趙永年

摘要：我國經(jīng)濟的不斷發(fā)展，使得建筑行業(yè)也突飛猛進，而我國的很多建筑多采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，這也給建筑行業(yè)的發(fā)展注入了新的力量，然而在建筑物的使用過程中會出現(xiàn)裂縫，甚至出現(xiàn)倒塌等一系列事故，這個問題一直困擾著我們的技術(shù)人員，也受到各界人士的關(guān)注，這是當(dāng)今工程領(lǐng)域很難解決的一個問題，本文通過對參考相關(guān)的文獻和數(shù)據(jù)的分析，對混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的類型、形成原因、主要預(yù)防措施進行了詳細(xì)的總結(jié)分析，從而規(guī)避有害裂縫的出現(xiàn)，確保建筑工程質(zhì)量達到合格的標(biāo)準(zhǔn)，希望能夠?qū)ο嚓P(guān)行業(yè)的學(xué)者研究分析課題有所幫助。

關(guān)鍵詞：建筑施工；裂縫；產(chǎn)生原因；防范措施

中圖分類號：TU755.7文獻標(biāo)識碼：A文章編號：1674-3024（2017）01-07-04

引言

混凝土的應(yīng)用給建筑行業(yè)帶來了新的動力，也推動了建筑行業(yè)的發(fā)展，而隨之而來的結(jié)構(gòu)裂縫問題也給建筑帶來了很大的危險，混凝土開裂后，嚴(yán)重影響結(jié)構(gòu)的長期安全和耐久運行，混凝土是由水泥、沙石、水以及其他材料的混合體，其結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定受很多因素的影響，近幾年來，商品混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計強度越來越高，工期要求越來越快，普遍采用了預(yù)拌供應(yīng)、泵機輸送的施工方法。施工設(shè)備先進了，施工速度大大加快，商品混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)麻面、蜂窩等現(xiàn)象減少了，裂縫缺陷卻反而多了起來。結(jié)構(gòu)性裂縫影響建筑的美觀，也會降低結(jié)構(gòu)的強度，進而影響使用性能和使用壽命，給使用者帶來不便甚至安全隱患，因此，對混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的成因進行總結(jié)分析、歸納及采取預(yù)防措施很有必要。

1.混凝土施工結(jié)構(gòu)裂縫的類型

1.1混凝土收縮裂縫

收縮裂縫是混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的一種，例如室內(nèi)墻上的網(wǎng)狀裂縫，因材料的濕度不均勻引起的收縮裂縫，這種裂縫在混凝土硬化后發(fā)生，屬于后期裂縫，有塑態(tài)收縮、沉陷收縮、干燥收縮、碳化收縮、凝結(jié)收縮等收縮裂縫。收縮裂縫形成的主要原因有為保證混凝土的和易性，混凝土中加入的水量比水泥水化作用所需的水量要多4-5倍，這部分游離水分蒸發(fā)后，在混凝土內(nèi)部留下許多毛細(xì)孔，使混凝土產(chǎn)生體積收縮，稱為游離水蒸發(fā)收縮；另外水泥水化作用也會引起混凝土體積的收縮，稱為混凝土自收縮。根據(jù)測定，混凝土收縮值的大小與和水泥品種、用量、用水量、骨料規(guī)格及振搗、養(yǎng)護的好壞均有關(guān)系：潮濕條件下養(yǎng)護比干燥條件下養(yǎng)護的混凝土收縮值要減少6%-8%；施工中常見的混凝土收縮裂縫有干燥收縮裂縫、塑性收縮裂縫2種。

（1）干燥收縮裂縫

這種裂縫為表面性的，寬度較細(xì)，多在0.05-0.2mm，深度較淺，走向縱橫交錯，沒有規(guī)律性，整體結(jié)構(gòu)多發(fā)生在變截面處，一般在混凝土露天養(yǎng)護一段時間后出現(xiàn)。產(chǎn)生的主要原因是混凝土養(yǎng)護不力或不及時，表面水分散失過快，而內(nèi)部變化小，表面干縮變形受到內(nèi)部的約束產(chǎn)生較大應(yīng)力形成裂縫。

