淺析高層建筑鋼筋混凝土裂縫的有效控制

楊海濤

摘要：混凝土工程中材料的特性決定了產(chǎn)生裂縫的不可避免性，高層建筑工程鋼筋混凝土結構產(chǎn)生裂縫的原因很多，主要是由溫度變形、收縮變形、基礎不均勻沉降等變形作用引起的。文章論述了高層建筑鋼筋混凝土裂縫的控制。

關鍵詞：高層建筑;鋼筋混凝土;裂縫控制

混凝土裂縫是一個很普通的技術問題，但是正是這樣一個簡單的、十分平常的技術問題，卻給工程質量帶來了潛在的安全質量隱患。因為很多工程建筑物的破壞與倒塌大多是從其混凝土裂縫的擴展開始的，混凝土裂縫問題已經(jīng)成為日趨嚴重的工程質量和結構安全隱患的嚴重問題。因此，作為工程技術人員和管理人員，認清并有效的控制鋼筋混凝土結構的裂縫成因問題，是我們亟待解決的一個重要課題。

一、鋼筋混凝土結構裂縫的成因

裂縫是混凝土結構最為常見的缺陷，從裂縫寬度來分，有微裂縫和宏觀裂縫。一般混凝土材料中產(chǎn)生寬度小于0.05mm的裂縫屬于微裂縫，它是不可避免的，是混凝土材料固有的一種物理性質。但在實際過程中，混凝土在外界荷載的作用下，或是由于溫度、干縮、施工工藝、鋼筋銹蝕等影響，這些裂縫就開始擴展并慢慢逐漸貫通，從而出現(xiàn)較大的肉眼可見的宏觀裂縫，這種裂縫一般寬度大于0.05mm，這些裂縫的出現(xiàn)會對工程質量造成嚴重的損害，也會大大減少建筑物的使用壽命。因此，盡量減少混凝土出現(xiàn)裂縫，是保證工程質量的一個重要保障。所以分析混凝土出現(xiàn)裂縫的原因就顯得尤為重要。通常來說，混凝土裂縫的出現(xiàn)是由于混凝土發(fā)生體積變化時受到約束，或者是由于荷載作用，在混凝土內引起過大的拉應力（或拉變形）而引起的。這個是引起混凝土宏觀裂縫的主要原因。在大多數(shù)情況下，混凝土出現(xiàn)可見的宏觀裂縫只會損害結構的外觀。通常而言，混凝土的微觀裂縫則為一般混凝土所固有，因為混凝土是由水泥漿體水化硬化后的水泥石與砂、石骨料組成，它們的物理力學性能并不一致，水泥漿體硬化后的干縮值較大，而混凝土中的骨料則限制了水泥漿體的自由收縮，這種約束.作用使混凝土內部從硬化開始就在骨料與水泥漿體的粘結面上出現(xiàn)了微裂縫。我們不能忽視微觀裂縫的嚴重性，因為正是這些微裂縫的存在，才會由量變引起質變，最后造成嚴重的工程事故。究其原因，主要是因為即使沒有外部荷載作用，或者即使混凝土發(fā)生體積變化時沒有受到外部的約束，混凝土內部已經(jīng)有了微裂縫，但是這些微裂縫在不大的外力或變形作用下是相對比較穩(wěn)定的，而當外力或變形作用較大時，這些粘結面上微裂縫就會發(fā)展，當外力或變形作用更大時，微裂縫就會擴展穿過硬化后的水泥石，逐漸發(fā)展成可見的宏觀裂縫。到這個時候，混凝土裂縫的補救已經(jīng)是徒勞的了。混凝土裂縫的危害是相當大的。但是大多數(shù)輕微細小的宏觀裂縫，對工程結構的承載能力、使用功能和耐久性不會有太大的影響，只是有損結構物的外觀，引起對工程質量的疑慮。

二、裂縫的控制措施

1、材料選擇

加強進場原材料的檢查驗收工作，嚴格履行材料進場的檢驗程序。嚴格控制混凝土坍落度，主要是控制單位體積用水量對混凝土質量的影響。合理選用外加劑。應針對工程的特點，合理選用外加劑，優(yōu)先選用減水率高、對混凝土收縮較小的外加劑。

