閆潔

（河北省工程建設質量監督檢測管理總站，石家莊 050000 ）

 

    隨著建筑業的飛速發展，鋼筋混凝土結構建筑物的高度、跨度以及新結構形式不斷增加，其結構的安全和耐久性問題愈來愈突出，鋼筋混凝土結構構件的裂縫是影響結構安全和耐久性的關鍵因素之一，而鋼筋混凝土結構構件產生裂縫是施工中的普遍現象，因此分析鋼筋混凝土結構構件裂縫產生的原因，采取行之有效的措施，才能更好的防治其裂縫產生。

 

1、常見裂縫原因分析 

    鋼筋混凝土結構構件常見裂縫主要由材料質量問題；施工工藝問題；溫度、濕度變化因素；地基沉降問題；設計問題等原因引起。

    1.1 材料質量 
    材料質量問題引起的結構構件的裂縫，較常見的原因是水泥、砂、石等質量問題,若工程上采用了不合格的材料就可能出現“豆腐渣工程”。所以只有把好材料的質量關,才能從基礎上保證工程的質量，是確保工程的關鍵因素之一。 

 

    1.2 施工工藝 
    施工工藝涉及的面很廣,這里不一一敘述,混凝土是一種水泥、砂、石子、水混合而成的,其質量好壞的一個重要標志是成型后混凝土的均勻性和密實程度。一是混凝土的攪拌、運輸、澆搗、振實各道工序中的任何缺陷和疏漏,都可能是產生裂縫的直接或間接原因。二是模板構造不當,漏水、漏漿、支撐剛度不足、支撐的地基下沉、過早拆模、過早超重增加施工荷載等都可能造成混凝土開裂。三是施工過程中,鋼筋表面污染、混凝土保護層太小或太大,澆筑中踩踏、碰撞鋼筋使其移位等都可能引起裂縫。四是混凝土水分蒸發導致裂縫。混凝土養護,特別是早期養護質量與裂縫的關系密切,混凝土尚處于未完全硬化狀態時,如干燥過快,則產生收縮裂縫,通常發生在表面上,裂縫不規則,寬度小。五是水泥在水化及硬化過程中,散發大量熱量,使混凝土內外部產生溫差,超過一定值時,因混凝土的收縮不一致而產生裂縫。避免在極端天氣條件下施工,可以減少混凝土構件的開裂情況。六是施工控制不嚴,超載堆荷、早期受震、拆模過早或方法不當、運輸、吊裝時的墊塊或吊點位置不當、張拉預應力值過大等均可能產生裂縫。而最常見的是鋼筋混凝土梁、板受彎構件,在使用荷載作用下往往會出現不同程度的裂縫, 、對那些寬度超過規范規定的裂縫,以及不應出現的裂縫則應認為有害,需加以認真分析,慎重處理。

 

    1.3 溫度變形 
    混凝土具有熱脹冷縮的性質,其線膨脹系數一般為1×10-5mm/m℃。當環境溫度發生變化時,就會產生溫度變形,由此產生附加應力,當這種應力超過混凝土的抗拉強度時,就會產生裂縫。在工程中,這類裂縫較多見,譬如現澆屋面板上的裂縫,大體積混凝土的裂縫等。

    1.4 濕度變形 
    混凝土在空氣中結硬時,體積會逐漸減小,一般謂之干縮。收縮裂縫較普遍,常見于現澆墻板式結構、現澆框架結構等,通常是因為養護不良造成。混凝土的收縮值一般為0.2~0.4‰,其發展規律是早期快、后期緩慢。因此對于超長的建筑物或構筑物,通常是摻加微膨脹劑等,這樣可基本解決混凝土的早期干縮問題。 

 

    1.5 設計欠周全。如截面不夠，未考慮施工過程可能產生的荷載、梁板的跨度過大、有效截面偏小,或者由于計算錯誤,受力鋼筋截面偏小或板太薄、配筋位置不當、節點不合理、結構構件斷面突變或因開洞、留槽引起應力集中,構造處理不當,現澆主梁在擱次梁處如沒有設附加箍筋,或附加吊筋以及各種結構縫設置不當等因素均輕易導致混凝土開裂。

 

    1.6 地基變形在鋼筋混凝土結構中,有些裂縫產生的原因是不均勻沉降。裂縫的大小、外形、方向決定于地基變形的情況,由于地基變形造成的應力相對較大,使得裂縫一般是貫穿性的。   

 