（2）塑性收縮裂縫

這種裂縫形狀規(guī)則，互不連貫，長短不一，深度較淺，一般在混凝土初凝后產(chǎn)生。產(chǎn)生原因主要是由于混凝土在塑性狀態(tài)時，表面沒有及時覆蓋，而天氣炎熱溫度高，或風(fēng)力大等原因，使混凝土表面水分蒸發(fā)過快，體積急劇收縮，使混凝土表面開裂：混凝土水灰比過大，模板、墊層過于干燥、吸水大也是裂縫產(chǎn)生原因之一。

1.2混凝土溫度裂縫

這種裂縫主要是由于混凝土具有熱脹冷縮的性質(zhì)，當(dāng)外部環(huán)境或內(nèi)部溫度發(fā)生變化，混凝土將發(fā)生變形。由于混凝土內(nèi)外溫度差較大，導(dǎo)致其內(nèi)外收縮不一致，在混凝土表面產(chǎn)生拉應(yīng)力，從而產(chǎn)生裂縫：裂縫走向無一定規(guī)律性，梁、板結(jié)構(gòu)多平行于短邊，大面積結(jié)構(gòu)的裂縫縱橫交錯：裂縫寬度大小不一，一般≤0.5mm，受溫度影響，冬寬夏細(xì)，沿截面高度上寬下窄。通常有兩種情況：

（1）表面溫度裂縫

在早晚溫差大的地區(qū)和季節(jié)，或施工時風(fēng)速大，而保溫、養(yǎng)護措施不力或不及時，造成混凝土表面溫度急劇降低，產(chǎn)生降溫收縮，又受混凝土內(nèi)部約束，產(chǎn)生拉應(yīng)力，而混凝土早期強度較低，從而產(chǎn)生裂縫；這種裂縫只在混凝土表面較淺部位出現(xiàn)。

（2）進深的和貫穿的溫度裂縫

大體積混凝土施工，內(nèi)部水化熱量大，溫度急劇升高引起裂縫。大體積混凝土硬化期間，內(nèi)部釋放大量水化熱，內(nèi)部溫度上升很快，最高可達70℃-80℃；混凝土內(nèi)部散熱慢而外部散熱快，形成較大降溫差，后期均勻降溫時，又受到老混凝土的約束，內(nèi)部出現(xiàn)拉應(yīng)力：當(dāng)拉應(yīng)力超過混凝土強度時，就產(chǎn)生了裂縫：這種裂縫較深，有時是貫穿性的，危害結(jié)構(gòu)。

1.3混凝土沉降裂縫

沉降裂縫是混凝土結(jié)構(gòu)的沉降量不均勻引起的裂縫，例如由地基基礎(chǔ)不均勻沉降引起的墻體正八字形：可能由于地基土質(zhì)松軟不均勻引起，也有可能是由于模板的強度不夠引起的或者是澆筑的地方是斜坡，重力作用下導(dǎo)致沉降不均勻，引起裂縫。

1.4原材料質(zhì)量引起的裂縫

混凝土主要由水泥、砂、骨料、拌和水及外加劑組成。混凝土所采用材料的質(zhì)量不合格，可能導(dǎo)致結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫。

（1）使用不合格水泥會出現(xiàn)早期不規(guī)則的裂縫。

（2）砂石含泥量超過規(guī)定，不僅降低混凝土的強度和抗?jié)B性，還會使混凝土干燥時產(chǎn)生不規(guī)則的網(wǎng)狀裂縫。砂石的級配差，或砂顆粒過細(xì)，用這種材料拌制的混凝土常造成側(cè)面裂縫。堿骨料反應(yīng)。骨料中含有泥性硅化物質(zhì)與堿性物質(zhì)相遇，水、硅反應(yīng)會生成膨脹的膠質(zhì)，吸水后造成局部膨脹和拉應(yīng)力，則構(gòu)件產(chǎn)生爆裂狀裂縫，在潮濕的地方較為多見。

