懸挑構(gòu)件現(xiàn)澆混凝土裂縫控制

古嘉斌

摘要：現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在我國(guó)建筑工程中得到廣泛的采用，伴隨國(guó)內(nèi)城市化進(jìn)程的加快，工業(yè)、基礎(chǔ)設(shè)施和商品住宅建設(shè)的飛速發(fā)展，在建筑工程中遇到的混凝土裂縫問(wèn)題越來(lái)越多，由于裂縫問(wèn)題產(chǎn)生的糾紛也不斷增加，在建筑工程結(jié)構(gòu)中，由于使用功能要求及美觀要求，一些建筑物需要設(shè)置較長(zhǎng)的懸挑板。在北方寒冷地區(qū)，這類懸挑板一般都會(huì)不同程度的出現(xiàn)橫向或縱向裂縫，從而影響建筑物的使用功能及耐久性，成為一直因擾工程人員的問(wèn)題?；诖耍疚慕Y(jié)合多年房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)實(shí)踐，從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的角度詳細(xì)探討了房屋建筑結(jié)構(gòu)中懸挑構(gòu)件的現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)裂縫控制措施。

關(guān)鍵詞：房屋建筑、現(xiàn)澆混凝土、裂縫控制、懸挑構(gòu)件

一.混凝土裂縫的主要類型

1. 溫度變化所引起的裂縫。溫度變化是現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)早期產(chǎn)生裂縫的重要原因。一般來(lái)說(shuō)，它更可能發(fā)生在少筋的位置。施工完成后，多余的混凝土模板會(huì)被拆除，暴露在空氣中的混凝土?xí)驗(yàn)閺?qiáng)度低內(nèi)外溫度差大導(dǎo)致開裂，因此，在惡劣的氣候季節(jié)，現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)早期裂縫出現(xiàn)的概率非常之大：此外，現(xiàn)澆混凝土對(duì)溫度的承受力也會(huì)受施工環(huán)境所處位置的影響，例如，在相對(duì)穩(wěn)定的海洋氣候條件下，混凝土出現(xiàn)的裂縫要比大陸氣候條件下的裂縫小，且裂縫出現(xiàn)的現(xiàn)象也遠(yuǎn)沒(méi)有大陸條件下常見。

2. 混凝土塑性收縮所引起的裂縫。當(dāng)混凝土澆注后仍處于塑性狀態(tài)時(shí)，鋼筋和骨料的存在會(huì)影響混凝土自身的均勻沉降，加速混凝土的垂直收縮，而相對(duì)水平收縮相對(duì)較慢，從而導(dǎo)致混凝土的變形。塑性裂縫一般具有較深的裂縫和不規(guī)則形狀，主要發(fā)生在混凝土硬化前，阻礙了建筑結(jié)構(gòu)的功能。

3. 結(jié)構(gòu)裂縫。雖然一些現(xiàn)澆樓板的承載力滿足基本的設(shè)計(jì)要求的，如果是當(dāng)預(yù)制多孔板改成現(xiàn)澆板以后，就會(huì)造成整個(gè)墻體的剛度逐漸增大，使樓板的剛度也相對(duì)減弱。因此，在一些截面突變處或者薄弱的部位就很容易出現(xiàn)裂縫，例如，在墻角應(yīng)力集中地方的45。斜裂縫和板端負(fù)彎矩較大處都存在板面裂縫。

4. 應(yīng)力裂縫。應(yīng)力裂縫是因?yàn)楦鞣N收縮所引起的裂縫，主要包括塑性收縮.干燥收縮.碳化收縮和自身收縮等。我們知道，在混凝土的硬化過(guò)程中，常常會(huì)因?yàn)樗终舭l(fā).使得體積逐漸縮小，從而產(chǎn)生收縮，這就造成板的四周受到支座的約束，不能夠自由的伸展。

二.造成現(xiàn)澆混凝土出現(xiàn)裂縫的原因分析

1. 設(shè)計(jì)方面的原因

第一，結(jié)構(gòu)假設(shè)受力考慮不充分，鋼筋配置與實(shí)際受力情況不相符，容易造成受力不均產(chǎn)生裂縫：第二，現(xiàn)澆板設(shè)計(jì)跨度大，由于厚度偏小，混凝土強(qiáng)度低于梁的強(qiáng)度，剛度弱，容易出現(xiàn)應(yīng)力集中性裂縫：第三，預(yù)埋管線設(shè)計(jì)不科學(xué)，直徑過(guò)大，疊放層數(shù)過(guò)多，造成現(xiàn)澆板面局部混有效截面厚度偏小，在管線附近容易產(chǎn)生局部裂縫：第四，伸縮縫和后澆帶位置設(shè)置不合理，容易產(chǎn)生位置不確定性的裂縫。

