朱修標(biāo)

摘要：在建筑工程中，混凝土是一種抗拉能力很低的脆性材料，在施工和使用過程中，當(dāng)溫度、濕度發(fā)生變化，地基產(chǎn)生不均勻沉降時，極容易產(chǎn)生裂縫。因而必須從裂縫形成的原因開始分析，并采取有效預(yù)防措施。

關(guān)鍵詞：建筑工程；混凝土裂縫 ；裂縫控制

1.問題的提出

建筑與房地產(chǎn)業(yè)中，隨著框架高層建筑工程的日益增多，人們對建筑物質(zhì)量安全的要求也越來越高。如果施工質(zhì)量低、混凝土強(qiáng)度低、或者設(shè)計不合理必然會導(dǎo)致建筑混凝土裂縫的出現(xiàn)。倘若技術(shù)人員不進(jìn)行有效的加固處理，不僅會影響建筑工程功能的發(fā)揮及周邊建筑物的安全，且也會給人們?nèi)粘Ｉ顜碇T多的不便。因此，工程管理人員應(yīng)分析好建筑工程混凝土裂縫產(chǎn)生的原因，采取必要的質(zhì)量控制措施，以確保建筑工程工程的安全。必須正確地判斷和分析混凝土裂縫的成因，有效地控制和減少混凝土裂縫的產(chǎn)生。

2.混凝土裂縫產(chǎn)生的因素分析

2.1設(shè)計因素

主要是：（1）設(shè)計結(jié)構(gòu)構(gòu)件斷面突變或因開洞、留槽引起應(yīng)力集中，構(gòu)造處理不當(dāng)，所產(chǎn)生的構(gòu)件裂縫。（2） 設(shè)計中對構(gòu)件施加預(yù)應(yīng)力不當(dāng)，造成構(gòu)件的裂縫（偏心、應(yīng)力過大等）。（3）設(shè)計中構(gòu)造鋼筋配置過少或過粗等引起構(gòu)件裂縫（如墻板、樓板）。（4）設(shè)計中未充分考慮混凝土構(gòu)件的收縮變形。（5）設(shè)計中采用的混凝土等級過高，造成用灰量過大，對收縮不利。（6）各種結(jié)構(gòu)縫設(shè)置不當(dāng)?shù)纫蛩厝菀讓?dǎo)致混凝土開裂。

2.2建材因素

主要是：（1）粗細(xì)集料含泥量過大，造成混凝土收縮增大；集料顆粒級配不良容易增大混凝土收縮，使混凝土產(chǎn)生裂縫。（2）骨料粒徑越細(xì)、針片含量越大，混凝土用灰量、用水量增多，收縮量增大。（3）混凝土外加劑、摻和料選擇不當(dāng)、或摻量不當(dāng)，嚴(yán)重增加混凝土收縮。（4）水泥品種原因，礦渣硅酸鹽水泥收縮比普通硅酸鹽水泥收縮大、粉煤灰及礬土水泥收縮值較小、快硬水泥收縮大。（5）水泥等級及混凝土強(qiáng)度等級原因：水泥等級越高、細(xì)度越細(xì)、早強(qiáng)越高對混凝土開裂影響很大?；炷猎O(shè)計強(qiáng)度等級越高，混凝土脆性越大、越易開裂。

2.3施工因素

主要是：（1）混凝土質(zhì)量好壞的一個重要標(biāo)志是成型后混凝土的均勻性和密實程度。因此，混凝土的攪拌、運輸、澆灌、振實各道工序中的任何缺陷和疏漏，都可能是裂縫產(chǎn)生的直接或間接成因。（2）水分蒸發(fā)、水泥結(jié)石和混凝土干縮通常是導(dǎo)致混凝土裂縫的重要原因。（3）模板構(gòu)造不當(dāng)，漏水、漏漿、支撐剛度不足、支撐的地基下沉、過早拆模等都可能造成混凝土開裂。施工過程中，鋼筋表面污染，混凝土保護(hù)層太小或太大，澆灌中碰撞鋼筋使其移位等都可能引起裂縫。（4）混凝土養(yǎng)護(hù)，特別是早期養(yǎng)護(hù)質(zhì)量與裂縫的關(guān)系密切。早期表面干燥或早期內(nèi)外溫差較大更容易產(chǎn)生裂縫。（5） 避免在極端天氣條件下施工，可以減少混凝土結(jié)構(gòu)的開裂情況。

3.混凝土裂縫的控制措施

3.1項目設(shè)計過程中的控制

（1）增配構(gòu)造筋提高抗裂性能，配筋應(yīng)采用小直徑、小間距。全截面的配筋率應(yīng)在0.3～0.5%之間。（2）避免結(jié)構(gòu)突變產(chǎn)生應(yīng)力集中，在易產(chǎn)生應(yīng)力集中的薄弱環(huán)節(jié)采取加強(qiáng)措施.（3）在易裂的邊緣部位設(shè)置暗梁，提高該部位的配筋率，提高混凝土的極限拉伸.（4）在結(jié)構(gòu)設(shè)計中應(yīng)充分考慮施工時的氣候特征，合理設(shè)置后澆縫，在正常施工條件下，后澆縫間距20～30m，保留時間一般不小于60d。

