閆潔

（河北省工程建設(shè)質(zhì)量監(jiān)督檢測管理總站，石家莊 050000 ）

 

    隨著建筑業(yè)的飛速發(fā)展，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)建筑物的高度、跨度以及新結(jié)構(gòu)形式不斷增加，其結(jié)構(gòu)的安全和耐久性問題愈來愈突出，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的裂縫是影響結(jié)構(gòu)安全和耐久性的關(guān)鍵因素之一，而鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件產(chǎn)生裂縫是施工中的普遍現(xiàn)象，因此分析鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件裂縫產(chǎn)生的原因，采取行之有效的措施，才能更好的防治其裂縫產(chǎn)生。

 

1、常見裂縫原因分析 

    鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件常見裂縫主要由材料質(zhì)量問題；施工工藝問題；溫度、濕度變化因素；地基沉降問題；設(shè)計問題等原因引起。

    1.1 材料質(zhì)量 
    材料質(zhì)量問題引起的結(jié)構(gòu)構(gòu)件的裂縫，較常見的原因是水泥、砂、石等質(zhì)量問題,若工程上采用了不合格的材料就可能出現(xiàn)“豆腐渣工程”。所以只有把好材料的質(zhì)量關(guān),才能從基礎(chǔ)上保證工程的質(zhì)量，是確保工程的關(guān)鍵因素之一。 

 

    1.2 施工工藝 
    施工工藝涉及的面很廣,這里不一一敘述,混凝土是一種水泥、砂、石子、水混合而成的,其質(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(shí)程度。一是混凝土的攪拌、運(yùn)輸、澆搗、振實(shí)各道工序中的任何缺陷和疏漏,都可能是產(chǎn)生裂縫的直接或間接原因。二是模板構(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、過早超重增加施工荷載等都可能造成混凝土開裂。三是施工過程中,鋼筋表面污染、混凝土保護(hù)層太小或太大,澆筑中踩踏、碰撞鋼筋使其移位等都可能引起裂縫。四是混凝土水分蒸發(fā)導(dǎo)致裂縫。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,混凝土尚處于未完全硬化狀態(tài)時,如干燥過快,則產(chǎn)生收縮裂縫,通常發(fā)生在表面上,裂縫不規(guī)則,寬度小。五是水泥在水化及硬化過程中,散發(fā)大量熱量,使混凝土內(nèi)外部產(chǎn)生溫差,超過一定值時,因混凝土的收縮不一致而產(chǎn)生裂縫。避免在極端天氣條件下施工,可以減少混凝土構(gòu)件的開裂情況。六是施工控制不嚴(yán),超載堆荷、早期受震、拆模過早或方法不當(dāng)、運(yùn)輸、吊裝時的墊塊或吊點(diǎn)位置不當(dāng)、張拉預(yù)應(yīng)力值過大等均可能產(chǎn)生裂縫。而最常見的是鋼筋混凝土梁、板受彎構(gòu)件,在使用荷載作用下往往會出現(xiàn)不同程度的裂縫, 、對那些寬度超過規(guī)范規(guī)定的裂縫,以及不應(yīng)出現(xiàn)的裂縫則應(yīng)認(rèn)為有害,需加以認(rèn)真分析,慎重處理。

 

    1.3 溫度變形 
    混凝土具有熱脹冷縮的性質(zhì),其線膨脹系數(shù)一般為1×10-5mm/m℃。當(dāng)環(huán)境溫度發(fā)生變化時,就會產(chǎn)生溫度變形,由此產(chǎn)生附加應(yīng)力,當(dāng)這種應(yīng)力超過混凝土的抗拉強(qiáng)度時,就會產(chǎn)生裂縫。在工程中,這類裂縫較多見,譬如現(xiàn)澆屋面板上的裂縫,大體積混凝土的裂縫等。

    1.4 濕度變形 
    混凝土在空氣中結(jié)硬時,體積會逐漸減小,一般謂之干縮。收縮裂縫較普遍,常見于現(xiàn)澆墻板式結(jié)構(gòu)、現(xiàn)澆框架結(jié)構(gòu)等,通常是因?yàn)轲B(yǎng)護(hù)不良造成。混凝土的收縮值一般為0.2~0.4‰,其發(fā)展規(guī)律是早期快、后期緩慢。因此對于超長的建筑物或構(gòu)筑物,通常是摻加微膨脹劑等,這樣可基本解決混凝土的早期干縮問題。 

 

    1.5 設(shè)計欠周全。如截面不夠，未考慮施工過程可能產(chǎn)生的荷載、梁板的跨度過大、有效截面偏小,或者由于計算錯誤,受力鋼筋截面偏小或板太薄、配筋位置不當(dāng)、節(jié)點(diǎn)不合理、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),現(xiàn)澆主梁在擱次梁處如沒有設(shè)附加箍筋,或附加吊筋以及各種結(jié)構(gòu)縫設(shè)置不當(dāng)?shù)纫蛩鼐�輕易導(dǎo)致混凝土開裂。

 

    1.6 地基變形在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中,有些裂縫產(chǎn)生的原因是不均勻沉降。裂縫的大小、外形、方向決定于地基變形的情況,由于地基變形造成的應(yīng)力相對較大,使得裂縫一般是貫穿性的。   

 

2、預(yù)防措施 
    通過以上分析,在房屋建筑中的鋼筋混凝土構(gòu)件裂縫中有很大一部分是可以通過施工措施和設(shè)計構(gòu)造來避免。 
    2.1 材料選用 

