框架結(jié)構(gòu)大跨度現(xiàn)澆樓板不均勻裂縫的類型及控制措施

張 兵 白 宇 徐錫剛 張?zhí)睚?張利猛

隨著現(xiàn)代建筑技術(shù)的不斷發(fā)展，框架結(jié)構(gòu)在大跨度建筑中的應用越來越廣泛。但是，框架結(jié)構(gòu)大跨度現(xiàn)澆樓板經(jīng)常會出現(xiàn)不均勻裂縫，不僅影響了建筑物的美觀，還可能對其結(jié)構(gòu)安全性和穩(wěn)定性產(chǎn)生不利影響。因此，研究框架結(jié)構(gòu)大跨度現(xiàn)澆樓板不均勻裂縫的控制措施具有重要的意義。本文結(jié)合實際工程案例，主要分析了框架結(jié)構(gòu)大跨度現(xiàn)澆樓板不均勻裂縫的控制措施。

1 框架結(jié)構(gòu)大跨度現(xiàn)澆樓板不均勻裂縫的類型

1.1 混凝土收縮裂縫

混凝土收縮裂縫的產(chǎn)生主要是由于混凝土在凝固和干燥過程中發(fā)生體積變化而導致。當水泥與水發(fā)生反應形成硬化水泥石后，混凝土開始固化，在這個過程中水分會逐漸蒸發(fā)。由于水分蒸發(fā)，混凝土的體積會縮小，從而產(chǎn)生收縮應力。如果這種收縮受到限制，就會導致混凝土產(chǎn)生內(nèi)部的拉應力，最終產(chǎn)生裂縫。

混凝土的收縮主要與以下4 個因素有關(guān)：第1，水分蒸發(fā)。混凝土中的水分在凝固后會逐漸蒸發(fā)，這會導致混凝土體積縮小。水的蒸發(fā)速度取決于環(huán)境條件，如溫度、濕度和風速。高溫和低濕度環(huán)境，以及強風會加速水分的蒸發(fā)，增加混凝土的收縮程度。第2，水膠比。水膠比是指混凝土中水的用量與水泥膠凝物質(zhì)的用量之比。較高的水膠比會導致混凝土中的水分含量較高，從而增加混凝土的收縮變形。因此，適當控制水膠比可減少混凝土的收縮裂縫產(chǎn)生。第3，粉砂比。粉砂比是指混凝土中水泥的用量與細集料的用量之比。較低的粉砂比會使混凝土中的顆粒填充較好，減少了水泥漿液的運移，從而減小了收縮變形。第4，溫度變化。溫度變化也是影響混凝土收縮裂縫的重要因素。混凝土凝固和干燥過程中的溫度變化會導致混凝土體積的發(fā)生變化。高溫和干燥環(huán)境會加速混凝土中水分的蒸發(fā)，使得收縮的程度更明顯[1]。

1.2 溫度應力裂縫

溫度應力裂縫是混凝土結(jié)構(gòu)中常見的裂縫類型之一，其成因主要與混凝土內(nèi)部溫度變化以及熱脹冷縮引起的應力有關(guān)。

首先，混凝土的熱脹冷縮是由溫度變化引起的。在混凝土結(jié)構(gòu)中，當外界溫度發(fā)生變化時，混凝土也會跟隨溫度變化而膨脹或收縮。具體而言，當溫度升高時，混凝土會膨脹；當溫度降低時，混凝土則會收縮。這種熱脹冷縮會導致混凝土內(nèi)部產(chǎn)生應力。其次，混凝土的熱脹冷縮引起的應力可以分為自由收縮和受限收縮。自由收縮是指混凝土在沒有任何約束下的收縮，而受限收縮則是指混凝土在受到約束或限制的情況下的收縮。自由收縮主要受混凝土配合比、水膠比、水泥類型等因素的影響，而受限收縮則受到結(jié)構(gòu)約束和約束條件的影響。最后，當混凝土的熱脹冷縮引起的應力超過其抗拉強度時，就會產(chǎn)生溫度應力裂縫。這是因為混凝土的抗拉強度較低，相對于其抗壓強度而言較為脆弱。在溫度變化引起的應力作用下，混凝土容易發(fā)生拉伸破壞，從而形成裂縫。