（3）拌和用水及外加劑

拌和用水或外加劑中氯化物等雜質(zhì)含量較高時對鋼筋銹蝕有較大影響。采用海水或含堿泉水拌制混凝土，或采用含堿的外加劑，可能對堿骨料反應(yīng)有影響。

3.混凝土施工結(jié)構(gòu)裂縫產(chǎn)生的原因

3.1材料因素引起的裂縫

混凝土抗拉強度的降低造成混凝土收縮增加，導(dǎo)致施工結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫。降低混凝土抗拉強度的主要原因有以下幾種：

（1）粗細(xì)集料堿活性反應(yīng)幾混凝土中的泥含量過大，導(dǎo)致混凝土的抗拉強度降低，產(chǎn)生裂縫。

（2）砂石含泥量超過規(guī)定，不僅降低混凝土的強度和抗?jié)B性，還會使混凝土干燥時產(chǎn)生不規(guī)則的網(wǎng)狀裂縫。砂石的級配差，或砂顆粒過細(xì)，用這種材料拌制的混凝土常造成側(cè)面裂縫。堿骨料反應(yīng)。骨料中含有泥性硅化物質(zhì)與堿性物質(zhì)相遇，水、硅反應(yīng)會生成膨脹的膠質(zhì)，吸水后造成局部膨脹和拉應(yīng)力，則構(gòu)件產(chǎn)生爆裂狀裂縫，在潮濕的地方較為多見。

（3）混凝土的添加劑和摻合料選擇失誤，會增加混凝土的收縮，產(chǎn)生裂縫。

（4）水泥的細(xì)度過細(xì)、強度越大，導(dǎo)致混凝土施工結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫越嚴(yán)重。

（5）混凝土用灰量和用水量過多也會導(dǎo)致混凝土的開裂。

（6）拌和用水及外加劑

拌和用水或外加劑中氯化物等雜質(zhì)含量較高時對鋼筋銹蝕有較大影響。采用海水或含堿泉水拌制混凝土，或采用含堿的外加劑，可能對堿骨料反應(yīng)有影響。

3.2設(shè)計不合理引起結(jié)構(gòu)裂縫

在混凝土的結(jié)構(gòu)設(shè)計中，不但要保證結(jié)構(gòu)的各項參數(shù)達標(biāo)，還要考慮其他因素導(dǎo)致的結(jié)構(gòu)變化，避免因結(jié)構(gòu)設(shè)計因素導(dǎo)致的混凝土裂縫。在混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計時，首先要保證結(jié)構(gòu)的設(shè)計適合相應(yīng)的工程環(huán)境和位置，避免地基的沉降致使結(jié)構(gòu)變形，導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)的裂縫。其次，要保證設(shè)計結(jié)構(gòu)的預(yù)應(yīng)力合理，避免應(yīng)力過大或結(jié)構(gòu)重心的偏移導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的裂縫。最后，還要保證設(shè)計時的配筋合理，根據(jù)具體的工程合理安排配筋的間距和腰筋的使用，避免因間距過大導(dǎo)致鋼筋之間的混凝土產(chǎn)生裂縫。

3.3外界因素導(dǎo)致裂縫產(chǎn)生

（1）地基不牢固

混凝土結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定在于地基的牢固，只有地基的基礎(chǔ)夯實，才能保證上部結(jié)構(gòu)的安全和質(zhì)量。混凝土結(jié)構(gòu)的開裂有很多情況是由于地基的沉降所導(dǎo)致的?；炷两Y(jié)構(gòu)裂縫的產(chǎn)生受到地基變形的影響較大，一般地基變形導(dǎo)致的裂縫都是貫穿性的。

（2）熱脹冷縮

由于混凝土結(jié)構(gòu)應(yīng)用的范圍較廣，當(dāng)混凝土結(jié)構(gòu)應(yīng)用于溫度變化較大的環(huán)境時，會導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生熱脹冷縮的變化，而混凝土經(jīng)過熱脹冷縮之后，的當(dāng)其超過膨脹系數(shù)時就會使混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫，這類裂縫是非常常見的。

