房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的現(xiàn)澆混凝土裂縫控制策略分析

賀洪朝　韓爽

摘 要：在房屋建筑施工的過程中，現(xiàn)澆混凝土施工是十分重要的施工環(huán)節(jié)，其與建筑的整體質(zhì)量有直接關(guān)系。在現(xiàn)澆混凝土施工的過程中，裂縫是比較常見的問題，其不僅會(huì)影響房屋建筑的質(zhì)量，還會(huì)降低房屋建筑的美觀性，所以必須要采取有效的裂縫處理措施，并針對(duì)裂縫產(chǎn)生的原因采取有效的質(zhì)量控制措施，本文就此進(jìn)行了相關(guān)的闡述和分析。

關(guān)鍵詞：房屋建筑;現(xiàn)澆混凝土施工;裂縫處理;質(zhì)量控制

1 裂縫的種類

1.1 混凝土收縮徐變產(chǎn)生的裂縫

現(xiàn)澆混凝土在澆筑完成后會(huì)有一個(gè)凝結(jié)硬化期，混凝土本身是由石灰、骨料以及一些其他添加劑混合而成，當(dāng)混凝土凝結(jié)硬化是形成混合料包裹較大的骨料，而混凝土在攪拌時(shí)不可能將各部分混合完全均勻，再加上骨料的沉降等原因?qū)е禄炷羶?nèi)部會(huì)產(chǎn)生隱藏的細(xì)小裂縫。而在現(xiàn)澆混凝土表面會(huì)因?yàn)楸砻嫠稚⑹л^快，也會(huì)因收縮產(chǎn)生較小的裂縫。

1.2 荷載裂縫

混凝土構(gòu)件的整個(gè)使用過程中都是帶有裂縫的。由現(xiàn)澆混凝土澆筑而成的混凝土構(gòu)件大部分是梁和柱這一類的，它們本身就是房屋結(jié)構(gòu)中承受豎向荷載和水平荷載的構(gòu)件，在使用過程中一般都是帶著裂縫工作的。一部分較深的裂縫便是荷載過大造成小裂縫擴(kuò)大。

1.3 溫度裂縫

當(dāng)混凝土凝結(jié)硬化的時(shí)候，其內(nèi)部也在進(jìn)行著化學(xué)反應(yīng)，凝結(jié)硬化的過程也是放熱的過程，在此過程中，熱量過大而無法散出時(shí)，混凝土內(nèi)部產(chǎn)生的溫度應(yīng)力大于混凝土本身的抗拉應(yīng)力，就會(huì)在內(nèi)部產(chǎn)生溫度裂縫。同時(shí)，外界溫度與混凝土內(nèi)部水化熱散發(fā)時(shí)的溫差達(dá)到25℃以上時(shí)很容易產(chǎn)生裂縫。

2 現(xiàn)澆混凝土裂縫的控制措施

2.1 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)控制措施

（1）在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，由于自身預(yù)應(yīng)力、外部環(huán)境等方面的影響，很容易發(fā)生結(jié)構(gòu)斷面突變的情況。一般情況下，如果構(gòu)件應(yīng)力太過集中，那么就會(huì)產(chǎn)生裂縫。因此，為了更好地避免裂縫的產(chǎn)生，可以使用梁板結(jié)構(gòu)，并且提升梁板構(gòu)件的強(qiáng)度及硬度，以有效減少應(yīng)力突變帶來的不利影響，也可以通過減少樓板開洞形成的細(xì)腰現(xiàn)象以減少裂縫的產(chǎn)生。

（2）在進(jìn)行房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，需要選擇合適數(shù)量的鋼筋配置，如果存在鋼筋數(shù)量太少或者鋼筋過大、過粗等不符合房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的情況，那么后期很容易產(chǎn)生現(xiàn)澆混凝土裂縫。因此，在進(jìn)行鋼筋選擇的時(shí)候，需要結(jié)合房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的需求，并且選擇合適的墻板、樓面等薄壁構(gòu)件的鋼筋配置。

（3）在進(jìn)行初步設(shè)計(jì)的過程中，需要考慮到混凝土產(chǎn)生裂縫的原因，很多情況下，混凝土裂縫是因?yàn)榛炷恋氖湛s而產(chǎn)生的，因此，為了防止混凝土產(chǎn)生收縮的情況，需要在初步設(shè)計(jì)的時(shí)候，有計(jì)劃性的使用補(bǔ)償收縮的混凝土技術(shù)，即摻加合適分量的膨脹劑進(jìn)行中和，避免出現(xiàn)混凝土收縮情況。