1.3 施工不當裂縫

施工不當裂縫是當前建筑物施工中常見的問題之一，如模板支撐不牢固、混凝土澆筑不均勻、鋼筋定位不準確等因素，均會導致現(xiàn)澆樓板產(chǎn)生裂縫。這些裂縫不僅會影響建筑物的外觀，還可能對建筑物的結(jié)構(gòu)和安全產(chǎn)生負面影響。

首先，模板支撐不牢固是導致施工裂縫的主要原因之一。在施工過程中，模板是混凝土澆筑的重要支撐，如果模板支撐不牢固，就會導致樓板產(chǎn)生裂縫。因此，施工時必須確保模板支撐牢固，以保證混凝土澆筑的質(zhì)量和安全。其次，混凝土澆筑不均勻也是導致施工裂縫的重要原因。在施工過程中，混凝土的澆筑必須均勻，如果澆筑不均勻，就會導致樓板產(chǎn)生裂縫。因此，施工時必須控制好混凝土的澆筑速度和澆筑量，以保證混凝土澆筑的質(zhì)量和安全性。最后，鋼筋定位不準確也是導致施工裂縫的原因之一。在施工過程中，鋼筋是混凝土結(jié)構(gòu)的重要組成部分，如果鋼筋定位不準確，就會導致樓板產(chǎn)生裂縫。因此，施工時必須確保鋼筋定位準確，以保證混凝土結(jié)構(gòu)的質(zhì)量和安全性[2]。

2 框架結(jié)構(gòu)大跨度現(xiàn)澆樓板不均勻裂縫的控制措施

2.1 優(yōu)化混凝土配合比

優(yōu)化混凝土配合比是確保建筑物質(zhì)量和延長建筑物使用壽命的重要手段之一?；炷磷鳛榻ㄖ锏幕静牧希浜媳葘ㄖ锏馁|(zhì)量和壽命有著至關(guān)重要的影響。施工過程中，必須嚴格控制混凝土的配合比，以減少裂縫的產(chǎn)生，提高混凝土的強度和硬度，增加建筑物的使用年限。

優(yōu)化混凝土配合比可以通過以下措施實現(xiàn)：第1，可以降低水灰比，即減少水的用量。水灰比是混凝土中水和水泥的比例，如果水灰比過高，會導致混凝土的收縮性增加，從而容易產(chǎn)生裂縫。因此，降低水灰比可以有效降低混凝土的收縮性和溫升速度，從而減少裂縫的產(chǎn)生。第2，可以減少水泥的用量。水泥是混凝土中的主要膠凝材料，但是過多的水泥用量會導致混凝土的收縮性增加，從而產(chǎn)生裂縫。因此，減少水泥用量可以降低混凝土的收縮性和溫升速度，從而減少裂縫的產(chǎn)生。第3，可以增加石子用量。石子是混凝土中的骨料，增加石子用量可以增加混凝土的密度和強度，從而減少裂縫的產(chǎn)生。同時，增加石子用量還可以降低混凝土的溫升速度，從而減少裂縫的產(chǎn)生。

除了以上措施，還有其他可行的措施，如添加外加劑、改變混凝土的配合比等。這些措施都可在不同程度上降低混凝土的收縮性和溫升速度，從而減少裂縫的產(chǎn)生。需要注意的是，優(yōu)化混凝土配合比需要嚴格控制各種原材料的用量，需要考慮混凝土的季節(jié)性變化和氣候影響，需要定期檢測混凝土的質(zhì)量，并采取相應的調(diào)整措施。只有這樣，才能確保混凝土配合比的合理性和有效性，從而延長建筑物的使用壽命[3]。

總之，優(yōu)化混凝土配合比是減少裂縫的重要手段，可以提高混凝土的強度和硬度，增加建筑物的使用年限。需要在設計和施工過程中綜合考慮各種因素，確?；炷僚浜媳鹊暮侠硇院陀行浴?/p>