（3）水分的減少

混凝土結(jié)構(gòu)常見的裂縫為收縮裂縫。當(dāng)混凝土結(jié)構(gòu)水分在逐漸減少時，會是結(jié)構(gòu)的體積逐漸減小，長時間的混凝土結(jié)構(gòu)由于干縮的問題而導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生。

（4）結(jié)構(gòu)受荷

混凝土結(jié)構(gòu)在受到外力作用的情況下，當(dāng)外力超出混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計載荷時，會導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生我們不易察覺的裂縫，長時間受到外力的作用就會加劇裂縫的產(chǎn)生。

（5）徐變

在混凝土結(jié)構(gòu)的工程中，造成裂縫的原因很多，徐變引起的混凝土結(jié)構(gòu)開裂也是很常見的。由于受到外界力的作用過大，導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)變形，造成變形結(jié)構(gòu)處的開裂產(chǎn)生裂縫，而預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)因為徐變會產(chǎn)生應(yīng)力的損失，降低了混凝土結(jié)構(gòu)的抗裂性能。

另外，導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的外界因素還有很多，例如：周圍環(huán)境的影響，結(jié)構(gòu)的腐蝕，火災(zāi)、地震等自然災(zāi)害的影響，人為惡意毀壞、拆除結(jié)構(gòu)導(dǎo)致的裂縫等等。

3.4混凝土配比不合理導(dǎo)致裂縫產(chǎn)生

混凝土配比的合理與否直接影響結(jié)構(gòu)的質(zhì)量，是產(chǎn)生裂縫的主要原因。

（1）在混凝土配比時采用的水灰比、水泥用量、用水量較高，且在配料過程中攪拌不充分，并在減半的過程中隨意的配加水泥的用量

（2）混凝土砂率的控制不合理，要根據(jù)混凝土的性質(zhì)來進行砂率的控制，砂率的過大或過小都會導(dǎo)致混凝土發(fā)生顯著的變化，對結(jié)構(gòu)造成影響。

（3）混凝土在攪拌過程中，根據(jù)工程需要加入外添加劑，外添加劑的控制要合理，且在混凝土使用前充分混合均勻。

3.5施工管理不到位引起的裂縫

施工現(xiàn)場的管理工作對混凝土結(jié)構(gòu)的裂縫問題起著十分重要的作用，目前，施工現(xiàn)場的管理工作還存在很多的問題，應(yīng)予以避免。

（1）避免在惡劣的天氣下施工，減少混凝土結(jié)構(gòu)開裂情況。

（2）在混凝土澆筑時，振搗的震振動和振搗棒的進出方法不當(dāng)都會導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)的密實和均勻性，引起開裂。

（3）模板的拆卸時間和拆卸方法不當(dāng)也會引起混凝土結(jié)構(gòu)的開裂。

（4）混凝土結(jié)構(gòu)的養(yǎng)護不到位也會導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)的開裂，特別是早期的混凝土結(jié)構(gòu)養(yǎng)護工作要做到位，會減少裂縫的情況。

3.6鋼筋銹蝕引起的裂縫

由于混凝土質(zhì)量較差或保護層厚度不足，二氧化碳侵蝕碳化至鋼筋表面，使鋼筋周圍混凝土堿度降低，或由于氯化物浸入，鋼筋周圍氯離子含量較高，均可引起鋼筋表面氧化膜破壞，鋼筋中鐵離子與侵入混凝土中的氧氣和水分發(fā)生銹蝕反應(yīng)。其銹蝕物氫氧化鐵體積比原來增長約2—4倍。從而對周圍混凝土產(chǎn)生膨脹應(yīng)力，導(dǎo)致保護層混凝土開裂、剝落。沿鋼筋縱向產(chǎn)生裂縫，并有銹跡滲到混凝土表面。由于銹蝕，使鋼筋有效斷面積減小，鋼筋與混凝土握裹力削弱，結(jié)構(gòu)承載力下降，并將誘發(fā)其它形式的裂縫，加劇鋼筋銹蝕，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)破壞。

