混凝土施工中裂縫控制研究

黃鳳龍 李峰

摘 要：在鋼筋混凝土工程施工中混凝土裂縫是常見的質量問題，如何防止也是工程中的一個難題。文章中分析了鋼筋混凝土施工常見的裂縫種類，產生的原因以及防止裂縫的措施。

關鍵詞：混凝土施工 裂縫

一、常見的混凝土裂縫的種類

1.八字形裂縫：當外界溫度上升時.外墻本身沿長度方向將有所伸長，但屋蓋部分（特別是直接暴露在大氣中的鋼筋混凝土屋蓋）的伸長值大的多。從屋蓋與墻體連接處切開來看，屋盞伸長對墻體產生附加水平推力，使墻體受到屋蓋的推力，而產生剪應力.剪應力和拉應力又引起主拉應力.當主拉應力過大時，將在墻體上產生八字形裂縫。由于剪應力的分布大體是中間為零，兩端最大。因此八字形裂縫多，發生在墻體兩端。一般占二、三個開問，且發生在頂層墻面上。2.水平裂縫和包角裂縫：平屋頂房屋，有時在屋面板底部附近或屋頂圈梁附近，出現沿外墻頂部的縱向水平裂縫和包角裂縫，這是由于屋面伸長或縮短引起的向外或向內推拉力面產生的包角裂縫實際上是水平裂縫的種形式，是外橫墻和縱墻的水平裂縫連接起來形成的，在這種情況下，下面一般不會再出現八字形裂縫。有時，從外縱墻的水平裂縫也會出現在頂層的窗臺水平處。3.女兒墻根部和豎向裂縫：女兒墻要部由于受到屋面伸長或縮短引起的向外或向內的推、拉力，使女兒墻根部的砌體受外力作用，女兒墻出現外傾現象，形成水平裂縫。有時。由于鋼筋混凝土層面的收縮。也可能使女兒墻處于偏心受壓狀態，從而造成女兒墻上部沿豎向開裂。此外.在樓梯間兩側或有錯層處的墻體將易產生局部的豎向裂縫，這是由于樓面收縮產生較大的拉力所致。

二、混凝土裂縫產生的原因

1.荷載引起的裂縫。混凝土橋梁在靜、動荷載及次應力下產生的裂縫稱荷載裂縫 ，主要有直接裂縫、次應力裂縫。兩種直接應力裂縫是指外荷載引起的直接應力產生的裂縫 ；次應力裂縫是指由外荷載引起的次生應力產生裂縫。

2.由于混凝土保護層受二氧化碳侵蝕炭化至鋼筋表面，使鋼筋周圍混凝土堿度降低，或由于氯化物介入，均可引起鋼筋表面氧化膜破壞：鋼筋中鐵離子與侵入到混凝土中的氧氣和水分發生銹蝕反應，從而對周圍混凝土產生膨脹應力，導致保護層 混凝土開裂、剝離，沿鋼筋縱 向產生裂縫。

3.收縮引起的裂縫。在實際工程中，混凝土因收縮所引起的裂縫是最常見的。在混凝土收縮種類中，塑性收縮和縮水收縮（干縮）是發生混凝土體積變形的主要原因，另外還有自生收縮和炭化收縮。研究表明，影響混凝土收縮裂縫的主要因素有：水泥品種、標號及用量、骨料品種、水灰比、外摻劑、養護方法、外界環境、振搗方式及時間。

4.地基變形引起的裂縫。由于基礎豎向不均勻沉降或水平方向位移，使結構中產生附加應力，超出混凝土結構的抗拉能力，導致結構開裂。基礎不均勻沉降的主要原因有：地質勘察精度不夠、試驗資料不準；地基地質差異太大：結構荷載差異太大；結構基礎類型差別太大；地在凍脹；橋梁基礎基于滑坡體、溶洞或活動斷層等不良地質時，可能造成不均勻沉降。

