混凝土施工中裂縫控制研究

黃鳳龍 李峰

摘 要：在鋼筋混凝土工程施工中混凝土裂縫是常見的質量問題，如何防止也是工程中的一個難題。文章中分析了鋼筋混凝土施工常見的裂縫種類，產(chǎn)生的原因以及防止裂縫的措施。

關鍵詞：混凝土施工 裂縫

一、常見的混凝土裂縫的種類

1.八字形裂縫：當外界溫度上升時.外墻本身沿長度方向將有所伸長，但屋蓋部分（特別是直接暴露在大氣中的鋼筋混凝土屋蓋）的伸長值大的多。從屋蓋與墻體連接處切開來看，屋盞伸長對墻體產(chǎn)生附加水平推力，使墻體受到屋蓋的推力，而產(chǎn)生剪應力.剪應力和拉應力又引起主拉應力.當主拉應力過大時，將在墻體上產(chǎn)生八字形裂縫。由于剪應力的分布大體是中間為零，兩端最大。因此八字形裂縫多，發(fā)生在墻體兩端。一般占二、三個開問，且發(fā)生在頂層墻面上。2.水平裂縫和包角裂縫：平屋頂房屋，有時在屋面板底部附近或屋頂圈梁附近，出現(xiàn)沿外墻頂部的縱向水平裂縫和包角裂縫，這是由于屋面伸長或縮短引起的向外或向內(nèi)推拉力面產(chǎn)生的包角裂縫實際上是水平裂縫的種形式，是外橫墻和縱墻的水平裂縫連接起來形成的，在這種情況下，下面一般不會再出現(xiàn)八字形裂縫。有時，從外縱墻的水平裂縫也會出現(xiàn)在頂層的窗臺水平處。3.女兒墻根部和豎向裂縫：女兒墻要部由于受到屋面伸長或縮短引起的向外或向內(nèi)的推、拉力，使女兒墻根部的砌體受外力作用，女兒墻出現(xiàn)外傾現(xiàn)象，形成水平裂縫。有時。由于鋼筋混凝土層面的收縮。也可能使女兒墻處于偏心受壓狀態(tài)，從而造成女兒墻上部沿豎向開裂。此外.在樓梯間兩側或有錯層處的墻體將易產(chǎn)生局部的豎向裂縫，這是由于樓面收縮產(chǎn)生較大的拉力所致。

二、混凝土裂縫產(chǎn)生的原因

1.荷載引起的裂縫?；炷翗蛄涸陟o、動荷載及次應力下產(chǎn)生的裂縫稱荷載裂縫 ，主要有直接裂縫、次應力裂縫。兩種直接應力裂縫是指外荷載引起的直接應力產(chǎn)生的裂縫 ；次應力裂縫是指由外荷載引起的次生應力產(chǎn)生裂縫。

2.由于混凝土保護層受二氧化碳侵蝕炭化至鋼筋表面，使鋼筋周圍混凝土堿度降低，或由于氯化物介入，均可引起鋼筋表面氧化膜破壞：鋼筋中鐵離子與侵入到混凝土中的氧氣和水分發(fā)生銹蝕反應，從而對周圍混凝土產(chǎn)生膨脹應力，導致保護層 混凝土開裂、剝離，沿鋼筋縱 向產(chǎn)生裂縫。

3.收縮引起的裂縫。在實際工程中，混凝土因收縮所引起的裂縫是最常見的。在混凝土收縮種類中，塑性收縮和縮水收縮（干縮）是發(fā)生混凝土體積變形的主要原因，另外還有自生收縮和炭化收縮。研究表明，影響混凝土收縮裂縫的主要因素有：水泥品種、標號及用量、骨料品種、水灰比、外摻劑、養(yǎng)護方法、外界環(huán)境、振搗方式及時間。

4.地基變形引起的裂縫。由于基礎豎向不均勻沉降或水平方向位移，使結構中產(chǎn)生附加應力，超出混凝土結構的抗拉能力，導致結構開裂?；A不均勻沉降的主要原因有：地質勘察精度不夠、試驗資料不準；地基地質差異太大：結構荷載差異太大；結構基礎類型差別太大；地在凍脹；橋梁基礎基于滑坡體、溶洞或活動斷層等不良地質時，可能造成不均勻沉降。

