關于小型結構物墻身裂縫的分析

高磊 高玉霞

[摘 要]本文通過對小型結構物裂縫出現的原因進行分析，制定一系列的措施，對混凝土裂縫發(fā)生的頻率有較大的改善。

[關鍵詞]結構物；墻身；裂縫；分析

中圖分類號：S512 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2018）26-0091-01

前言：當今社會發(fā)展日新月異，基礎建設施工工作突飛猛進，混凝土施工作為基礎建設重要組成部分，起著舉足輕重的作用，但是同樣混凝土出現裂縫的原因多種多樣，最常見的原因是由于收縮變形受到約束引發(fā)的收縮裂縫和由外部荷載作用引發(fā)荷載（受力）裂縫。通常情況下，裂縫的存在不會影響構件的正常使用（寬度<0.05ram），但如果裂縫過多就會降低結構的安全性和耐久性。要根本解決混凝土的裂縫問題，還是要從混凝土裂縫的形成原因入手，正確判斷和分析混凝土裂縫的成因是有效控制和減少混凝土裂縫產生最有效的途徑。

一、工程實例

某合同段全線共長13.4Km，共有小型結構物25座，在小型結構物施工過程中，現場施工從施工工藝、施工過程控制以及施工后的保護分析，均按照施工方案進行，但是項目部相關人員在經現場觀察中發(fā)現，在已完工的結構物中不同程度上均出現了豎向裂縫?，F場指派專人對裂縫的情況進行匯總，并定期觀測裂縫的變化，下文將針對此病害原因作出具體的分析。

二、具體病害表現特征

根據對現場裂縫觀測，裂縫具有一定的規(guī)律性，主要特征表現為：

（一）南邊墻身裂縫多些，北邊少些，墻身內側多些，外側少些。

（二）都為垂直裂縫，每2-4m一道，裂縫寬度0.1mm左右。

（三）墻身變形縫處縫隙多，真縫處縫隙少。

（四）墻身兩側裂縫間距偏大，真縫處裂縫間距偏大，長度為4—6m。

（五）通過對裂縫的觀測，裂縫無發(fā)展，也沒有繼續(xù)發(fā)展的跡象。

（六）裂縫內外側走向不一致，說明裂縫沒有貫通。

（七）裂縫均為墻身裂縫，行車道板及基礎底板沒有裂縫。

三、根據病害情況，分析裂縫成因如下：

（一）由于基礎沉降而產生裂縫：一般由于地基承載力不夠或地質不均易產生裂縫。如：土層與巖層的出現；基坑出現浸泡現象。

針對此次出現的原因，該標段逐個對地基承載力的檢測記錄進行檢查，在已經完成的小型結構物施工中，已經對承載力不夠的地基進行了沙礫換填。底板完好，證明地基承載力沒有問題。

（二）設計方面因素：設計未發(fā)現導致裂縫的明顯問題，但是依據施工經驗，涵洞的變形縫少。

（三）試驗室配合比問題：主要考慮因素為水泥含量多，骨料和砂粒徑偏小，導致水泥用量大。水泥標號偏高，應當盡量用32.5低水化熱水泥。施工時配合比水灰比偏高，水泥用量大，砂細，砂率偏高，塌落度12、13左右，泵送澆筑。

（四）齡期問題：通過實際觀察，此裂縫存在于墻身，行車道板及基礎底板均無裂縫。根據施工時間，基礎與墻身的澆注時間間隔為半個月左右，此時底板的收縮已經基本完成，當墻身收縮時，底板對墻身混凝土產生約束，懷疑此為裂縫產生的主要原因。

（五）以上為分析的小型結構物混凝土裂縫成因，許多的不利因素組合形成了質量通病。歸結其主要原因，歸納為：

1、大體積混凝土采用緩凝和降低水化熱的措施不到位。

2、混凝土澆筑完成后，在后續(xù)的養(yǎng)護過程中措施不到位。

3、同一結構物的不同位置溫差較大，導致混凝土凝固收縮產生的收縮應力超過混凝土和極限抗拉強度，因未出現內外貫通裂縫，確定為混凝土內外溫差大而導致混凝土表面產生裂紋。

