建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的現(xiàn)澆混凝土裂縫控制措施

程鴻超（光明地產(chǎn)集團(tuán)上海明旺房地產(chǎn)有限公司，上海200085）

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的現(xiàn)澆混凝土裂縫控制措施

程鴻超
（光明地產(chǎn)集團(tuán)上海明旺房地產(chǎn)有限公司，上海200085）

分析不同工程中的現(xiàn)澆混凝土產(chǎn)生裂縫的相關(guān)資料，從建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面總結(jié)出現(xiàn)裂縫的原因，同時(shí)采取有效措施對(duì)裂縫進(jìn)行控制，提高我國(guó)的建筑質(zhì)量。

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；現(xiàn)澆混凝土；裂縫控制

【DOI】10.13616/j.cnki.gcjsysj.2016.12.111

1 現(xiàn)澆混凝土裂縫產(chǎn)生的原因

現(xiàn)澆混凝土裂縫產(chǎn)生的原因很多，大部分裂縫都出現(xiàn)在大體積混凝土結(jié)構(gòu)以及結(jié)構(gòu)復(fù)雜的建筑物中。

1.1 大體積結(jié)構(gòu)混凝土澆筑

混凝土溫度變化容易出現(xiàn)裂縫，在大體積結(jié)構(gòu)中尤為明顯。因此在建筑施工過程中，應(yīng)該選擇質(zhì)量過關(guān)的混凝土，例如選擇低溫混凝土，混凝土在添加水時(shí)不會(huì)釋放過量的熱，這樣澆筑時(shí)結(jié)構(gòu)內(nèi)部溫度和外部溫度不會(huì)出現(xiàn)較大溫度差，避免產(chǎn)生裂縫[1]。在一次成型澆筑中，混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)中就會(huì)有大量的水化熱聚集，長(zhǎng)時(shí)間不散發(fā)出來，結(jié)構(gòu)內(nèi)部溫度明顯高于外部溫度，內(nèi)部混凝土結(jié)構(gòu)在壓力作用下出現(xiàn)不規(guī)則的壓縮和膨脹，進(jìn)而出現(xiàn)裂縫問題[2]。

1.2 復(fù)雜結(jié)構(gòu)的混凝土澆筑

在建筑工程中如果出現(xiàn)復(fù)雜結(jié)構(gòu)，那么建筑的外觀形狀會(huì)有很大變形，例如在平面內(nèi)有突出或凹陷，建筑外觀發(fā)生線條、結(jié)構(gòu)變化，在進(jìn)行現(xiàn)澆筑混凝土?xí)r很難控制，如果內(nèi)部構(gòu)件、橫梁承載力不夠，整體發(fā)生變形，進(jìn)而出現(xiàn)裂縫。很多情況下，混凝土板設(shè)計(jì)完成后，受到承載力的影響，會(huì)發(fā)生收縮變形，技術(shù)人員盲目增加配筋，雖然在理論上該方法可以有效地提高混凝土的抗裂性，但是在增加配筋的時(shí)候，其約束力會(huì)使收縮裂縫的數(shù)量增多，導(dǎo)致問題的發(fā)生[3]。如果收縮變形較大時(shí)，盲目地增加配筋，將不能保證裂縫寬度滿足裂縫控制的要求，只會(huì)起到相反的作用。

2 案例分析

該建筑工程為某小區(qū)住宅，每一樓層高度為3.2m，建筑面積為12354m2，共7棟樓，樓層為28層.為了保證建筑的整體美觀性，同時(shí)考慮混凝土裂縫問題，整個(gè)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中采取形狀規(guī)則法，避免出現(xiàn)較多復(fù)雜結(jié)構(gòu)。除此之外，施工中應(yīng)用合理措施預(yù)防裂縫的發(fā)生。

