鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的質(zhì)量控制及其產(chǎn)生裂縫的原因和防治

汪　牧

[摘要]主要闡述鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)中質(zhì)量控制措施，并且針對這個問題查找裂縫產(chǎn)生的原因，并提出一些具體的防治措施

[關(guān)鍵詞]鋼筋焊接接頭搭接柱箍筋拉結(jié)筋處理鋼筋混凝土板裂縫原因防治

中圖分類號：TU3文獻標(biāo)識碼：A文章編號：1671—7597(2009)0620081—01

建筑的多層和高層的大量增加，促使框架結(jié)構(gòu)的應(yīng)用技術(shù)更加廣泛。如果認(rèn)真同現(xiàn)行的各類結(jié)構(gòu)和施工規(guī)范對照核檢，可以發(fā)現(xiàn)框架柱的鋼筋接頭和箍筋的設(shè)計施工以及填充墻工程中不被重視的一些質(zhì)量問題，在一定程度上給工程留下隱患。

近年來，傳統(tǒng)的預(yù)制板逐漸被現(xiàn)澆板所取代，由于使用了現(xiàn)澆樓板，房屋的整體性、抗不均勻沉降性和結(jié)構(gòu)安全性均有很大提高，但也伴隨產(chǎn)生了一些樓板裂縫的情況，不少住戶擔(dān)心這些裂縫起因房屋的基礎(chǔ)沉降而向有關(guān)部門投訴。

一、鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的質(zhì)量控制措施

(一)鋼筋焊接。對于多層建筑的框架柱縱向鋼筋長度不夠的連接較多，目前多采用焊接手段來完成。鋼筋混凝土高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計與施工規(guī)程(JGJ3-91)第5，2.14條現(xiàn)澆框架柱縱向筋的接頭明確規(guī)定：“柱縱向受力鋼筋應(yīng)在兩個水平面上搭接，搭接位置應(yīng)在受力較小區(qū)域”，“以相鄰接頭間距，焊接不得<500mm，搭接不得<600mm。接頭最低點距柱端不宣小于柱截面長邊尺寸，且宜在樓板面以上750m處”。施工人員較少注意到這一要求，而是較習(xí)慣地把混凝土結(jié)構(gòu)工程施工及驗收規(guī)范(GB50204—92)和混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范(GBJIO-89)中對一般鋼筋混凝土柱受壓鋼筋接頭焊接可在同一截面的規(guī)定，不加分析的搬到多層框架柱中。這樣連接直接影響框架柱的抗剪承載和抗震性，存在著潛在的危險性。

(二)鋼筋接頭搭接。施工規(guī)程(JGJ3—9t)第5.2.14條同時規(guī)定：“鋼筋直徑>22衄的宜采用焊接接頭”。施工人員因無法焊接時，不得采用搭接形式的情況不少，當(dāng)然對于一級框架柱、二、三級框架底層柱除外，一般也是允許的。關(guān)鍵在于施工中較多重視了搭接長度，而對搭接位置的接頭長度范圍內(nèi)箍筋的間距要求多被忽視。

(三)柱箍筋。設(shè)計和施工人員不應(yīng)把框架柱箍筋的應(yīng)用隨便混用于一般鋼筋混凝土構(gòu)造柱，忽略了兩者之間的受力差異。在框架柱塑性鉸區(qū)范圍內(nèi)，箍筋應(yīng)按需要進行加密，合理配置箍筋對柱截面核心區(qū)混凝土能起到約束作用，可顯著地提高混凝土極限壓應(yīng)變區(qū)，從而改善柱的變形能力，防止受壓區(qū)鋼筋屈服，提高抗剪的整體能力。

而對有抗震要求的框架結(jié)構(gòu)，施工規(guī)程要求柱子的加密區(qū)箍筋“每隔一根縱向鋼筋都應(yīng)有兩個方向的約束”。對于此條規(guī)定設(shè)計人員也多有忽視。多數(shù)施工圖無明確表示和要求，也無文字說明，而施工時不可能考慮到這一要求，按常規(guī)照圖施工。根據(jù)許多工程施工實際，必需考慮當(dāng)柱的縱向鋼筋每邊布4根或更多時，為保持更好的拉結(jié)效果，無論有無抗震設(shè)防要求，柱的縱向鋼筋還應(yīng)每隔一根采用箍筋或增加拉結(jié)筋較好。拉筋應(yīng)在兩端彎成135。鉤，平直部分大于10d，這對提高柱的變形和混凝土的約束效果更好。

框架結(jié)構(gòu)柱也有采用每邊3根或大于3根縱向筋情況，多數(shù)未考慮設(shè)置復(fù)合箍筋。某辦公樓為六層框架結(jié)構(gòu)但框架柱每邊縱向筋為4根，仍為“口”型箍筋，顯然未按設(shè)計規(guī)范(GBJ3—91)第7 3.4規(guī)定“當(dāng)柱子每邊縱向鋼筋多于3根時，應(yīng)設(shè)置復(fù)合箍筋”的要求，而施工規(guī)程對此也有要求。