2.2 設置抗裂鋼筋

在現(xiàn)澆樓板中設置抗裂鋼筋是一項重要的措施，能夠有效提高混凝土的抗裂能力?？沽唁摻顟捎眯≈睆健⑿￠g距的方式布置，最大程度限制混凝土的裂紋擴展，如圖1 所示。

圖1 抗裂鋼筋結(jié)構(gòu)（來源：網(wǎng)絡）

在設計抗裂鋼筋時，需要遵循的基本原則為：首先，一般采用直徑為12 或14 mm 的鋼筋，這樣能夠更好地適應混凝土的收縮和膨脹。其次，抗裂鋼筋的間距應該選擇較小的值，一般控制在100 ～150 mm，這樣能夠保證在樓板跨度較大時，有足夠的鋼筋來限制混凝土的裂紋擴展。

在施工過程中，設置抗裂鋼筋需要注意以下3 點：

1）確定抗裂鋼筋的型號、數(shù)量和位置，根據(jù)樓板的跨度和設計要求進行確定；

2）抗裂鋼筋應該布置在樓板的上下表面，并且應該穿過中間的受力筋，以保證其能夠充分發(fā)揮限制混凝土裂紋擴展的作用；

3）施工過程中需要注意保護抗裂鋼筋，避免其受到損壞或污染。設置抗裂鋼筋后，需要評估混凝土的抗裂能力。通過評估可以確定抗裂鋼筋的設置是否符合設計要求，并且可以判斷其是否能夠有效提高混凝土的抗裂能力。

在實際應用中，針對不同的工程，應該選擇合適的抗裂鋼筋和合理的施工程序?？沽唁摻畹闹睆胶烷g距應該根據(jù)樓板的跨度和設計要求進行選擇，施工程序應該根據(jù)工程的實際情況進行安排，以確保抗裂鋼筋的設置能夠達到最佳效果。

總之，在現(xiàn)澆樓板中設置抗裂鋼筋是一項非常重要的措施，可以有效提高混凝土的抗裂能力。通過合理的設計和施工，可以保證抗裂鋼筋的設置達到最佳效果。

2.3 加強養(yǎng)護

加強養(yǎng)護是施工過程中非常重要的措施。為了有效降低混凝土的溫度變化和收縮速度，減少產(chǎn)生裂縫，需要采取以下3 項措施來加強混凝土的養(yǎng)護：

1）保證混凝土表面干燥。在混凝土澆筑完成后，應避免將其暴露在潮濕環(huán)境中，以免影響其正常硬化。同時，在養(yǎng)護期間，應采取覆蓋、灑水等措施，保持混凝土表面濕潤。這樣可以有效降低混凝土的溫度變化和收縮速度，減少裂縫的產(chǎn)生。

2）定期進行混凝土表面的清洗和噴淋，可以有效清除表面的灰塵和雜物，保持混凝土表面的清潔和濕潤。同時，對于已經(jīng)出現(xiàn)裂縫的部位，應及時進行修補，并在修補后進行密封處理，避免裂縫進一步擴展。此外，在施工過程中，還應盡量避免混凝土受到過多的震動和撞擊。這可以減少混凝土的收縮和溫度變化，從而減少裂縫的產(chǎn)生。同時，養(yǎng)護期間應嚴格控制混凝土的澆筑和振動，以免影響其正常硬化。

3）定期進行檢查和記錄。在養(yǎng)護期間，應定期檢查混凝土的狀態(tài)和性能，并記錄相關(guān)數(shù)據(jù)。根據(jù)情況進行分析和處理，以便及時發(fā)現(xiàn)和解決問題，避免裂縫的產(chǎn)生和擴展[4]。

總之，對凝土的養(yǎng)護非常重要，通過保證混凝土表面干燥、定期進行清洗和噴淋、避免過多的震動和撞擊、嚴格控制澆筑和振動以及定期檢查和記錄等措施，可以有效地降低混凝土的溫度變化和收縮速度，減少裂縫的產(chǎn)生，提高混凝土的性能和壽命[5]。