    混凝土建筑材料首先應(yīng)選用合格的建筑材料，材料進(jìn)場后應(yīng)按規(guī)定進(jìn)行檢驗(yàn)，主要材料還應(yīng)復(fù)試。
    水泥:應(yīng)選用水化熱較低的水泥,嚴(yán)禁使用安定性不合格的水泥。 
    粗骨料:宜用表面粗糙、質(zhì)地堅(jiān)硬的石料、級配良好、空隙率小、無堿  性反應(yīng);有害物質(zhì)及粘土含量不超過規(guī)定。 
    細(xì)骨料:宜用顆粒較粗、空隙較小、含泥量較低的中砂。 
    外摻加料:宜采用減水劑等外加劑,以改善混凝土工作性能,降低用水量,  減少收縮。 

 

    2.2 混凝土配料 
    配合比設(shè)計:應(yīng)采用低水灰比、低用水量,以減少水泥用量。禁止任意增加水泥用量。配制混凝土?xí)r計量應(yīng)準(zhǔn)確,要嚴(yán)格控制水灰比和水泥用量,攪拌均勻,離析的混凝土必須重新拌勻后,方可澆筑。 

 

    2.3 鋼筋配置 
    鋼筋的配置應(yīng)嚴(yán)格按施工圖施工,尤應(yīng)重視以下各點(diǎn): 
    鋼筋品種、規(guī)格、數(shù)量的改變、代用,必須考慮對構(gòu)件抗裂性能的影響。鋼筋的位置要正確,保護(hù)層過大或過小都可能導(dǎo)致混凝土開裂,鋼筋間距過大,易引起鋼筋之間的混凝土開裂。 

 

    2.4 模板工程 
    鋼筋混凝土構(gòu)件裂縫的預(yù)防,在模板工程中應(yīng)注重以下幾點(diǎn): 
    模板構(gòu)造要合理,以防止模板各桿件間的變形不同而導(dǎo)致混凝土裂縫。模板和支架要有足夠的剛度,防止施工荷載(特別是動荷載)作用下,模板變形過大造成開裂。合理把握拆模時機(jī),拆模時間過早,應(yīng)保證早齡期混凝土不損壞或不開裂,但也不能太晚,盡可能不要錯過混凝土水化熱峰值,即不要錯過最佳養(yǎng)護(hù)介入時機(jī)。 

 

    2.5 混凝土澆筑 
    混凝土澆筑時應(yīng)防止施工人員踩踏構(gòu)造扣筋，應(yīng)有專人看管鋼筋，對踩踏并移位的鋼筋及時修復(fù)，要防止混凝土離析現(xiàn)象,振搗應(yīng)均勻、適度。嚴(yán)禁施工現(xiàn)場隨意在混凝土中添加水。嚴(yán)禁過早在新澆的注混凝土構(gòu)件上增加荷載。新舊混凝土澆注時注意施工縫清理干凈。加強(qiáng)混凝土的早期養(yǎng)護(hù),并適度延長養(yǎng)護(hù)時間,在氣溫高、濕度低或風(fēng)速大的條件下,更應(yīng)及早進(jìn)行噴水養(yǎng)護(hù),在澆水養(yǎng)護(hù)有因難時,或者不能保證其充分濕潤時,可采用覆蓋保濕材料等方法。 

 

    2.6 設(shè)計構(gòu)造 
    建筑平面選型應(yīng)在滿足使用功能要求的前提下,力求簡單,平面復(fù)雜的建筑物,容易產(chǎn)生扭曲和附加應(yīng)力等而造成墻體及樓板開裂。合理布置縱橫墻,縱墻開洞應(yīng)盡可能小。控制建筑物有效長高比,長高比越小,整體剛度越大,調(diào)整不均勻沉降的能力越強(qiáng)。合理地調(diào)整各部分承重結(jié)構(gòu)的受力情況,使荷載分布均勻,盡量防止受力過于集中。減少地基的不均勻沉降,除了前述的措施外,在基礎(chǔ)設(shè)計中可以采取調(diào)整基礎(chǔ)的埋深度,不同的地基計算強(qiáng)度和采用不同的墊層厚度等方法,來調(diào)整地基的不均勻變形。適當(dāng)加強(qiáng)基礎(chǔ)剛度和強(qiáng)度。正確地設(shè)置沉降縫。沉降縫位置和縫寬的選定應(yīng)合適,構(gòu)造要合理,限制建筑物過長，合理設(shè)置伸縮縫。對體形復(fù)雜、地基不均勻沉降值大的建筑物更應(yīng)嚴(yán)格控制,同樣,也可以和其它結(jié)構(gòu)縫合并設(shè)置。

 

    2.7針對地基變形產(chǎn)生裂縫的預(yù)防措施
    加強(qiáng)地基的檢查與驗(yàn)收工作,基坑開挖后應(yīng)及時通知勘察及設(shè)計單位到現(xiàn)場驗(yàn)收,對較復(fù)雜的地基,設(shè)計方在基坑開挖后應(yīng)要求勘察補(bǔ)鉆探,當(dāng)探出有不利的地質(zhì)情況時,必須先對其加固處理,并經(jīng)驗(yàn)收合格后,方可進(jìn)行下一步施工。開挖基槽時,要注重不擾動其原狀結(jié)構(gòu)。合理安排施工順序。當(dāng)相鄰建(構(gòu))筑物間距較近時,一般應(yīng)先施工較深的基礎(chǔ),以防基坑開挖破壞已建基礎(chǔ)的地基。當(dāng)建(構(gòu))筑物各部分荷載相差較大時,一般應(yīng)先施工重、高部分,后施工輕、低部分。 

 

    針對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件裂縫的幾種成因,分別采取對應(yīng)措施，對其裂縫進(jìn)行有效的防治和治理。以貫徹預(yù)防為主的原則,加強(qiáng)設(shè)計、施工及使用等各方面的治理,確保結(jié)構(gòu)安全和耐久性，避免不必要的損失。