(四)箍筋彎鈞。施工規(guī)程(JGJ3—91)第3.3.4條規(guī)定箍筋的“彎鉤平直部分的長度，對一般結(jié)構(gòu)不宜小于箍筋直徑的5d-對于有抗震要求的結(jié)構(gòu)，不應(yīng)小于箍筋的10d”。同時要求箍筋未端應(yīng)彎成135。鉤，而抗震設(shè)計規(guī)范也作了同樣要求。施工現(xiàn)場對箍筋的加工有相當(dāng)部分達不到5d的直徑，彎鉤角度也控制不嚴(yán)，達不到箍筋的構(gòu)造作用，必須引起重視。

(五)關(guān)于鋼筋代換。辦公樓規(guī)定使用鋼筋設(shè)計為II級，因供貨短缺部分用Ⅲ級筋按等強比較后進行代換，這種簡單代換從強度上達到了設(shè)計要求，更重要的是都忽視了抗拉強度(a b)同屈服強度(0 s)兩者比值的相關(guān)規(guī)定。施工規(guī)范(GBJ50204—92)第3.1.5條對此的具體要求是“對有抗震要求的框架，不宜以強度等級較高的鋼筋代替原設(shè)計中的鋼筋：當(dāng)必需代換時，其代換的鋼筋檢驗所得的實際強度尚應(yīng)符合第3.1.3條的要求”，也就是“對有抗震要求的框架結(jié)構(gòu)縱向受力筋抗拉強度實測值與屈服強度實測值的比值不應(yīng)小于1.25”。這樣作出規(guī)定是適宜的，并同設(shè)計規(guī)范，抗震規(guī)范的要求相似或一致，對鋼筋代換需作計算和檢驗謹(jǐn)慎處理是安全的。

(六)拉結(jié)筋處理。拉結(jié)筋的設(shè)置不論有無抗震設(shè)計要求或?qū)μ畛潴w的抗側(cè)力，框架柱范圍的填充墻或隔墻均需與框架牢固較安全。使用要求框架柱與填充墻的交接處，從底部開始每隔500衄高設(shè)置26～8mm經(jīng)加工的拉結(jié)筋砌在填充墻體中。多年的要求和返工使這一規(guī)定在施工企業(yè)基本上執(zhí)行了，但仍存在的是加工的鋼筋不規(guī)范和長度偏短，習(xí)慣為5D0叫長度左右，低于一、二級框架要求“宜沿墻全長設(shè)置”，三、四級框架“不應(yīng)小于墻長的1／5或700mm”的較低要求。對無抗震設(shè)防要求與未作抗測要求的框架填充墻，一般只簡單作與框架柱有不完全的拉結(jié)，墻頂與粱底實際上是完全分離開的，設(shè)計中沒有作出規(guī)定和構(gòu)造要求，欲達到連接牢固結(jié)合較安全是不現(xiàn)實的，還需對各類規(guī)范熟悉掌握。重視這些構(gòu)造中容易忽視的一些問題。

二、鋼筋混凝土板裂縫的原因及防治

(一)現(xiàn)澆鋼筋混凝土扳出現(xiàn)裂縫產(chǎn)生的原因分析。目前，建筑工程中現(xiàn)澆鋼筋混凝土板出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象相當(dāng)普遍，原因較多，可以從施工和設(shè)計二個方面進行分析。

1施工方面導(dǎo)致現(xiàn)澆板出現(xiàn)裂縫的主要原因

(1)板中正負(fù)受力鋼筋之間有效高度不夠，使受力鋼筋的抗拉強度不能有效發(fā)揮，反而加重了板上層混凝土的受壓應(yīng)力。該原因產(chǎn)生的裂縫往往是穿透性的，主要出現(xiàn)在板邊及板中受力比較集中的位置，這類裂縫嚴(yán)重者將影響結(jié)構(gòu)的使用安全，應(yīng)采取穩(wěn)妥的補救措施。

(2)施工單位為趕進度，在現(xiàn)澆混凝土未達到設(shè)計強度時即拆模，或板上施工堆載過重，也導(dǎo)致板開裂，出現(xiàn)穿透性裂縫。

(3)澆搗混凝土前，板底鋼筋無保護層墊塊或保護層墊塊分布太稀，也易使板出現(xiàn)裂縫、裂縫性質(zhì)同(2)條。

(4)混凝土實際強度等級低于設(shè)計強度等級，導(dǎo)致混凝土受壓強度不夠而開裂。

2設(shè)計方面引起現(xiàn)澆板出現(xiàn)裂縫的主要原因

(1)由于結(jié)構(gòu)計算的疏忽，設(shè)計板件偏薄，配筋偏少，該原因產(chǎn)生的板縫影響到結(jié)構(gòu)安全。

(2)設(shè)計中未充分估足裝修荷載、使用荷載(即設(shè)計活荷載偏小)，以致設(shè)計受力小于實際受力，板因此開裂。

(3)屋面板的溫度應(yīng)力不可忽視，尤其是無可靠保溫隔熱層的屋面板受溫度影響較大，若設(shè)計中未加以考慮，板往往開裂。

(二)現(xiàn)澆鋼筋混凝土板出現(xiàn)裂縫的防治措施。上述裂縫雖屬非結(jié)構(gòu)

