　（4）楼板出现裂缝面积较大时，应对楼板进行静载试验，检验其结构安全性，必要时在楼板上增做一层钢筋网片，以提高板的整体性。

　　（5）通长、贯通的危险结构裂缝，裂缝宽度大于0.2mm的处理方法除了沿缝凿成V字形凹槽冲洗干净，将环氧树脂液用压力灌入缝内封闭外，还要用粘扁钢或碳纤维布等措施对楼板进行加固。

6  结束语

   虽然现浇板的微观裂缝是难以避免的，一定程度上宏观裂缝也无可避免，但现浇板的裂缝是可以预先控制的。我们应该做到用心设计、精心施工、严把材料关、严格执行施工规范、加强现场管理，从而减少裂缝出现的概率，将裂缝出现在无害范围之内。一旦不可避免的出现裂缝，针对不同的裂缝采取不同的处理方案，达到不影响结构的实适用性和耐久性的目的。

由于受自然环境中各种因素的影响以及设计考虑不周、施工质量有欠缺和实际交通组成变化及超载车辆的作用等原因，使已建的混凝土桥梁结构可能会出现承载能力不足、混凝土表面裂缝等病害问题。这些混凝土桥梁，绝大部分可通过加固或改善结构受力性能。便可重新投入使用。目前，加固钢筋混凝土桥梁常用粘贴钢板法和粘

    贴碳纤维法两种简便有效的方法。其加固机理为：采用环氧树脂或建筑结构胶将钢板或碳纤维粘贴在钢筋混凝土结构表面，使之与结构物形成整体，从而提高构件的抗弯、抗剪能力，以达到抑制表面裂缝增长，提高结构承载能力的目的。

     由于钢板和碳纤维是在桥梁投入运营后粘贴上去的．所以粘贴及固化阶段桥梁的承载状况不同。加固效果和加固设计计算方法也不同。下面拟以某钢筋混凝土梁桥加固设计为例作一介绍。

1 概况

1．1 工程简介

某钢筋混凝土梁桥运营约8 a，外观上梁体裂缝比较严重，其中匝道7 11轴之间一联连梁需要加固。根据业主要求须有针对性地进行检算并给出相应处理方案。

  该联连梁位于匝道曲线段．曲线半径R=96 m，桥宽9．0 m，梁高140 cm，采用C35混凝土，跨径组合为19．2+23．5+23．5+20 m。其中7、1 1轴均为下牛腿支撑，支座距离梁端4O cm，8—10轴均为固结墩。设计荷载：汽—超2O级，挂一12O级；设计车速：30--．40km／h。

1．2 检测情况

检测报告显示：匝道8+9轴和9—1O轴箱梁梁体腹板内外侧均有竖向裂缝。底板有横向裂缝，且横竖向裂缝贯通；主筋重心处裂缝宽度分别在O．1O～O．25 mm和O．1O加．26 mm之间。检测报告对相关病害的分析和建议如下：8+9轴和9 1O轴箱粱底板处存在大量受力裂缝，个别裂缝宽度较大。分析认为可能由于梁体内有积水，同时固结墩刚度较弱．对梁体约束不够导致受力裂缝比较宽。

1．3 裂缝成因分析

检测报告分析表明，中间跨跨中裂缝是因抗弯承载能力不够而产生的。采用西南交通大学开发的曲线桥分析系统ASCB V7．43对该联连续梁进行内力分析发现．第二跨和第三跨跨中截面承载能力略有欠缺，分别为一13．5％和一14．6％。根据现场调查和计算分析，裂缝成因包括以下几方面：

(1)从裂缝产生时间看是运营后出现的。由此可见．后期荷载对裂缝产生起主要作用。

(2)从计算分析看，截面配筋略显不足，这是造成受力裂缝的原因之一。

(3)从运营状况看，本联连梁曾遭油罐车强烈撞击．其翼板及防撞墙严重损坏，对结构本身造成了较大破坏．这在一定程度上影响了结构承载能力，造成了裂缝的发展。

(4)从历史原因看，该立交设计周期比较短，经过数次优化设计，受经济用钢量影响较大，可能导致在设计计算过程中计算不够精确，忽略了必须考虑的因素，从而造成个别断面钢筋用量不足。

2 加固方案

经业主、设计、检测兰方讨论，*采用受力裂缝处底板和腹板贴钢板或碳纤维法加固。

2．1 粘贴钢板法

粘贴钢板加固法是采用环氧树脂系列粘结剂，将钢板粘贴在钢筋混凝土结构物的受拉或薄弱部位，使之与原结构物形成整体共同受力，以提高其刚度和强度，改善原结构的钢筋及混凝土的应力状态，限制裂缝的进一步发展。从而达到加固补强、提高桥梁承载能力目的的一种加固方法。

   为提高桥梁结构的抗弯能力，一般在构件受拉缘的表面粘贴钢板，使其与原结构形成整体受力，此时，则以钢板与混凝土粘结处的混凝土局部抗剪切强度来控制设计。科学的设计应该控制在钢板发生屈服变形前。粘结处混凝土不出现剪切破坏。补强设计时，可将钢板断面视为钢筋的断面来考虑并加以换算，使原有构件继续承受恒载与活载，而增加的钢板则承受原有构件承*的那部分活载。加固构件为二次受力构件。需要考虑粘贴钢板的滞后应变。用于抗弯能力补强的钢板尺寸应尽可能薄而宽，厚度一般为4-,6 mm，较薄的钢板有足够的弹性来适应构件表面形状。