2.2 采用預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件

預(yù)應(yīng)力混凝土是為了防止結(jié)構(gòu)構(gòu)件過早出現(xiàn)裂縫的現(xiàn)象，在構(gòu)件使用之前，預(yù)先給混凝土一個(gè)壓應(yīng)力，在后期受力時(shí)能夠抵消受拉區(qū)構(gòu)件所受的力，限制了混凝土的伸長，延緩或者不使混凝土產(chǎn)生裂縫。預(yù)應(yīng)力混凝土近些年來逐漸應(yīng)用于各類較大跨度的結(jié)構(gòu)中，如車庫會(huì)議廳等。這種措施是從受力的角度來對(duì)裂縫進(jìn)行控制，其本身的極限承載力并沒有改變。在缺少柱支撐的地方使用預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件，減少了裂縫的產(chǎn)生，從而保證結(jié)構(gòu)的安全性，增長結(jié)構(gòu)的壽命。

2.3 設(shè)計(jì)之前的充分準(zhǔn)備

房屋結(jié)構(gòu)中設(shè)計(jì)的混凝土構(gòu)件參數(shù)是確定的，其本身的正常使用承載能力和極限承載能力是在設(shè)計(jì)之初就確定下來的，后面的措施都是保證這個(gè)參數(shù)的最終實(shí)現(xiàn)，因此，在設(shè)計(jì)之初就對(duì)裂縫進(jìn)行控制最有效。各類建筑對(duì)裂縫的要求不同：嚴(yán)格要求不出現(xiàn)裂縫，一般要求不出現(xiàn)裂縫，可出現(xiàn)少數(shù)微小裂縫。這一點(diǎn)在設(shè)計(jì)時(shí)就要清楚明白，設(shè)計(jì)時(shí)所要澆筑的構(gòu)件應(yīng)承受的荷載是確定的，再應(yīng)對(duì)此確立一個(gè)波動(dòng)的范圍作為構(gòu)件設(shè)計(jì)的參照?；炷岭m然受力鋼筋的面積是確定的，但是應(yīng)以直徑較小間距較密為原則，受力鋼筋的配置要盡量合理，可適當(dāng)提高構(gòu)件的配筋率，較長的構(gòu)件箍筋和彎起鋼筋不能缺少。其次是保護(hù)層的設(shè)置，保護(hù)層不能夠過厚，若保護(hù)層過厚，在構(gòu)件受到較大荷載作用時(shí)一側(cè)混凝土?xí)粔簤?，另一?cè)會(huì)容易被拉壞。再者要選用合適的混凝土強(qiáng)度等級(jí)，混凝土強(qiáng)度等級(jí)越高，水泥用量就會(huì)越多，水灰比越大，出現(xiàn)裂縫的可能性更大。現(xiàn)澆板的尺寸一般較大，其強(qiáng)度等級(jí)不宜大于C30。而各個(gè)結(jié)構(gòu)構(gòu)件之間因?yàn)橄嗷ソ佑|傳遞荷載等原因，它們的混凝土強(qiáng)度等級(jí)應(yīng)盡量接近。最后是放眼整體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，建筑平面應(yīng)盡量規(guī)則，在結(jié)構(gòu)變化較大的地方應(yīng)適當(dāng)增加配筋，同時(shí)按照規(guī)范要求控制房屋的長度，當(dāng)房屋長度超出規(guī)范規(guī)定的數(shù)值之后，設(shè)置變形縫和溫度縫。

2.4 支模和澆筑

確保模具剛度足夠，在設(shè)計(jì)底模和支架時(shí)應(yīng)提前計(jì)算好施工時(shí)需承受的荷載，混凝土澆筑后必須留有足夠長的時(shí)間來養(yǎng)護(hù)，在沒有達(dá)到拆模強(qiáng)度時(shí)，不得減少模板的支架。若要加快施工速度，可在混凝土配料上做文章，加入減水劑等加快混凝土的凝固。施工速度必須有科學(xué)的組織和安排，不可一味追求速度。根據(jù)現(xiàn)場的實(shí)際認(rèn)真編制澆筑方案，科學(xué)確定澆筑的順序和方向，按照規(guī)范要求留置施工縫，在條件允許的情況下?lián)饺霚p水劑，減少水泥用量和用水量，采用低水灰比的混凝土減少混凝土的收縮，同時(shí)能夠減少水化熱防止內(nèi)部產(chǎn)生細(xì)微裂縫。澆筑完成后注重保養(yǎng)，保證混凝土表面的濕潤，維持較好的溫度濕度條件，確保養(yǎng)護(hù)質(zhì)量。

為了進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)對(duì)裂縫的有效控制，需要首先了解裂縫帶來的不利影響，因?yàn)榱芽p會(huì)直接降低建筑物的安全性能，加劇水的滲漏現(xiàn)象，增加鋼筋的腐蝕，而混凝土裂縫主要為收縮裂縫、超載裂縫、材料使用不當(dāng)引起的裂縫、氣候原因所造成的裂縫。因此，為了有效避免裂縫的產(chǎn)生，需要從選材和配合比設(shè)計(jì)方面入手，在設(shè)計(jì)的過程中，嚴(yán)格把控房屋結(jié)構(gòu)的相關(guān)設(shè)計(jì)原則，通過合理的配筋、摻加外加劑等方式，預(yù)防混凝土結(jié)構(gòu)變形和產(chǎn)生裂縫的現(xiàn)象，從而確保工程質(zhì)量和施工的順利開展。

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