5.施工及現場養護原因 ①現場澆搗混凝土時，振搗或插入不當，漏振、過振或振搗棒抽撤過快，均會影響混凝土的密實性和均勻性，誘導裂縫的產生。②高空澆注混凝土，風速過大、烈 日暴曬，混凝土收縮值大。⑧對大體積混凝土工程，缺少兩次抹面，易產生表面收縮裂縫。④大體積混凝土澆注，對水化計算不準、現場混凝土降溫及保溫工作不到位，引起混凝土內部溫度過高或內外溫差過大，混凝土產生溫度裂縫。⑤現場養護措施不到位，混凝土早期脫水，引起收縮裂縫。⑥現場模板拆除不當，引起拆模裂縫或拆模過早。⑦現場預應力張拉不當（超張、偏心），引起混凝土張拉裂縫。

6.是凍脹引起的裂縫。大氣氣溫低于零度時，吸水飽和的混凝土出現冰凍，游離的水轉變成冰，體積膨脹9%，因而混凝土產生膨脹應力；同時混凝土凝膠孔中的過冷水 （結冰溫度在一78度以下）在微觀結構中遷移和重分布引起滲透壓，使混凝土中膨脹力加大，混凝土強度降低，并導致裂縫出現。尤其是混凝土初凝時受凍最嚴重，成齡后混凝土強度損失可達30%-50%；冬季施工時對預應力孔道灌漿后若不采取保溫措施也可能發生沿管道方 向的凍脹裂縫。

7.是施工工藝質量引起的裂縫。在混凝土結構澆筑、構件制作、起模、運輸、堆放、拼裝及吊裝過程中，若施工工藝不合理、施工質量低劣，容易產生縱向的、橫向等各種裂縫，特別是細長薄壁結構更容易出現。

三、混凝土裂縫的預防措施

1.地基不均勻沉降裂縫的防治措施①地基處理應根據軟弱地基的構成、特性以及上部結構的設計要求，選用適宜的方法對軟弱地基進行處理，達到提高地基承載力和減少不均勻沉降的目的。②對已選定的地基處理方法，宜按建筑等級和場地復雜程度，在有代表性的場地上進行相應的現場試驗，并進行必要的測試，以檢驗設計參數和處理效果。如達不到設計要求時，應查明原因，修改設計參數或調整地基處理方法。③按規范規定必須進行沉降監測的建筑，當基礎施工至上0.000m部位時，按規范規定的位置，數量設置沉降觀測點，并在豐體施工階段，每一結構層沉降觀測一次，主體封頂后進行百日觀測。根據百日平均沉降值確定后繼觀測周期，直至沉降趨于穩定。④建筑物的體型應力求簡單。縱橫向結構構件的布置均勻對稱，沿平面不錯位，沿豎向應七下連續，避免結構平面上的突然變化。⑤建筑物長度宣控制在50m以內，若超出50m應按50m段設置沉降縫。

2.混凝土結構中構造縫的預防措施：①膨脹縫（伸縫）：由于混凝土結構中某些部分體積膨脹，與其余部分造成變形差。為防止變形差積累過大，設置縫而加以隔離。②收縮縫（縮縫）：為減小混凝土在凝固過程中體積減小或溫度下降而造成的約束應力，可設置收縮縫。由于混凝土的凝固收縮有時間性，相對已基本完成收縮的預制構件或疊合結構，收縮縫的要求可適當降低。③沉降縫：地基或荷載不均勻造成結構沉降差異難以避免，在沉降差異較大處設沉降縫可以減小因此而引起的約束內力及沉降裂縫。由于基礎沉降的時間性，隨著沉降漸趨穩定，沉降縫的作用也逐漸減小。④抗震縫：為避免建筑物各部分之間在地震作用時互相碰撞而設置的隔離縫，與結構體型、高度、地震烈度等因素有關。⑤體型縫：結構體置龐大且形狀復雜時，采用體型縫將其分割為形狀相對簡單、尺度不大的若干區段，以防止在剛度變化較大處引起內力和變形的不協調而產生裂縫。