淺談建筑施工現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)裂縫產(chǎn)生的原因及控制措施

劉秀鳳

（福州職業(yè)技術(shù)學(xué)院 350108）

0 引言

在建筑領(lǐng)域因?yàn)榛炷潦┕ぶ挟a(chǎn)生的裂縫問(wèn)題造成企業(yè)安全事故的例子比比皆是，甚至有很多慘痛教訓(xùn)，所以本文對(duì)這個(gè)問(wèn)題進(jìn)行再次的研究與探討，結(jié)合施工中的實(shí)際情況，分析可能產(chǎn)生裂縫的原因，并根據(jù)施工經(jīng)驗(yàn)提出必要的控制裂縫措施，希望能夠符合實(shí)踐的要求，為建筑的建造者及使用者提供安全保障。

1 產(chǎn)生裂縫的原因

（一）由于建筑物基礎(chǔ)沉降程度的不均勻而造成的裂縫。福建地區(qū)的地形屬于沖集軟土層，地下淤泥層厚度達(dá)20 多米，本地區(qū)采用的基礎(chǔ)多為預(yù)應(yīng)力管樁基礎(chǔ)，地基沉降更是比較普遍，對(duì)于不均衡的地基沉降來(lái)說(shuō)，當(dāng)沉降達(dá)到一定程度，建筑物就會(huì)出現(xiàn)裂縫，當(dāng)建筑結(jié)構(gòu)發(fā)生變形，更進(jìn)一步導(dǎo)致混凝土構(gòu)件出現(xiàn)裂縫。 一般來(lái)說(shuō)，這種情況都屬于貫通性裂縫的范疇，包括彎曲以及剪切裂縫兩種。 裂縫通常都在窗、門(mén)附近45°方向傾斜。如果地基進(jìn)一步的不均勻性發(fā)展，這將會(huì)造成更大的基礎(chǔ)不均勻沉降量，會(huì)出現(xiàn)更大墻體及結(jié)構(gòu)裂縫［1］。

（二）荷載裂縫主要是由混凝土構(gòu)件受到外部荷載作用而呈現(xiàn)出的，主要是由于應(yīng)變超過(guò)了自身的極限范圍所致。由于混凝土的抗拉應(yīng)力破壞能力遠(yuǎn)小于其抗壓應(yīng)力破壞能力，所以混凝土破壞最終都是受拉破壞。因此混凝土的破壞裂縫一定與混凝土內(nèi)部所受的拉應(yīng)力相垂直，表觀體現(xiàn)為斜裂縫。 根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，一般來(lái)說(shuō)，包括三級(jí)的荷載裂縫控制等級(jí)。在第一級(jí)中，嚴(yán)格要求構(gòu)件不得出現(xiàn)裂縫，第二級(jí)中，構(gòu)件一般不出現(xiàn)裂縫，第三級(jí)中，則涉及到允許出現(xiàn)裂縫的情況。

（三）由于溫度而產(chǎn)生的裂縫，主要涉及到以下兩個(gè)方面，其一，由于混凝土構(gòu)件長(zhǎng)時(shí)間暴露在室外，這樣會(huì)造成受到溫度較大的影響，呈現(xiàn)出外部與內(nèi)部存在不同程度的熱脹冷縮情況，拉應(yīng)力自然就出現(xiàn)在混凝土表面，如果其值超過(guò)了抗拉強(qiáng)度的情況下，就會(huì)出現(xiàn)溫度裂縫［2］；其二，對(duì)于體積較大的混凝土來(lái)說(shuō)，在進(jìn)行凝固硬化的過(guò)程中，混凝土?xí)尫糯罅康乃療?，在這樣的情況下，混凝土構(gòu)件的表面散熱比較快而內(nèi)部散熱比較慢，構(gòu)件的表面遇冷收縮，而內(nèi)部受熱膨脹，這樣就會(huì)在混凝土表面形成拉應(yīng)力，造成溫度裂縫，在較為嚴(yán)重的情況下，還會(huì)導(dǎo)致貫穿性裂縫。