2、設計措施

高層建筑平面應盡量規(guī)則，避免平面突變。當平面有凹口時，凹口周邊樓板的配筋應適當加強。當樓板平面形狀不規(guī)則時，宜設置梁使之形成較規(guī)則的平面。高層建筑長度較長時，要合理布置伸縮縫、后澆帶。樓板中有較粗的預埋套管時，樓板應適當加厚，配筋宜細筋密布，尺寸較大和角部樓板負鋼筋拉通成雙層雙向配筋。樓板鋼筋要采用雙層雙向鋼筋，對裂縫的防治效果較好。單層鋼筋的做法雖滿足設計計算要求，但實際上負彎距的鋼筋設置不理想。鋼筋的間距不要大于120mm，最好采用二級鋼，而不是一級鋼。混凝土的強度等級不宜大于C30。從許多工程實例來看，引起裂縫的首要原因是混凝土的收縮。因此，一旦混凝土構件的設計不合理，混凝土的收縮所引起其構件的約束應力超過一定程度時，必然引起構件的開裂。混凝土的溫度收縮是引起裂縫的一個重要原因。因此，我們在選擇配料時，一定要嚴格把關。水泥一定要選擇水化熱較低的水泥，檢驗安定性不合格的水泥絕對不能使用。混凝土溫升的熱源是水泥水化熱，故選用中低熱的水泥品種，可減少水化熱，使混凝土減少升溫。混凝土的配合比不當也容易引起裂縫。混凝土的強度對水灰比的變化非常敏感，基本上是水和水泥份量變動而引起強度變化的疊加。

3、施工措施

良好的施工方案與預防、控制裂縫有很大的關系，施工方案主要應確定一定澆注量，施工縫間距、位置及構造，澆注時間，運輸及振搗等。對于施工質量原因而產(chǎn)生的裂縫發(fā)生率在95%以上，在施工階段控制住了裂縫，則在使用階段開裂的可能性就很小了。首先，混凝土要有合適的配合比，選擇好水灰比;其次，鋼筋的綁扎和模板安裝位置要準確、牢固，鋼筋上的污物和氧化鐵皮要清除;最后，澆注振搗操作要規(guī)范。養(yǎng)護的目的是使混凝土正常硬化，強度增長，減小影響。技術關鍵是縮小降溫過程中的溫差，以便減少溫度應力，阻止裂縫的產(chǎn)生。施工單位應嚴格按照《混凝土結構工程施工及驗收規(guī)范》的要求進行施工，粗細骨料必須連續(xù)級配，杜絕不合格原料混入，嚴格控制水灰比和水泥用量，加強對商品混凝土塌落度的檢查和控制，盡量選用低水化熱水泥，對不同品種、不同標號的水泥應采用相應的施工工藝。嚴格控制鋼筋的保護層厚度，尤其是上部鋼筋。對于不同厚度板的上下層鋼筋之間的距離要用不同高度的馬凳，達到混凝土板設計有效截面。同時對板的混凝土厚度要保證達到設計要求。加強對現(xiàn)澆混凝土樓板的養(yǎng)護。覆蓋草席和定時澆水養(yǎng)護是保證混凝土強度和避免裂縫產(chǎn)生的最有效而經(jīng)濟的方法，在工程建設速度越來越快的情況下，更應合理確定建設工期，特別要禁止過早的大量的不均勻堆載和沖擊荷載，保證新澆灌混凝土在初始凝期7d內不受任何施工荷載和震動的影響。模板支撐系統(tǒng)應有足夠的強度、剛度和穩(wěn)定性。澆搗混凝土時應留置同條件的拆模試塊，滿足設計和施工要求時方可拆除模板。早拆體系應有獨立的穩(wěn)定系統(tǒng)，不得先拆后撐。后澆帶部位的支撐不得提前拆除，防止改變梁、板的受力狀態(tài);應設置支撐筋來托起負彎距筋，使其具有足夠的有效高度和保護層。角部放射筋的位置應嚴格綁扎到位，嚴禁踩踏。同時不得遺漏角部的構造筋;混凝土攪拌時嚴格計量，攪拌時間應保證在120s以上，確保拌制的混凝土均勻。混凝土采用二次復振和二次抹壓;嚴格控制樓層標高，保證樓板的設計厚度;加強混凝土的養(yǎng)護。正確掌握拆模時間。樓板中的線管要增設鋼絲網(wǎng)進行加強。線管不宜立體交叉。這是控制板中部裂縫的有效措施，一定要特別注意檢查。盡量采用三套模板。這是因為樓板裂縫主要是在初期混凝土強度很低時，受力后產(chǎn)生，而用三套模板后，保證了施工荷載不是由其單獨承受，而是四層樓板同時在承擔，有效地減少了樓板的壓力。

結語

混凝土產(chǎn)生的裂縫的原因很多，分析也比較復雜，以上僅僅是對混凝土梁裂縫的原因進行了初步分析，在現(xiàn)場施工中要根據(jù)不問的情況，不同的施工方法，有效的控制混凝土梁的裂縫的產(chǎn)生，以預防為主，避免混凝土梁裂縫影響結構使用。

參考文獻

[1]李云.淺談混凝土結構設計規(guī)范[J].國學資訊，2010

[2]張勝.淺析高層建筑混凝土結構技術規(guī)程[J].中國科技，2011

[3]王鐵夢.超長大體積混凝土裂縫控制[J].混凝土工程新技術，2012