四、為了避免再次出現以上問題，采取以下幾種措施加以防范

（一）選用中低水化熱的水泥，如礦渣硅酸鹽水泥、火山灰硅酸鹽水泥或粉煤灰水泥等。充分利用混凝土的后期強度，減少水泥用量。在滿足使用的條件下，大體積混凝土設計強度應就“能低不高”的原則。同時應注意水泥的質量，特別是安定性達標。盡量選用粒徑較大（不超過40mm）且級配良好的粗集料；砂和碎石的含泥量不超過1%，針片狀顆粒含量不得大于15%。在混凝土中摻加超細礦粉。超細礦粉具有微珠潤滑效應，有明顯的減水作用，并能夠提高混凝土的和易性、體積穩(wěn)定性、密實性以及抗化學侵蝕性能，同時還具有增加混凝土強度，減少塌落度損失、降低水化熱等性能。適當加大活性細摻料的用量，以替代部分水泥，從而降低水化熱，增強硬化前后混凝土的體積穩(wěn)定性。如使用大摻量粉煤灰不僅能提高混凝土的和易性，而且改善了混凝土的工作性能和可靠性。拌和水中不得有較高含量的氯化物等雜質，禁止使用含堿泉水拌制混凝土。選用合適的外加劑?；炷林袚饺胨嘀亓?.25%的木鈣減水劑，不僅使混凝土工作性能有了明顯的改善，同時又減少1O%拌和水，節(jié)約1O%左右的水泥，降低了水泥水化熱。又如利用膨脹劑置換等量的水泥，不僅降低了水化熱，同時微膨脹劑吸收部分水化熱后發(fā)生化學反應，在混凝土中產生自應力而使結構處于受壓狀態(tài)，提高了混凝土的抗?jié)B和抗拉能力，避免了裂縫的產生。

（二）優(yōu)化配合比，改善砂石料級配，降低水灰比，并考慮適當參加緩凝減水劑，推遲小型結構物的拆模時間。

（三）混凝土澆筑完成后及時養(yǎng)生，并保持砼表面濕潤，墻身的養(yǎng)生要尤為重視。在大體積混凝土施工中，良好的保溫保濕養(yǎng)護對于減少混凝土的收縮，控制內外溫差，降低約束應力，充分利用其松弛效應具有重要的意義。根據施工經驗和規(guī)范要求綜合得出，大體積混凝土內外溫差不應高于25℃。內外溫差越大，裂縫發(fā)生可能性越大，程度越嚴重。在混凝土澆注完畢后12h內，先蓋塑料薄膜1層，然后蓋草包或麻袋2層，再蓋塑料薄膜1層進行養(yǎng)護。遇氣溫突變，溫度急劇下降的情況，養(yǎng)護措施必須隨時跟上。值得一提的是，混凝土養(yǎng)護應使其澆筑的內外溫差及降溫速度滿足溫控指標的要求；保溫養(yǎng)護的持續(xù)時間，應根據溫度應力（包括混凝土收縮產生的應力）加以控制和確定，但不得少于15d。

（四）現場澆筑混凝土時，采用熟練有經驗的振搗工，避免漏振、過振、抽撤過快，影響混凝土的密實性和均勻性。

（五）布設測溫孔，控制混凝土不同位置及內外側溫度。

（六）合理安排施工工序，減少工序銜接時間，對底板和墻身的混凝土澆筑時間間隔控制在7天之內。

五、結語

（一）通過以上的措施，在后續(xù)的小型結構物施工中，裂縫較以前有很大的改觀，說明以上采取的措施能有效的防治裂縫的發(fā)生。

（二）針對以上的分析可以看出，混凝土裂縫的控制從設計、施工、監(jiān)控、養(yǎng)護到運營等各方面是一個有機的整體，它們不僅相互聯系，而且相互制約。在施工中嚴格按照國家有關規(guī)范、技術標準進行設計、施工和監(jiān)控，是保證結構安全耐用的前提和基礎，因此應綜合考慮各種影響因素，抓住主要矛盾，全面剖析，重點施制，才能收到實效。在以后的施工中繼續(xù)摸索防止混凝土裂縫產生的辦法，完善小型結構物的混凝土施工工藝，提高工程質量。

參考文獻

[1] 《公路橋涵施工技術規(guī)范》JTG/TF50-2011，人民交通出版社，2011.7.

[2] 富文權，韓素芳編著；《混凝土工程裂縫分析與控制》，中國鐵道出版社，2002.5.