2. 施工操作不規(guī)范

施工過(guò)程中，每個(gè)驗(yàn)收都必須符合《建筑工程施工質(zhì)量驗(yàn)收統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》（CB50300-2013）及其他相關(guān)規(guī)范的要求，施工原因造成現(xiàn)澆板裂縫的原因可總結(jié)為以下主要幾點(diǎn)∶第一，混凝土未到齡期提前拆模折模，現(xiàn)澆板強(qiáng)度未達(dá)規(guī)范要求就強(qiáng)行上人作業(yè)，增加荷載，使現(xiàn)澆板產(chǎn)生彈性形變，與梁的連接處產(chǎn)生負(fù)彎矩，導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生：第二，現(xiàn)澆板鋼筋綁扎后，上部未能有效保護(hù)，施工中在固定荷載和移動(dòng)荷載的共同作用下出現(xiàn)了位移，鋼筋間距不符規(guī)范要求，局部保護(hù)層變小：第三，隨意放置建筑材料，增加了不合理的施工荷載：第四，在施工中為了方便澆筑，增加混泥土的和易性，工人隨意增加水的用量，導(dǎo)致混凝土強(qiáng)度降低：第五，泵送混凝土的潤(rùn)泵砂漿直接用于現(xiàn)澆板的澆筑：第六，現(xiàn)澆板澆筑后，長(zhǎng)時(shí)間裸露，未及時(shí)覆蓋，養(yǎng)護(hù)不到位：第七，水電管線預(yù)埋不當(dāng)，管徑較粗，造成保護(hù)層減小，使得表面混凝土強(qiáng)度受到降低，很容易發(fā)生裂縫。

3. 配料質(zhì)量與配比因素

混凝土是集料.碎石.水泥.摻合料等多種建筑材料的混合物，只有保證上述材料的質(zhì)量，才能降低混凝土開裂的可能性：同時(shí)，每種材料的配合比也會(huì)影響混凝土的性能。合理的配合比可以減少現(xiàn)澆混凝土的裂縫。

4. 環(huán)境因素影響

施工環(huán)境往往是造成應(yīng)力裂縫的主要原因。一方面，由于環(huán)境溫度不是固定的，混凝土內(nèi)外溫度差較大，也就成為造成混凝土裂縫的主要原因：另一方面，溫度.濕度.風(fēng)等環(huán)境因素往往是造成收縮裂縫的主要原因。

混凝土澆注后溫度高.空氣濕度低都，會(huì)導(dǎo)致混凝土中水的快速蒸發(fā)，造成混凝土大面積出現(xiàn)裂縫。

三.懸挑結(jié)構(gòu)混凝土裂縫控制的策略

1. 嚴(yán)格按程序委托設(shè)計(jì)單位。杜絕無(wú)資質(zhì)設(shè)計(jì).超資質(zhì)設(shè)計(jì)，實(shí)行設(shè)計(jì)人員持證上崗制度，確保設(shè)計(jì)責(zé)任主體的專業(yè)性。

2. 細(xì)心優(yōu)化設(shè)計(jì)。合理選取傾覆點(diǎn)，計(jì)算傾覆荷載值;正確計(jì)算懸挑板的內(nèi)力值，如最大彎矩值.傾覆點(diǎn)彎矩值.剪力值.分析剛度的問(wèn)題;考慮相鄰位置不同懸挑構(gòu)件之間的變形協(xié)調(diào)和超過(guò)一定尺寸的變形縫設(shè)置;圖紙中專門明確懸挑構(gòu)件的混凝土強(qiáng)度.鋼筋強(qiáng)度.保護(hù)層厚度，若有需要，還需明確懸挑構(gòu)件的錨固長(zhǎng)度，施工支撐的拆除條件.拆除時(shí)間等;優(yōu)化懸挑構(gòu)件的幾何尺寸，如為了減輕懸挑結(jié)構(gòu)根部的荷載值，在滿足安全性要求的前提下，可設(shè)計(jì)為變截面結(jié)構(gòu)。

