萬志華

摘 要：隨著我國建筑行業(yè)的快速發(fā)展，建筑的混凝土樓板及墻體開裂現(xiàn)象成為一個共性問題?；炷亮芽p是結(jié)構(gòu)承載能力、耐久性及防水性降低的主要原因。某些新技術(shù)與新材料的應(yīng)用，也會加劇裂縫的產(chǎn)生。建筑裂縫的存在會對結(jié)構(gòu)的使用及安全造成一定的影響。裂縫會降低房屋的品質(zhì)，業(yè)主都是難以接受的。文章在簡單介紹混凝土裂縫控制的意義和標準后，從建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計方面著手分析裂縫產(chǎn)生的原因并闡述行之有效的控制措施。

關(guān)鍵詞：結(jié)構(gòu)設(shè)計；混凝土結(jié)構(gòu)；裂縫

1 裂縫控制的意義和標準

混凝土裂縫是由于混凝土結(jié)構(gòu)受內(nèi)外因素的作用而產(chǎn)生的物理結(jié)構(gòu)變化，裂縫是混凝土結(jié)構(gòu)承載能力、耐久性及防水性降低的主要原因?；炷两Y(jié)構(gòu)的裂縫是多方面的因素造成的，各種不同因素形成的裂縫對建筑本身的危害也存在區(qū)別。帶裂縫的混凝土結(jié)構(gòu)存在的危害主要表現(xiàn)在：會影響結(jié)構(gòu)的正常使用，降低結(jié)構(gòu)的強度，降低結(jié)構(gòu)的剛度，影響結(jié)構(gòu)的承載能力，降低混凝土的抗剪能力，混凝土保護層開裂引起鋼筋的銹蝕，引起裝飾面層的開裂從而影響飾面的美觀。裂縫問題是每個建筑工程中無法避免的，只能將其控制在一定范圍內(nèi)，減少對建筑工程質(zhì)量的影響。國家標準《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》把混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件正截面的受力裂縫控制等級劃分為三級，并按不同的使用環(huán)境類別對各控制等級提出了最大裂縫寬度限值的要求；各地方的工程質(zhì)量通病防治措施手冊均對控制混凝土構(gòu)件的裂縫提出了嚴格的要求，并要求結(jié)構(gòu)設(shè)計階段和現(xiàn)場施工階段應(yīng)該嚴格執(zhí)行相關(guān)的技術(shù)措施規(guī)定。

2 混凝土建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計導(dǎo)致裂縫產(chǎn)生的原因

混凝土裂縫一般可以分為荷載裂縫和變形裂縫。在荷載作用下，結(jié)構(gòu)的強度、剛度或穩(wěn)定性不夠而出現(xiàn)的裂縫稱為荷載裂縫；由于溫度、收縮、不均勻沉降等所引起的裂縫稱為變形裂縫。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計考慮不周從而導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫的情況主要有以下幾種：

（1）設(shè)計中未充分考慮結(jié)構(gòu)設(shè)計基本原則，結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范相關(guān)規(guī)定要求在滿足承載力極限狀態(tài)的情況下還應(yīng)滿足正常使用極限狀態(tài)，以保證結(jié)構(gòu)不出現(xiàn)超過正常使用狀態(tài)的變形、裂縫等，許多結(jié)構(gòu)設(shè)計人員只注重滿足承載力極限狀態(tài)，而輕視正常使用極限狀態(tài)設(shè)計的要求，為結(jié)構(gòu)產(chǎn)生過大裂縫埋下隱患。

（2）建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計計算準確性低，簡化計算模型不準確，計算方式與實際受力狀態(tài)不符，且結(jié)構(gòu)構(gòu)件的截面尺寸取值不合理、實際配筋值比計算值過于偏小，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫。鋼筋的位置也要正確，保護層過大或過小都有可能導(dǎo)致混凝土開裂。

（3）設(shè)計中對結(jié)構(gòu)缺乏整體考慮，未深入考慮整個結(jié)構(gòu)的受力性能，未能充分考慮由基礎(chǔ)的不均勻沉降產(chǎn)生的附加應(yīng)力，導(dǎo)致上部結(jié)構(gòu)開裂。

（4）混凝土材料及配合比：配合比設(shè)計不當，直接影響混凝土的抗拉強度，是造成混凝土開裂不可忽視的原因。配合比不當指水泥用量過大，水灰比大，含砂率不當，骨料種類不佳，選用外加劑不當?shù)龋@幾個因素也是互相影響的。

（5）沒有充分考慮構(gòu)件的收縮變形，忽視了結(jié)構(gòu)構(gòu)件間的變形協(xié)調(diào)問題。盲目使用高強度等級混凝土，使水泥用量增加，加大了混凝土的收縮量，加大了開裂的幾率。收縮是混凝土的一個主要特征，對混凝土的性能有很大影響。由于收縮而產(chǎn)生的微觀裂縫一旦發(fā)展，則有可能引起結(jié)構(gòu)的開裂、變形甚至破壞。

（6）未能準確地估計出建筑物在建設(shè)過程中會受到的荷載與使用荷載，計算結(jié)果與實際情況不符，也會造成混凝土裂縫的出現(xiàn)。

（7）未充分考慮溫度應(yīng)力的作用，使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫?；炷羶?nèi)的水泥在水化反應(yīng)過程中散發(fā)出大量熱量是混凝土升溫，并與外部氣溫形成一定的溫差，從而產(chǎn)生溫度應(yīng)力，其大小與溫差有關(guān)，并直接影響到混凝土的開裂及裂縫的寬度。由溫度應(yīng)力導(dǎo)致裂縫的現(xiàn)象在大體積混凝土結(jié)構(gòu)及超長結(jié)構(gòu)中表現(xiàn)尤為突出。