5.施工及現(xiàn)場養(yǎng)護原因 ①現(xiàn)場澆搗混凝土時，振搗或插入不當，漏振、過振或振搗棒抽撤過快，均會影響混凝土的密實性和均勻性，誘導裂縫的產(chǎn)生。②高空澆注混凝土，風速過大、烈 日暴曬，混凝土收縮值大。⑧對大體積混凝土工程，缺少兩次抹面，易產(chǎn)生表面收縮裂縫。④大體積混凝土澆注，對水化計算不準、現(xiàn)場混凝土降溫及保溫工作不到位，引起混凝土內(nèi)部溫度過高或內(nèi)外溫差過大，混凝土產(chǎn)生溫度裂縫。⑤現(xiàn)場養(yǎng)護措施不到位，混凝土早期脫水，引起收縮裂縫。⑥現(xiàn)場模板拆除不當，引起拆模裂縫或拆模過早。⑦現(xiàn)場預應力張拉不當（超張、偏心），引起混凝土張拉裂縫。

6.是凍脹引起的裂縫。大氣氣溫低于零度時，吸水飽和的混凝土出現(xiàn)冰凍，游離的水轉變成冰，體積膨脹9%，因而混凝土產(chǎn)生膨脹應力；同時混凝土凝膠孔中的過冷水 （結冰溫度在一78度以下）在微觀結構中遷移和重分布引起滲透壓，使混凝土中膨脹力加大，混凝土強度降低，并導致裂縫出現(xiàn)。尤其是混凝土初凝時受凍最嚴重，成齡后混凝土強度損失可達30%-50%；冬季施工時對預應力孔道灌漿后若不采取保溫措施也可能發(fā)生沿管道方 向的凍脹裂縫。

7.是施工工藝質量引起的裂縫。在混凝土結構澆筑、構件制作、起模、運輸、堆放、拼裝及吊裝過程中，若施工工藝不合理、施工質量低劣，容易產(chǎn)生縱向的、橫向等各種裂縫，特別是細長薄壁結構更容易出現(xiàn)。

三、混凝土裂縫的預防措施

1.地基不均勻沉降裂縫的防治措施①地基處理應根據(jù)軟弱地基的構成、特性以及上部結構的設計要求，選用適宜的方法對軟弱地基進行處理，達到提高地基承載力和減少不均勻沉降的目的。②對已選定的地基處理方法，宜按建筑等級和場地復雜程度，在有代表性的場地上進行相應的現(xiàn)場試驗，并進行必要的測試，以檢驗設計參數(shù)和處理效果。如達不到設計要求時，應查明原因，修改設計參數(shù)或調整地基處理方法。③按規(guī)范規(guī)定必須進行沉降監(jiān)測的建筑，當基礎施工至上0.000m部位時，按規(guī)范規(guī)定的位置，數(shù)量設置沉降觀測點，并在豐體施工階段，每一結構層沉降觀測一次，主體封頂后進行百日觀測。根據(jù)百日平均沉降值確定后繼觀測周期，直至沉降趨于穩(wěn)定。④建筑物的體型應力求簡單?？v橫向結構構件的布置均勻對稱，沿平面不錯位，沿豎向應七下連續(xù)，避免結構平面上的突然變化。⑤建筑物長度宣控制在50m以內(nèi)，若超出50m應按50m段設置沉降縫。

2.混凝土結構中構造縫的預防措施：①膨脹縫（伸縫）：由于混凝土結構中某些部分體積膨脹，與其余部分造成變形差。為防止變形差積累過大，設置縫而加以隔離。②收縮縫（縮縫）：為減小混凝土在凝固過程中體積減小或溫度下降而造成的約束應力，可設置收縮縫。由于混凝土的凝固收縮有時間性，相對已基本完成收縮的預制構件或疊合結構，收縮縫的要求可適當降低。③沉降縫：地基或荷載不均勻造成結構沉降差異難以避免，在沉降差異較大處設沉降縫可以減小因此而引起的約束內(nèi)力及沉降裂縫。由于基礎沉降的時間性，隨著沉降漸趨穩(wěn)定，沉降縫的作用也逐漸減小。④抗震縫：為避免建筑物各部分之間在地震作用時互相碰撞而設置的隔離縫，與結構體型、高度、地震烈度等因素有關。⑤體型縫：結構體置龐大且形狀復雜時，采用體型縫將其分割為形狀相對簡單、尺度不大的若干區(qū)段，以防止在剛度變化較大處引起內(nèi)力和變形的不協(xié)調而產(chǎn)生裂縫。