2、預防措施 
    通過以上分析,在房屋建筑中的鋼筋混凝土構件裂縫中有很大一部分是可以通過施工措施和設計構造來避免。 
    2.1 材料選用 

    混凝土建筑材料首先應選用合格的建筑材料，材料進場后應按規定進行檢驗，主要材料還應復試。
    水泥:應選用水化熱較低的水泥,嚴禁使用安定性不合格的水泥。 
    粗骨料:宜用表面粗糙、質地堅硬的石料、級配良好、空隙率小、無堿  性反應;有害物質及粘土含量不超過規定。 
    細骨料:宜用顆粒較粗、空隙較小、含泥量較低的中砂。 
    外摻加料:宜采用減水劑等外加劑,以改善混凝土工作性能,降低用水量,  減少收縮。 

 

    2.2 混凝土配料 
    配合比設計:應采用低水灰比、低用水量,以減少水泥用量。禁止任意增加水泥用量。配制混凝土時計量應準確,要嚴格控制水灰比和水泥用量,攪拌均勻,離析的混凝土必須重新拌勻后,方可澆筑。 

 

    2.3 鋼筋配置 
    鋼筋的配置應嚴格按施工圖施工,尤應重視以下各點: 
    鋼筋品種、規格、數量的改變、代用,必須考慮對構件抗裂性能的影響。鋼筋的位置要正確,保護層過大或過小都可能導致混凝土開裂,鋼筋間距過大,易引起鋼筋之間的混凝土開裂。 

 

    2.4 模板工程 
    鋼筋混凝土構件裂縫的預防,在模板工程中應注重以下幾點: 
    模板構造要合理,以防止模板各桿件間的變形不同而導致混凝土裂縫。模板和支架要有足夠的剛度,防止施工荷載(特別是動荷載)作用下,模板變形過大造成開裂。合理把握拆模時機,拆模時間過早,應保證早齡期混凝土不損壞或不開裂,但也不能太晚,盡可能不要錯過混凝土水化熱峰值,即不要錯過最佳養護介入時機。 

 

    2.5 混凝土澆筑 
    混凝土澆筑時應防止施工人員踩踏構造扣筋，應有專人看管鋼筋，對踩踏并移位的鋼筋及時修復，要防止混凝土離析現象,振搗應均勻、適度。嚴禁施工現場隨意在混凝土中添加水。嚴禁過早在新澆的注混凝土構件上增加荷載。新舊混凝土澆注時注意施工縫清理干凈。加強混凝土的早期養護,并適度延長養護時間,在氣溫高、濕度低或風速大的條件下,更應及早進行噴水養護,在澆水養護有因難時,或者不能保證其充分濕潤時,可采用覆蓋保濕材料等方法。 

 

    2.6 設計構造 
    建筑平面選型應在滿足使用功能要求的前提下,力求簡單,平面復雜的建筑物,容易產生扭曲和附加應力等而造成墻體及樓板開裂。合理布置縱橫墻,縱墻開洞應盡可能小。控制建筑物有效長高比,長高比越小,整體剛度越大,調整不均勻沉降的能力越強。合理地調整各部分承重結構的受力情況,使荷載分布均勻,盡量防止受力過于集中。減少地基的不均勻沉降,除了前述的措施外,在基礎設計中可以采取調整基礎的埋深度,不同的地基計算強度和采用不同的墊層厚度等方法,來調整地基的不均勻變形。適當加強基礎剛度和強度。正確地設置沉降縫。沉降縫位置和縫寬的選定應合適,構造要合理,限制建筑物過長，合理設置伸縮縫。對體形復雜、地基不均勻沉降值大的建筑物更應嚴格控制,同樣,也可以和其它結構縫合并設置。

 

    2.7針對地基變形產生裂縫的預防措施
    加強地基的檢查與驗收工作,基坑開挖后應及時通知勘察及設計單位到現場驗收,對較復雜的地基,設計方在基坑開挖后應要求勘察補鉆探,當探出有不利的地質情況時,必須先對其加固處理,并經驗收合格后,方可進行下一步施工。開挖基槽時,要注重不擾動其原狀結構。合理安排施工順序。當相鄰建(構)筑物間距較近時,一般應先施工較深的基礎,以防基坑開挖破壞已建基礎的地基。當建(構)筑物各部分荷載相差較大時,一般應先施工重、高部分,后施工輕、低部分。 

 

    針對鋼筋混凝土結構構件裂縫的幾種成因,分別采取對應措施，對其裂縫進行有效的防治和治理。以貫徹預防為主的原則,加強設計、施工及使用等各方面的治理,確保結構安全和耐久性，避免不必要的損失。