（四）混凝土收縮裂縫。這種裂縫是由于混凝土在凝固硬化的過(guò)程中水分蒸發(fā)內(nèi)外程度不同使構(gòu)件產(chǎn)生變形而導(dǎo)致的結(jié)果?；炷翝仓^(guò)程中，表面水分的蒸發(fā)速度大于內(nèi)部泌水速度，混凝土漿體中水分流向表面并迅速蒸發(fā)，混凝土內(nèi)部毛細(xì)負(fù)壓增大并產(chǎn)生收縮力從而使混凝土表面體積急劇收縮。而此時(shí)混凝土強(qiáng)度還未形成，這種收縮導(dǎo)致了混凝土表面開(kāi)裂。 現(xiàn)代建筑工程基本都采用商品混凝土，而商品混凝土公司為了方便現(xiàn)場(chǎng)泵送及更好的經(jīng)濟(jì)效益，在攪拌過(guò)程適當(dāng)加入一定比例的外加劑，引起混凝土的水灰比變大，導(dǎo)致混凝土收縮快，如果現(xiàn)場(chǎng)處理方式不夠恰當(dāng)，會(huì)使混凝土表面散熱快而導(dǎo)致開(kāi)裂。

（五）在現(xiàn)場(chǎng)施工過(guò)程中，由于施工人員專業(yè)強(qiáng)度不夠，作業(yè)過(guò)程中發(fā)生鋼筋踩踏，改變鋼筋位置，使鋼筋混凝土核心面積發(fā)生改變引起結(jié)構(gòu)強(qiáng)度變化，薄弱部分容易開(kāi)裂，從而產(chǎn)生裂縫。

2 裂縫控制措施

（一）應(yīng)該選擇合理的基礎(chǔ)形式，這樣能夠盡量避免出現(xiàn)地基不均勻沉降的情況，從而盡量避免出現(xiàn)裂縫問(wèn)題。首先應(yīng)該保證設(shè)計(jì)勘察過(guò)程中，從現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際地形以及土質(zhì)情況出發(fā)，一般來(lái)說(shuō)，如果上部荷載變化不明顯且地基均勻，這樣的地基可以采用稍微經(jīng)濟(jì)的獨(dú)立基礎(chǔ)；如果地基壓縮性較大且呈現(xiàn)不均勻性，就應(yīng)該采用剛度大的基礎(chǔ)形式，比如相應(yīng)的筏板基礎(chǔ)、條形基礎(chǔ)等，這樣能盡量保證結(jié)構(gòu)的相對(duì)沉降量有所減少。另外，在增強(qiáng)建筑物整體性方面，則可以采用墻體內(nèi)設(shè)置構(gòu)造柱或者圈梁等方式，保證抗彎剛度有所提升，這樣能避免裂縫的出現(xiàn)，也有利于阻止裂縫的擴(kuò)張。

（二）應(yīng)該保證采用合理的結(jié)構(gòu)平面、立面。在進(jìn)行建筑平立面的設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)該盡量采用規(guī)則的布置方式，這樣能夠有效的表面出現(xiàn)較大的集中裂縫問(wèn)題，當(dāng)有凹口存在于平面設(shè)計(jì)中，則應(yīng)該采取必要的加強(qiáng)措施，比如，可以增加凹口的厚度或者增加拉梁等，使得凹口結(jié)構(gòu)剛度有所增加，避免出現(xiàn)凹口處的應(yīng)力問(wèn)題，而造成裂縫。

（三）應(yīng)該保證截面的高度合理確定。在進(jìn)行裂縫控制中，不能忽視梁、板等截面尺寸的高度問(wèn)題，因?yàn)槠淠軌驔Q定相應(yīng)構(gòu)件剛度的強(qiáng)弱，對(duì)于剛度越大的情況，則肯定會(huì)變形較小，這樣自然減少裂縫出現(xiàn)的可能。一般來(lái)說(shuō)，應(yīng)該從實(shí)際出發(fā)，考慮經(jīng)濟(jì)因素的基礎(chǔ)上，還應(yīng)該滿足裂縫控制要求，在進(jìn)行梁高度的控制中，則是采用如下規(guī)則：框架梁（L/8—L/15）、懸臂梁（L/4—L/5）、板（L/30—L/35）且不易小于100mm。