3. 嚴(yán)格執(zhí)行施工圖審查制度。委托具有施工圖審查能力的咨詢公司，通過(guò)結(jié)構(gòu)內(nèi)力驗(yàn)算，對(duì)懸挑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的正確性進(jìn)行復(fù)核，對(duì)設(shè)計(jì)圖執(zhí)行技術(shù)規(guī)范情況進(jìn)行審查。

4. 組織施工前的圖紙會(huì)審和圖紙交底。建設(shè)單位組織設(shè)計(jì)單位，對(duì)監(jiān)理單位.施工單位存在的疑問(wèn)進(jìn)行解答，盡可能排除圖紙?jiān)O(shè)計(jì)中存在的錯(cuò).漏.碰.撞等問(wèn)題，最大程度地了解設(shè)計(jì)意圖，并減少因設(shè)計(jì)失誤而造成的質(zhì)量問(wèn)題。

5. 規(guī)范施工操作

加強(qiáng)對(duì)施工員的培訓(xùn)指導(dǎo)，加強(qiáng)施工現(xiàn)場(chǎng)管理按規(guī)范施工減少施工過(guò)程中的裂縫產(chǎn)生，對(duì)部分產(chǎn)生的裂縫進(jìn)行及時(shí)處理。如樓板構(gòu)件在終凝前出現(xiàn)的干縮裂縫，可在構(gòu)件表面重新抹壓來(lái)減少干縮裂縫。

6. 模板支撐體系須具有足夠的強(qiáng)度與剛度

懸挑結(jié)構(gòu)混凝土澆筑后，尚未達(dá)到足夠的強(qiáng)度前，若模板的支撐體系發(fā)生變形或沉降，混凝土在變形區(qū)域及根部開裂，拆模后將會(huì)從根部斷裂甚至坍塌。若設(shè)計(jì)為變截面，實(shí)際施工模板做成了等截面，則根部尺寸相對(duì)減小，也會(huì)引起坍塌，實(shí)際施工時(shí)須按變截面尺寸支模。為防止模板支撐體系發(fā)生變形或沉降，實(shí)際施工應(yīng)注意;搭設(shè)模板前，進(jìn)行模板支撐體系受力驗(yàn)算;立柱的基礎(chǔ)有足夠的強(qiáng)度和剛度，能夠在懸挑結(jié)構(gòu)達(dá)到足夠的強(qiáng)度前，承受立柱及其上部施工荷載;立柱底部墊塊有足夠的面積和剛度;立柱有足夠的強(qiáng)度和剛度，足以承受其上部施工荷載;立柱端部設(shè)置可調(diào)節(jié)支托;模板有足夠的強(qiáng)度和剛度;若為木質(zhì)模板，還應(yīng)考慮模板的干濕變形。

7. 懸挑結(jié)構(gòu)與相鄰結(jié)構(gòu)同時(shí)施工

懸挑結(jié)構(gòu)的鋼筋與相鄰結(jié)構(gòu)直接相連，綁扎相鄰結(jié)構(gòu)鋼筋時(shí)，懸挑結(jié)構(gòu)的鋼筋已經(jīng)錨人相鄰結(jié)構(gòu)，宜同時(shí)施工?！矫妫瑧姨艚Y(jié)構(gòu)鋼筋不會(huì)因?qū)ο噜徑Y(jié)構(gòu)的施工和養(yǎng)護(hù)而踩踏，使其錯(cuò)位.變形，影響受力;另一方面，懸挑結(jié)構(gòu)和相鄰結(jié)構(gòu)混凝土同時(shí)凝固，不會(huì)形成冷凝縫。

結(jié)語(yǔ)∶綜上所述，在建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，要靈活的運(yùn)用"抗"和"放"原則，才能有效的控制懸挑構(gòu)件混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的產(chǎn)生。對(duì)建筑物進(jìn)行合理的平面布局和空間布置，充分的考慮結(jié)構(gòu)外荷載和次應(yīng)力效應(yīng)，通過(guò)正確的受力分析，采取合理的設(shè)計(jì)構(gòu)造措施，才能保證結(jié)構(gòu)裂縫寬度滿足裂縫控制的要求，達(dá)到控制和減少裂縫的目的。

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