3.7凍脹引起的裂縫

大氣溫度低于零度時，吸水飽和的混凝土出現(xiàn)冰凍，游離的水變成冰，體積膨脹9%，因而混凝土產(chǎn)生膨脹應(yīng)力，同時混凝土膠孔中的過冷水在微觀結(jié)構(gòu)中遷移和重分布引起滲透壓，使混凝土強度降低，并導(dǎo)致裂縫出現(xiàn)。溫度低于零度和混凝土吸水飽和是發(fā)生凍脹破壞的必要條件。當(dāng)混凝土中骨料空隙多、吸水性強，骨料中含泥土等雜質(zhì)過多，水灰比偏大、振搗不密實，養(yǎng)護不力使混凝土早期受凍等，均可導(dǎo)致混凝土產(chǎn)生凍脹裂縫。

4.混凝土施工結(jié)構(gòu)裂縫的預(yù)防措施

混凝土結(jié)構(gòu)的裂縫是非常常見且很難避免的，但是其裂縫還是可以預(yù)防和控制的，裂縫的控制措施主要從材料、配比、設(shè)計、施工管理等方面進行控制。

4.1按要求選取材料

混凝土材料的選取主要從水泥、骨料和外摻加料等幾方面進行控制，保證混凝土滿足結(jié)構(gòu)的要求。

（1）水泥選擇：由于混凝土的熱量主要來自水泥水化熱，因而應(yīng)優(yōu)先選用低水化熱的礦渣硅酸鹽水泥，水泥用量不超過380kg/m³。

（2）骨料選擇應(yīng)選擇線膨脹系數(shù)小的石灰?guī)r骨料，形狀以碎石為佳，粒徑盡量大一些，在5-40mm左右，級配良好.細(xì)骨料采用中、粗沙，細(xì)度模數(shù)為2.5-3.2.嚴(yán)格控制砂石的含泥量，使之在1%以內(nèi)，并不得混有有機質(zhì)等雜物。

（3）添加料及外加劑選擇：為了降低水化熱，在保證混凝土強度的前提下，國內(nèi)當(dāng)前主要選用優(yōu)質(zhì)粉煤灰為添加料，摻量不少于20%.根據(jù)測算，每增減10 kg水泥，其水化熱將使混凝土的溫度相應(yīng)升降1℃混凝土中摻加粉煤灰后，可以提高混凝土的和易性，增強抗?jié)B性、耐久性，減少收縮，提高混凝土的抗拉強度等外加劑主要選用高效減水劑、緩凝劑和膨脹劑，用以改善混凝土工作性，減少單位用水量和膠凝材料用量，進而達到提高混凝土的抗裂性、防水性和整體強度的目的。

另外，對于混凝土補償收縮技術(shù)的應(yīng)用也要掌握好，要明確不同品種的膨脹劑的膨脹效果和最佳摻量。

4.2設(shè)計方面預(yù)防措施

（1）為了避免熱脹冷縮對混凝土結(jié)構(gòu)的影響，通常在設(shè)計時增加了保溫的設(shè)計，減少因溫度變化而引起的混凝土結(jié)構(gòu)開裂。

（2）隨著建筑時間的延長，干縮對于混凝土的影響日益凸顯，通常，高強度的混凝土發(fā)生干縮的情況月嚴(yán)重，所以，在設(shè)計時，避免采用高強度的混凝土，減少因干縮導(dǎo)致的裂縫產(chǎn)生。

（3）在設(shè)計的過程中，載荷也是要進行考慮的。通常情況下，設(shè)計結(jié)構(gòu)時要對外加力的作用進行考慮，避免因外加力導(dǎo)致結(jié)構(gòu)產(chǎn)生變形，同時，要在寬度較大的地方進行加鋼筋處理，增加載荷，避免外力的作用產(chǎn)生裂縫。