（8）隨著建筑行業(yè)的發(fā)展，結(jié)構(gòu)設(shè)計也越來越復(fù)雜化多樣化，許多設(shè)計人員在未充分了解和掌握新材料新技術(shù)的使用范圍、使用條件及相關(guān)的技術(shù)要點的情況下，盲目使用新技術(shù)新材料，造成結(jié)構(gòu)開裂甚至影響結(jié)構(gòu)安全。

3 對混凝土建筑結(jié)構(gòu)裂縫的控制措施

在結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中，應(yīng)充分考慮各種產(chǎn)生裂縫的可能，采取經(jīng)濟有效的結(jié)構(gòu)設(shè)計手段從源頭上控制混凝土結(jié)構(gòu)開裂的可能。應(yīng)重視對于構(gòu)造鋼筋的配置，尤其是現(xiàn)澆樓面結(jié)構(gòu)板、剪力墻等薄壁構(gòu)件更應(yīng)注意構(gòu)造鋼筋的直徑和數(shù)量的選取。在那些容易產(chǎn)生應(yīng)力集中的薄弱部位適當加強構(gòu)造鋼筋的配置?；A(chǔ)設(shè)計應(yīng)該充分考慮不均勻沉降的不利影響。結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中，可考慮主要由以下幾個方面著手控制混凝土結(jié)構(gòu)裂縫：

（1）嚴格按國家標準《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》中關(guān)于正常使用極限狀態(tài)設(shè)計的相應(yīng)要求進行混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的裂縫寬度及撓度驗算，對不滿足規(guī)范要求的結(jié)構(gòu)構(gòu)件進行調(diào)整，如加大構(gòu)件截面高度或增大構(gòu)件縱向受力鋼筋的配筋率，以達到控制構(gòu)件最大裂縫的目的。

（2）對平面較長的建筑，應(yīng)按規(guī)范的相應(yīng)要求設(shè)置變形縫，把結(jié)構(gòu)劃分成若干個簡單規(guī)則的單元，從而減小結(jié)構(gòu)構(gòu)件內(nèi)部由溫差、混凝土收縮、基礎(chǔ)不均勻沉降等產(chǎn)生的附加應(yīng)力，能有效控制裂縫的產(chǎn)生及發(fā)展。

（3）合理設(shè)置后澆帶，設(shè)置后澆帶可以適當增大伸縮縫的間距，后澆帶的間距不宜過大，一般控制在30～40米之間設(shè)置一道為宜，后澆帶寬可取0.8-1m，后澆帶內(nèi)的鋼筋一般情況下不截斷。后澆帶保留時間一般不少于一個月。在此期間，收縮變形可完成30%～40%。后澆帶的澆筑時間宜選擇氣溫較低（但應(yīng)為正溫度）時段，可用強度高一級的微膨脹混凝土澆筑。

（4）整體結(jié)構(gòu)采用補償微膨脹混凝土，此措施常用于大體積混凝土基礎(chǔ)及超長地下室結(jié)構(gòu)中。大體積混凝土基礎(chǔ)及超長地下室由于一次澆筑的混凝土體量較大和結(jié)構(gòu)超長，產(chǎn)生的溫度應(yīng)力很大，及易產(chǎn)生裂縫，此時在混凝土中摻入適量微膨脹劑可以起到收縮補償作用，可有效控制裂縫的開展，保證工程的質(zhì)量。

（5）加大結(jié)構(gòu)樓板的厚度、適當提高樓板的配筋率，板面鋼筋雙向拉通，并采用控制裂縫性能較佳的熱軋變形鋼筋，板筋以小直徑、小間距為原則布置。在易裂的邊緣部位也可以設(shè)置暗粱，提高該部位的配筋率。

（6）結(jié)構(gòu)樓板平面應(yīng)盡量簡單規(guī)則，在進行結(jié)構(gòu)布置時，為了防止樓板平面的形狀出現(xiàn)凹凸的情況，應(yīng)當盡可能選擇較為規(guī)整的平面或合理布置結(jié)構(gòu)梁的位置，以此來達到將形狀不規(guī)整的平面調(diào)整為規(guī)則平面的目的，在結(jié)構(gòu)施工圖紙設(shè)計中，應(yīng)當對平面凹口附近的樓板配筋進行加強，并增配角部抗裂鋼筋。

（7）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水劑。嚴格控制混凝土原材料的的質(zhì)量和技術(shù)標準，選用低水化熱水泥，粗細骨料的含泥量應(yīng)盡量減少。根據(jù)工程特點，可以利用混凝土后期強度，這樣可以減少用水量，減少水化熱和收縮。

4 結(jié)束語

混凝土裂縫的形成有許多方面的原因，除了設(shè)計因素外，外部環(huán)境條件、結(jié)構(gòu)材料不達標、施工組織不合理及養(yǎng)護工作不到位也是導(dǎo)致開裂的重要因素。基于此，應(yīng)當通過工程建設(shè)過程中的各個環(huán)節(jié)一起努力，建立健全完善的管理體系以及制定合理的管理條例，在設(shè)計階段和施工階段均采取有效的措施來控制結(jié)構(gòu)裂縫的產(chǎn)生，以此來提高混凝土結(jié)構(gòu)工程的質(zhì)量。

參考文獻

[1]GB50010-2010.混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范[S].2015.

[2]張麗.淺談鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計中的裂縫控制[J].中小企業(yè)管理與科技旬刊，2010（10）：113-114.