    钢板两端应延伸到低应力区，以减少钢板锚固端的粘结应力集中，防止粘结部位构件出现裂缝或粘贴钢板拉脱的现象。如何确保钢板和被加固构件形成整体受力是关键问题，为此，通常在端部采用夹紧螺栓固定或者设置U型箍板、水平锚固板等，并在钢板上按一定距离用螺栓固定，以确保钢板与混凝土之间的粘结力满足抗拉或抗剪强度的需要。

   加固采用的粘结材料必须强度高、耐久性好，并具有一定弹性。钢板材料一般以Q345等型号钢材为主。为防止钢板锈蚀．延缓粘接剂的老化，钢板表面应作密封防水防腐处理。

2．2 粘贴碳纤维法

碳纤维作为一种新型建材，因其质轻、耐腐蚀、布很薄、抗拉强度高而被广泛应用。碳纤维布加固法亦被视为梁式桥加固补强、提高承载能力。尤其是当桥高受限制时的可以选择]加固方法.

    加固混凝土构件时，按构件的不同受力特点，用粘结材料将碳纤维布有序地粘贴于构件表面，实现对构件变形的约束，并因此而提高构件的极限强度和承载能力。碳纤维布的抗拉强度和弹性模量都很高，厚度一般小于2mm。

   碳纤维布加固桥梁计算方法通常与钢筋混凝土构件计算方法类似。由于加固构件属于二次受力构件，需要考虑碳纤维材料的滞后应变。碳纤维加固由于材料的特殊性．其*的受力特点为：

(1)与传统的其他加固方法相比，能小程度地改变原有结构的应力分布。保证在设计荷载范围内与原结构共同受力。

(2)沿桥梁的主拉应力方向粘贴碳纤维布，可约束混凝土表面裂缝，防止其再扩展，从而达到提高构件抗弯刚度，减少构件挠度，改善梁体受力状态的目的。

(3)碳纤维布由于主受力方向不同，有单向受力和双向受力布之分，可以根据不同的受力特性与方向，选择不同的布。

(4)碳纤维布加固混凝土时，在提高其受弯承载力的同时．还可能影响受弯构件的破坏形态。当碳纤维布用量过多时．构件的破坏形态将由碳纤维被拉断引起的破坏转变为混凝土突然压碎破坏；同时，由于碳纤维为*弹性材料，它与钢筋共同作用会减弱钢筋塑性性能对构件延性的影响。碳纤维布用量过多，构件延性将有所降低。因此，碳纤维布用于钢筋混凝土梁式桥的加固补强时。应根据实际情况合理使用。

(5)由于碳纤维布加固后，在后破坏时的突然性，其承载能力极限状态不能按普通钢筋混凝土来定义，所以，一般按碳纤维抗拉强度的2／3(或更低)进行抗弯承载力计算。

(6)碳纤维布也可用于提高混凝土梁的抗剪承载力，其作用机理同箍筋类似。同时还可以明显改善和增强构件的变形能力。

(7)碳纤维布与混凝土之间的粘结性能，本质上是接触面之间的相互作用。其宏观上表现为液态聚合物浸润表面后形成的机械锁结；微观上表现为分子扩散后相互缠结作用、化学键作用、静电吸引作用或其他复合作用。

2．3 加固设计方案的确定

(1)粘贴钢板法主要是由钢板和现有钢筋共同承担活载作用，所以拟定沿梁底横向净距5 cm，均匀粘贴长18 In、宽30 cm、厚6 mm的钢板条，钢板材料为Q345C。经检算，强度达到要求。钢板用纵向间距为50 cm的MIO膨胀螺栓固定。由于腹板裂缝为底板裂缝的延伸，为防止裂缝进一步发展，于竖向裂缝范围内腹板两侧沿竖向粘贴碳纤维布。该布粘贴应覆盖裂缝范围，并向外延伸不小于30 cm。

(2)粘贴碳纤维布法主要是由碳纤维和现有钢筋共同承担活载作用。考虑到被加固混凝土梁裂缝发展比较严重，碳纤维达到钢筋极限强度后钢筋抵抗变形能力*失效，增大的弯矩则*由碳纤维承担。而碳纤维拉伸模量与钢筋弹性模量接近。同时碳纤维材料截面面积较小，当碳纤维承担增大的弯矩时，力也随之剧增，使裂缝发展严重，进而起不到预期的加固效果。如果为抵抗裂缝发展而加大碳纤维材料的用量，其强度利用率则偏低，这是不科学也不经济的。在经过综合经济技术比较后，*采用贴钢板法加固方案。

4 结论与建议

(1)对因承载能力不足导致的混凝土结构受力裂缝，采用粘贴钢板加固法加固效果明显；

(2)本设计采用公式均参照《碳纤维布加固混凝土结构技术规程}(CECS146：2003)相关章节．从计算原理上来分析是合理的。但是某些参数选取的准确性和合理性还有待进一步研究：

(3)由于原有结构本身存在一定缺陷，采用这种方法进行设计计算时。承载能力需要有一定的富余。