（4）設(shè)計中的‘抗與‘放

在建筑設(shè)計中應(yīng)處理好構(gòu)件中‘抗與‘放的關(guān)系。所謂，‘抗就是處于約束狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)，沒有足夠的變形余地時，為防止裂縫所采取的有力措施，而所謂‘放就是結(jié)構(gòu)完全處于自由變形無約束狀態(tài)下，有足夠變形余地時所采取的措施。

設(shè)計人員應(yīng)靈活地運用‘抗一放結(jié)合、或以‘抗為主、或以‘放為主的設(shè)計原則。來選擇結(jié)構(gòu)方案和使用的材料。（5）盡量避免結(jié)構(gòu)斷面突變帶來應(yīng)力集中

如因結(jié)構(gòu)或造型方面原因等而不得以時，應(yīng)充分考慮采用加強措施。

（6）采用補償收縮混凝土技術(shù)

在常見的混凝土裂縫中，有相當(dāng)部分都是由于混凝土收縮而造成的。要解決由于收縮而產(chǎn)生的裂縫，可在混凝土中摻用膨脹劑來補償混凝土的收縮，實踐證明，效果是很好的。

（7）設(shè)計上要注意容易開裂部位

根據(jù)調(diào)查，各類結(jié)構(gòu)的易裂部位如下：

a.框架機構(gòu)和剪力墻結(jié)構(gòu)房屋中的現(xiàn)澆浪凝土樓板易裂部位

①房屋平面體形有較大凹凸時，在凹凸交接處的樓板；

②兩端陽角處及山墻處的樓板：

③房屋南面外墻設(shè)大面積玻璃窗時，與南向外墻相鄰的樓板；

④房屋頂層的屋面層

⑤與周梁、柱、墻等構(gòu)件整澆且受約束較強的樓板：

⑥樓板中有預(yù)埋管線時，洞的四角處：

⑦樓板開距形洞時，洞的四角處：

⑧設(shè)有后澆帶的樓板，沿后澆帶兩側(cè)部位。

b.框架結(jié)構(gòu)房屋中的框架梁在以下部位易出現(xiàn)裂縫

①頂層縱向和橫向框架梁的截面上部區(qū)域；

②長度較長的端部或中部縱向框架梁；

③橫向框架梁截面中部。

c.剪力墻結(jié)構(gòu)房屋中在以往部位易出現(xiàn)裂縫

①端山墻：

②開間內(nèi)縱墻：

③頂層和底層墻體：

④長度較大（>10m）的墻。

（4）當(dāng)冬季停工春季再繼續(xù)施工時，地下室在以下部位易出現(xiàn)裂縫

①地下室頂板：

②地下室的窗上墻和窗下墻。

對以上易出現(xiàn)裂縫的部位，目前在設(shè)計中通常采用了“放”、“抗”或“抗放結(jié)合”的控制裂縫措施，工程經(jīng)驗表明在于材料、施工等部位密切配合的情況下，可取得較好的效果。

（8）重視構(gòu)造鋼筋

在結(jié)構(gòu)設(shè)計中，設(shè)計人員應(yīng)重視對于構(gòu)造鋼筋的配置，特別是于樓面、墻板等薄壁構(gòu)件更應(yīng)注意構(gòu)造鋼筋的直徑和數(shù)量的選擇。

4.3混凝土配比合理

混凝土配比要符合工程規(guī)定，根據(jù)工程要求的強度等級和工程質(zhì)量要求進行混凝土配比的設(shè)計，對混凝土的水泥用量、砂率和用水量進行嚴(yán)格的控制，保證滿足工程質(zhì)量的要求。與此同時，還要注意配比時的計算要精準(zhǔn)，對各物料的用量進行控制，避免對物種物料添加的隨意性，且在攪拌過程中要保證攪拌的均勻性，并在規(guī)定的范圍內(nèi)。同時，配比人員要在施工現(xiàn)場進行監(jiān)督，根據(jù)現(xiàn)場施工的具體情況進行及時合理的調(diào)整配比，并協(xié)助現(xiàn)場做好養(yǎng)護工作。