受力因素所引起的，但現(xiàn)澆板裂縫既影響美觀，又容易使住戶產(chǎn)生心理上的不安，而且裂縫不僅會影響抗?jié)B效果，也易造成水分侵蝕鋼筋，影響使用耐久性。因此，針對上述裂縫產(chǎn)生的原因，提出了一些防治措施。

1加強現(xiàn)澆板澆搗后的養(yǎng)護?；炷琉B(yǎng)護是整個施工過程中必不可少的一個環(huán)節(jié)，忽視對混凝土的養(yǎng)護，既會降低混凝土的強度，又易使其在硬化過程中失水得不到及時補償而產(chǎn)生裂縫，尤其在高溫下施工，更應(yīng)經(jīng)常澆水養(yǎng)護，這樣既可減少溫度產(chǎn)生的裂縫，也可降低由于混凝土的收縮而產(chǎn)生的約束應(yīng)力，有效控制裂縫。同時，對水泥砂漿地面，也要嚴(yán)格按施工順序操作，并加強養(yǎng)護，經(jīng)常使地面處于濕潤狀態(tài)，也能有效地抑制地面裂縫的產(chǎn)生。

2嚴(yán)格控制砂的粒徑及含泥量?；炷劣蒙皯?yīng)采用中粗砂，如砂粒過細(xì)，砂的含泥量超過標(biāo)準(zhǔn)，不僅降低強度，也會使混凝土產(chǎn)生裂縫，這是因為泥的膨脹性大于水泥膨脹性的緣故。

3在板角增加輻射筋?，F(xiàn)澆板的四周在設(shè)計上都已配置負(fù)筋，但針對絕大多數(shù)裂縫產(chǎn)生于板角這一現(xiàn)象，在板角四周增設(shè)輻射筋，使產(chǎn)生裂縫的應(yīng)力作用方向與輻射筋相一致，能有效地抑制裂縫，此外配筋較多時，相對來說也能明顯改善裂縫的產(chǎn)生或擴展，根據(jù)裂縫距板角的距離，輻射筋長度為1.5m左右。

4嚴(yán)格控制材料進場情況，材料進入現(xiàn)場后要及時取樣檢測，對于含泥量超標(biāo)的砂子，石粉含量超標(biāo)的石子，安定性不好的水泥等要禁止使用：

5嚴(yán)格控制混凝土施工配合比。根據(jù)混凝土強度等級和混凝土和易性的要求確定配合比。嚴(yán)格控制好水灰比。選擇級配良好的石子，減小空隙率和砂率以減少收縮量，提高混凝土抗裂強度。

6模板及其支撐系統(tǒng)要有足夠的剛度。樓板模板支撐的間距要適宜，使樓板模板剛度與梁模板剛度不至于相差太大。施工機具和材料不要集中堆放在一塊樓板上，避免造成較大的荷載使還未達到強度的混凝土樓板產(chǎn)生裂縫。

7在混凝土澆搗前，應(yīng)先將基層和模板澆水濕透，避免過多吸收水分，澆搗過程中應(yīng)盡量做到既振搗充分又避免過度。

8在混凝土澆搗過程中要安排鋼筋工對踩亂的鋼筋及時調(diào)整，保證板筋的間距及保護層厚度。

9施工中盡量不要留置施工縫，對不可避免的施工縫在繼續(xù)施工時要按施工規(guī)范要求進行處理。

10針對各種預(yù)埋線管處產(chǎn)生的裂縫的防治措施。對于預(yù)埋較粗的管線或多根線管的集散處，應(yīng)要求重新增設(shè)垂直于線管的短鋼筋網(wǎng)加強。線管在敷設(shè)時應(yīng)盡量避免立體交叉穿越，交叉布線處可采用線盒進行換接，同時在多根線管的集散處宜采用放射形分布，盡量避免緊密平行排列，以確保線管底部的混凝土灌注順利和振搗密實。

11施工后澆帶時應(yīng)制定施工方案，杜絕在后澆帶處出現(xiàn)混凝土不密實、不按圖紙要求留企口縫，以及施工中鋼筋被踩彎等現(xiàn)象。同時更要杜絕在未澆注混凝土前就將部分模板，支撐拆除而導(dǎo)致梁板形成懸臂。造成變形。