2.4 提高施工水平

在施工過程中，必須確保模板支撐的牢固性和混凝土澆筑的均勻性，以減少裂縫的產(chǎn)生。提高施工水平是保障建筑工程質(zhì)量的關(guān)鍵因素之一，應從以下3 個方面著手：

1）良好的模板支撐是提高施工水平的基礎。模板支撐的牢固性對于保證混凝土澆筑的平整度和減少裂縫的產(chǎn)生至關(guān)重要。在施工過程中，應選用合適的材料和設備，如高質(zhì)量的膠合板和規(guī)范的支撐體系，以確保模板支撐牢固。此外，合理的模板支撐布局和規(guī)范的安裝程序也能有效地減少裂縫的產(chǎn)生。

2）確保混凝土澆筑的均勻性是提高施工水平的關(guān)鍵?；炷恋呐浜媳群蜐仓椒▽α芽p的產(chǎn)生有重要影響。在混凝土配合比設計中，應合理調(diào)整水灰比和水泥用量，以保證混凝土的強度和均勻性。同時，在混凝土澆筑過程中，應遵循規(guī)范的施工順序和澆筑厚度，確?；炷辆鶆蚍植?。此外，合理的振搗方法和時機也能有效地減少裂縫的產(chǎn)生。

3）規(guī)范施工工序和標準可以確保施工過程的穩(wěn)定性和一致性，提高施工效率和質(zhì)量。加強現(xiàn)場監(jiān)測和管理，及時發(fā)現(xiàn)問題并采取有效措施處理，可以有效地減少裂縫的產(chǎn)生[6]。

總之，提高施工水平是減少裂縫的關(guān)鍵。在施工過程中，應確保模板支撐牢固、混凝土澆筑均勻，避免因施工問題導致現(xiàn)澆樓板產(chǎn)生裂縫。通過引入新型施工技術(shù)、加強與建設單位、監(jiān)理單位的溝通與合作，以及積極推廣綠色環(huán)保施工技術(shù)，可以進一步提高施工水平，從而保障建筑工程的質(zhì)量和安全性[7-8]。

3 案例分析

華為吉林區(qū)域總部，位于吉林省長春市南關(guān)區(qū)盛世大路以南，新明街以西，總建筑面積約6.395 萬m2，其中地上建筑面積4.252 萬m2，地下建筑面積2.143 萬 m2。項目總占地面積約3.3 萬m2，共計7 棟單體，包括4棟高層、1 棟一層地下車庫和2 棟一層門衛(wèi)?？偼顿Y約3.3 億元，項目建成投產(chǎn)使用將成為立足吉林省長春市，輻射東北區(qū)域開展5G、人工智能、智能網(wǎng)聯(lián)汽車、光電、化學等領域的研發(fā)工作，著力打造東北區(qū)域最大的研發(fā)中心。該建筑工程采用框架結(jié)構(gòu)建設，為確保建設工程的質(zhì)量，減少裂縫問題，通過優(yōu)化混凝土配合比、設置抗裂鋼筋、加強養(yǎng)護等方式，有效避免了現(xiàn)澆樓板裂縫問題的發(fā)生[9-10]?？刂拼胧┘皩牧芽p減少比例情況如表1 所示。

表1 控制措施及對應的裂縫減少比例情況單位：%

4 結(jié)語

提高施工水平是減少裂縫的關(guān)鍵。施工前要制訂詳細的施工方案，確保模板支撐牢固、混凝土澆筑均勻，并控制混凝土漿液流速。此外，還需要從混凝土配合比、抗裂鋼筋設置、養(yǎng)護和施工等多個方面進行綜合管理，以有效地減少裂縫的產(chǎn)生，提高工程質(zhì)量和使用壽命。只有通過科學合理的施工措施和嚴格的質(zhì)量管理，才能實現(xiàn)框架結(jié)構(gòu)大跨度現(xiàn)澆樓板裂縫的有效控制，保證工程的安全性。