4.4混凝土與鋼筋的合理搭配

根據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)的要求對鋼筋進行選取和搭配使用，在鋼筋的放置過程中要根據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)的寬度和間距進行合理的搭配和使用，必要時還要采取腰筋的搭配使用，避免因間距過大導(dǎo)致鋼筋之間產(chǎn)生裂縫。

4.5嚴(yán)格的施工管理預(yù)防裂縫

在施工過程中產(chǎn)生裂縫的原因遠(yuǎn)大于其他因素引起的裂縫，因此要加強施工的管理工作。

首先，在進行混凝土的攪拌時，在符合施工要求的前提下，降低用水量和水泥的使用量。避免干縮引起結(jié)構(gòu)裂縫，通常還可以使用減水性外添加劑。其次，合理安排施工的順序，減少施工過程中的早期的裂縫的產(chǎn)生。再次，對于混凝土結(jié)構(gòu)的模板拆裝也要根據(jù)結(jié)構(gòu)的特點進行，在保證混凝土結(jié)構(gòu)符合要求的前提下，將模板的拆裝行為更加精準(zhǔn)，必要時使用定位器。最后，要注意混凝土結(jié)構(gòu)的養(yǎng)護，通常的養(yǎng)護方法是噴水，減小混凝土結(jié)構(gòu)的干縮，降低混凝土結(jié)構(gòu)的收縮量，防止混凝土裂縫的產(chǎn)生。另外，在混凝土澆筑時，要保證振搗振動的大小合理，同時振搗棒的進出方法要恰當(dāng)，使混凝土的密實性和均勻性得到保證。

5.工程實例

5.1溫度應(yīng)力造成的長柱頂部水平裂縫

（1）工程概況

某商場為現(xiàn)澆混凝土框架結(jié)構(gòu)，1985年建成。其首層外走廊南北全長69m，頂蓋無保溫隔熱措施，中間也未設(shè)變形縫。外廊頂蓋梁底與柱頂之間出現(xiàn)水平裂縫已多年，南端①軸柱頂裂縫寬達13mm，②軸寬4mm，如圖6-1所示。

（2）原因分析

應(yīng)業(yè)主要求，檢測人員作了質(zhì)量檢測。首先，檢測人員檢查了商場所處的場地，未出現(xiàn)不均勻沉降。后發(fā)現(xiàn)外走廊南北全長達69m，而中間又未設(shè)變形縫，再結(jié)合裂縫形狀等因素斷定該裂縫為溫度裂縫。再查閱當(dāng)年的設(shè)計資料，發(fā)現(xiàn)在結(jié)構(gòu)設(shè)計時僅考慮了豎向荷載，未考慮溫度應(yīng)力，在環(huán)境溫度變化下，才引發(fā)了柱頂?shù)乃搅芽p。

由于裂縫產(chǎn)生時間較長，發(fā)生柱頂水平裂縫的部位，柱箍筋已經(jīng)銹斷，柱主筋已經(jīng)暴露和生銹。雖然該柱仍能承擔(dān)豎向荷載，不影響結(jié)構(gòu)的安全使用，但是如此嚴(yán)重的裂縫引起了人們的不安，不符合結(jié)構(gòu)的美觀和使用要求，因此該裂縫必須處理。