3.2施工過程中的控制預(yù)防

1）嚴(yán)格控制混凝土原材料的的質(zhì)量和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，選用低水化熱水泥，粗細(xì)骨料的含泥量應(yīng)盡量減少（1～1.5%以下）。2）細(xì)致分析混凝土集料的配比，控制混凝土的水灰比，減少混凝土的坍落度，合理摻加塑化劑和減少劑。3）澆筑時間盡量安排在夜間，最大限度降低混凝土的初凝溫度。白天施工時要求在沙、石堆場搭設(shè)簡易遮陽裝置，或用濕麻袋覆蓋，必要時向骨料噴冷水?；炷帘盟蜁r，在水平及垂直泵管上加蓋草袋，并噴冷水。4）根據(jù)工程特點，可以利用混凝土后期強(qiáng)度，這樣可以減少用水量，減少水化熱和收縮。5）加強(qiáng)混凝土的澆灌振搗，提高密實度。6）混凝土盡可能晚拆模，拆模后混凝土表面溫度不應(yīng)下降15℃以上，混凝土的現(xiàn)場試塊強(qiáng)度不低于C5。7）采用兩次振搗技術(shù)，改善混凝土強(qiáng)度，提高抗裂性。8）根據(jù)具體工程特點，采用UEA補(bǔ)償收縮混凝土技術(shù)。9）對于高強(qiáng)混凝土，應(yīng)盡量使用中熱微膨脹水泥，摻超細(xì)礦粉和膨脹劑，使用高效減水劑。通過試驗摻入粉煤灰，摻量15%～50%。

4.實例分析

某住宅小區(qū)項目為由2棟18層底框結(jié)構(gòu)樓房組成，底部框架兩層（第一層現(xiàn)已隨室外地坪墊高而回填），上部六層砌體，建筑面積為8150m2，該樓底部框架采用現(xiàn)澆混凝土澆筑，上部承重砌體采用小型砌塊和混合砂漿砌筑，樓板為混凝土現(xiàn)澆板。

4.1本工程開裂原因分析

1）施工質(zhì)量差，混凝土強(qiáng)度太低，部分構(gòu)件配筋和截面尺寸少于設(shè)計要求，不能滿足承載力要求，即便無沉降產(chǎn)生，在荷載作用下，框支梁也可能會出現(xiàn)裂縫。2）該場地地質(zhì)情況復(fù)雜，樁處理方式不妥，樁身沒有全斷面嵌入完整巖石中，從而導(dǎo)致該樁出現(xiàn)明顯附加沉降。樁端持力層范圍內(nèi)可能存在某種不良地質(zhì)現(xiàn)象（軟弱夾層、斷裂破碎帶、洞穴分布或溶溝溶槽發(fā)育等），樁身沒有全斷面嵌入完整巖石中，同時樁體自身很可能存在施工質(zhì)量問題，出現(xiàn)了明顯附加沉降。3）從本工程采用的嵌巖灌注樁基礎(chǔ)形式推斷，相鄰辦公樓基礎(chǔ)施工不會造成本工程的樁基產(chǎn)生明顯附加沉降，但在樁端巖層持力層范圍內(nèi)存在某種不良地質(zhì)現(xiàn)象（軟弱夾層、斷裂破碎帶、洞穴分布或溶溝溶槽發(fā)育等）的情況下，降水對地基可能造成擾動，誘發(fā)沉降。

4.2工程抗裂施工措施

4.2.1基礎(chǔ)地基加固

為減少基礎(chǔ)沉降，提高地基承載力，地基加固處理采用換填法，即采用砂墊層的方法。以保證結(jié)構(gòu)沉降為柔性均勻沉降。

4.2.2優(yōu)化混凝土配合比

為防止混凝土自身滲漏，采用抗?jié)B混凝土，抗?jié)B等級S6。由于大體積現(xiàn)澆鋼筋混凝土易出現(xiàn)收縮裂縫，為提高混凝土的抗裂性能，在抗?jié)B混凝土內(nèi)摻入適量的HEA高效防水劑和設(shè)置垂直伸縮縫間距，沉淀池伸縮縫間距約為45m。

4.2.3地下室外墻混凝土的養(yǎng)護(hù)

地下室外墻混凝土易出現(xiàn)收縮裂縫，除在配合比選定上采取積極的預(yù)防措施，在施工中采取外側(cè)加密橫向鋼筋、嚴(yán)格控制坍落度等措施外，后期的養(yǎng)護(hù)也至關(guān)重要。

5.結(jié)語

建筑物的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件尤其是建筑工程常常由于各種不同的原因?qū)е赂鞣N裂縫出現(xiàn)，是不可避免的，但裂縫的出現(xiàn)是可以控制的。對于裂縫控制來說，加強(qiáng)鋼筋混凝土出現(xiàn)裂縫原因的分析是非常重要的，設(shè)計、施工、材料等方面因素對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)開裂的影響是相互聯(lián)系、相互制約的，必須全面系統(tǒng)的考慮。要分析裂縫出現(xiàn)的原因，對裂縫采取措施加以正確的處理，能夠避免鋼筋混凝土裂縫的產(chǎn)生或者使裂縫盡可能控制在允許范圍之內(nèi)，從而保證建筑物的長期正常使用。