（四）應(yīng)該保證混凝土構(gòu)件合理的配筋設(shè)計(jì)。在進(jìn)行混凝土構(gòu)件配筋率的增加過(guò)程中，應(yīng)該盡量采用小間距、小直徑的鋼筋，則能控制裂縫數(shù)量，同時(shí)，有利于控制裂縫寬度。對(duì)于較長(zhǎng)時(shí)間暴露在室外的板構(gòu)件來(lái)說(shuō)，則應(yīng)采用雙層雙向的鋼筋配置方式，這樣能夠有效避免無(wú)板負(fù)筋區(qū)域內(nèi)存在裂縫，另外，可以將放射鋼筋設(shè)置在屋面板的陰陽(yáng)角位置，能夠有效預(yù)防因?yàn)閼?yīng)力集中而產(chǎn)生的裂縫問(wèn)題。對(duì)于，板上開(kāi)洞的問(wèn)題，則應(yīng)該積極思考，從實(shí)際洞口大小出發(fā)，加強(qiáng)洞口邊緣，盡量避免此位置應(yīng)力集中問(wèn)題。

（五）應(yīng)該保證混凝土強(qiáng)度等級(jí)的合理選用。 在滿足構(gòu)件的力學(xué)性能要求的前提下，盡可能選擇強(qiáng)度等級(jí)較低的材料，并且應(yīng)該保證梁、板具有一致性。另外，在混凝土中適當(dāng)?shù)募尤胪饧觿┛蓽p少水泥用量，降低水化熱，改善混凝土的和易性。 同時(shí)骨料的形狀、彈性模量和含泥量對(duì)混凝土自身收縮有較大的影響，在施工可行的情況下選擇石子粒徑大的，對(duì)混凝土控制裂縫有利。水泥的細(xì)度和強(qiáng)度也會(huì)影響混凝土裂縫的產(chǎn)生，細(xì)度高的水泥能夠提高混凝土的早期強(qiáng)度，但對(duì)混凝土的裂縫控制極為不利。 因此在施工中可根據(jù)具體的工程選擇適當(dāng)?shù)乃嗥贩N。

（六）在施工過(guò)程中嚴(yán)格按照國(guó)家規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)施工，加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)施工管理，盡量減少裂縫的產(chǎn)生。 具體措施：（1）嚴(yán)格按設(shè)計(jì)配合比施工，控制水泥用量和單位用水量，減少混凝土的坍落度，從而減少干燥收縮和塑性收縮裂縫。 （2）振搗混凝土?xí)r間要適當(dāng)。振搗時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，則粗骨料會(huì)下沉造成砂漿富集于結(jié)構(gòu)表面從而產(chǎn)生塑性收縮裂縫。（3）做好溫控工作。 一般要求混凝土澆筑時(shí)氣溫不得大于35℃，必要時(shí)采取一些合理的降溫措施，例如對(duì)骨料進(jìn)行預(yù)冷、在混凝土內(nèi)部埋設(shè)冷卻水管、分層分塊施工等措施。（4）做好混凝土的養(yǎng)護(hù)工作，加強(qiáng)混凝土的溫度和濕度控制，采用蓬布、塑料布、稻草等及時(shí)對(duì)混凝土進(jìn)行覆蓋，減少混凝土表面的暴露時(shí)間，預(yù)防混凝土收縮開(kāi)裂。

綜上所述，混凝士裂縫的控制是比較復(fù)雜和困難的，在保證建筑的安全的情況下，應(yīng)該從施工的實(shí)際情況出發(fā)，通過(guò)合理建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案、施工方案、混凝士配合比、施工技術(shù)等措施有效地控制混凝土的裂縫問(wèn)題?；炷亮芽p的成因很多，影響因素錯(cuò)綜復(fù)雜，要靠施工管理者認(rèn)真細(xì)致的發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，解決問(wèn)題，結(jié)合施工經(jīng)驗(yàn)采取有效的預(yù)防處理措施，控制結(jié)構(gòu)裂縫的產(chǎn)生，從而保證混凝士結(jié)構(gòu)質(zhì)量。