（3）處理措施

由于該裂縫屬于“活裂縫”類型，不影響結(jié)構(gòu)的受力，所以采用“表面修補法”處理，具體措施如下：

a.首先將裂縫內(nèi)部的污跡進行徹底的清理，并用清潔溶劑清洗干凈。

b.采用幕墻結(jié)構(gòu)硅嗣膠對裂縫進行封閉處理，使柱頂鋼筋不再生銹，又能適應(yīng)外廊頂蓋的熱脹冷縮變化。

經(jīng)過處理和一段時間的觀測，沒有新的裂縫產(chǎn)生，符合規(guī)范規(guī)定的使用要求。

5.2因角柱下沉引發(fā)切角塊較大的板角裂縫

（1）工程概況

一棟小別墅樓建筑面積400m2，為二、三層現(xiàn)澆框架結(jié)構(gòu)?；A(chǔ)采用直徑為1000mm挖孔樁（I=17m，持力層為強風(fēng)化巖層），-0.900為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)地面。該工程于2001年8月開工，2002年4月竣工。2002年9月下旬連續(xù)8d大雨之后，樓房角柱下地梁與挖孔樁之間的混凝土支墩出現(xiàn)多條裂縫（最大裂縫寬達2.0mm），角柱上的屋面板出現(xiàn)一條切角塊達的板角裂縫（裂縫寬達0.5mm），詳圖見圖4-5。應(yīng)業(yè)主的要求，做了相應(yīng)的質(zhì)量檢測和事故處理。

（2）原因分析

查閱該別墅樓的設(shè)計圖紙，再結(jié)合現(xiàn)場勘查，發(fā)現(xiàn)該別墅區(qū)為傍山建筑，小區(qū)設(shè)有多道擋土墻。而該樓坐落在一個陡坡上，當(dāng)時為了造地建樓，在原設(shè)計擋土墻的基礎(chǔ)上又加高擋土墻，而沒有采取其它的加固措施。事故部位擋土墻，原設(shè)計高7m，后又加高4m，總高為11m。事故發(fā)生后擋土墻外移（墻頂外移約150mm），地面土體下陷（約500mm）。初步斷定該裂縫時由于低地基下降而造成的。

進一步檢測研究，發(fā)現(xiàn)原設(shè)計擋土墻為“無證設(shè)計”，小區(qū)內(nèi)2001年曾有多處外移、開裂。事故部位擋土墻高11m，根據(jù)計算主動土壓力是原設(shè)計的2.5倍。從樓房周邊土體下陷、開裂、地梁與挖孔樁之間的支墩裂縫形態(tài)看，角柱下挖孔樁的的下部因受回填土的擠壓已隨擋土墻外移。

角柱下的挖孔樁在外移的同時，也發(fā)生下沉，致使角柱出現(xiàn)多條水平小裂縫。角柱下沉又引起其支撐的板角發(fā)生撓曲，致使屋面板角出現(xiàn)裂縫。

（3）處理措施

由于角柱下沉影響結(jié)構(gòu)的安全和使用，必須予以處理。其具體措施如下：

首先，對擋土墻采用減輕負(fù)荷（挖去上層一部分填土，改填混凝土大空心管），及增設(shè)錨桿等方法進行加固。角柱下挖孔樁，在原樁兩側(cè)加設(shè)2根直徑為1000mm挖孔樁（持力層為微風(fēng)化巖層）進行基礎(chǔ)托換，另外再適當(dāng)頂升角柱。

對于板角已出現(xiàn)的裂縫，由于對結(jié)構(gòu)承載沒有影響，故采用“表面修補法”。在裂縫的表面噴涂1：2.5水泥砂漿，以防止外界因素對裂縫的影響。

該屋面板自加固后，結(jié)構(gòu)使用正常，板角再沒有新的裂縫產(chǎn)生，符合規(guī)范規(guī)定的使用要求。

6.結(jié)語

綜上所述，混凝土的裂縫類型很多形成的原因也很復(fù)雜多樣，并且不可避免，既然不能避免我們就該采取措施積極主動的預(yù)防，并且做好后續(xù)的治理工作，對于混凝土裂縫的控制是一個綜合性的問題，當(dāng)裂縫出現(xiàn)的時候我們要分析其類型，形成原因，同時要通過合理設(shè)計混凝土配合比、根據(jù)工程選擇材料、設(shè)計合理、加強施工管理、提高技術(shù)水平、熟知操作規(guī)程，這樣才有可能最大程度減少混凝土裂縫的產(chǎn)生，把裂縫寬度控制在設(shè)計范圍內(nèi)，盡量減少裂縫造成的危害。隨著當(dāng)今我們對混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的不斷深入研究，材料科學(xué)的日新月異和建筑技術(shù)水平的不斷創(chuàng)新，相信混凝土裂縫問題將會逐漸地解決。