3 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中現(xiàn)澆混凝土裂縫控制措施分析

3.1 分析結(jié)構(gòu)平面的設(shè)計(jì)原則

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，要求平面布局要合理規(guī)則，堅(jiān)決避免平面線條、形狀發(fā)生較大變化。如果平面存在凹口時(shí)，要在凹口位置設(shè)計(jì)拉梁，對(duì)于其周圍的樓板，可進(jìn)行加厚設(shè)計(jì)，以提高承載力，或者加強(qiáng)配筋。在建設(shè)中嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)長(zhǎng)度施工，如果房屋長(zhǎng)度超過規(guī)定，可以在中部設(shè)置一個(gè)收縮后澆帶。對(duì)于后澆帶，通常設(shè)置間距為30m，具體位置一般在樓板和梁的1/3跨處，設(shè)置寬度范圍在800～1000mm內(nèi)。在設(shè)計(jì)后澆帶時(shí)，要將板、墻、梁完全分隔開，按照要求連續(xù)配置鋼筋，如果房屋長(zhǎng)度超過規(guī)定數(shù)值，要設(shè)計(jì)出一個(gè)變形縫。除此之外，如果主樓和裙樓有很大高度差時(shí)，在主樓和裙樓之間設(shè)計(jì)后澆帶和沉降縫，有效控制基礎(chǔ)發(fā)生沉降導(dǎo)致的裂縫的出現(xiàn)，影響建筑的美觀和質(zhì)量。還要嚴(yán)格控制相關(guān)構(gòu)件，例如在設(shè)置現(xiàn)澆鋼筋混凝土墻雨棚、檐口、掛板、欄板等構(gòu)件時(shí)都需要嚴(yán)格控制。如果水平長(zhǎng)度在12m以上時(shí)，必須設(shè)置伸縮縫，控制距離在12m范圍內(nèi)。如果房屋長(zhǎng)度在40m以上時(shí)，技術(shù)人員要在樓板中間設(shè)計(jì)出后澆帶，目的是控制混凝土收縮溫度和應(yīng)力的影響。對(duì)于磚混結(jié)構(gòu)而言，為了保證質(zhì)量，避免出現(xiàn)大面積裂縫，可以將單元分戶墻下的樓板斷開澆筑，其中的鋼筋要切斷，而不能斷開圈梁。

3.2 合理設(shè)計(jì)構(gòu)件厚度

為了確保施工后不影響鋼筋耐久性和錨固，必須限制現(xiàn)澆筑構(gòu)件的厚度，正常情況下規(guī)定厚度小于L/30～L/35（L為構(gòu)件長(zhǎng)度），對(duì)于民用建筑而言，構(gòu)件的最小厚度要控制在100mm，在此基礎(chǔ)上要對(duì)樓板中的管線直徑問題進(jìn)行考慮，避免二者相互影響，導(dǎo)致不符合標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)得知，如果使用板厚度不達(dá)標(biāo)，尤其是比較薄的時(shí)候，現(xiàn)澆混凝土容易出現(xiàn)裂縫，裂縫分布如圖1所示。針對(duì)構(gòu)件的不同要結(jié)合工程要求合理限制，保證最終質(zhì)量。

圖1 樓板結(jié)構(gòu)裂縫分布示意圖

3.3 合理設(shè)置混凝土等級(jí)

一般情況下混凝土強(qiáng)度等級(jí)越高，使用的水泥用量越多，如果水灰比大，那么出現(xiàn)裂縫的概率也就越大。對(duì)于現(xiàn)澆板而言，平面尺寸大，因此在工程設(shè)計(jì)中強(qiáng)度等級(jí)要大于C30，而現(xiàn)澆梁和樓板的混凝土強(qiáng)度是相同的，如果墻、柱混凝土強(qiáng)度等級(jí)比板、梁高的時(shí)候，要求節(jié)點(diǎn)的核心位置其強(qiáng)度和柱、墻一致，詳見圖2，圖中h為梁高。

圖2 梁柱節(jié)點(diǎn)混凝土的強(qiáng)度處理

3.4 分析設(shè)計(jì)配筋時(shí)的技巧

進(jìn)行配筋設(shè)計(jì)時(shí)要考慮對(duì)混凝土的影響，結(jié)合工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)得知，當(dāng)構(gòu)件的配筋率得到提高后，能有效控制裂縫的發(fā)生。對(duì)于梁和板構(gòu)件其配筋率都有明確規(guī)定，在對(duì)受力鋼筋進(jìn)行配置時(shí)，遵循間距密、直徑小的原則，這樣就能有效控制發(fā)生的裂縫，由此可見，嚴(yán)格控制配筋率可以有效控制裂縫。建筑的屋面?zhèn)鳠嵯禂?shù)一般在1.0W（/m2·K）范圍內(nèi)，在對(duì)屋面板施工中，結(jié)構(gòu)配筋時(shí)可以使用雙層雙向的配筋模式，對(duì)于沒有負(fù)筋的板面，可以將板的支座負(fù)筋拉通，或者在沒有負(fù)筋的位置上設(shè)計(jì)出雙向鋼筋網(wǎng)，科學(xué)和板負(fù)筋進(jìn)行搭接保障操作質(zhì)量。對(duì)于4邊都進(jìn)行嵌固的現(xiàn)澆樓板，在2個(gè)方向上同時(shí)對(duì)板收縮有影響，實(shí)踐證實(shí)在4大角差中容易出現(xiàn)45°的裂縫，在板的中間位置容易出現(xiàn)貫穿裂縫，針對(duì)這些情況，在設(shè)計(jì)的時(shí)候，可以在屋面板應(yīng)力比較集中的位置設(shè)置雙層雙向配筋，配筋的間距為100mm，設(shè)置的面積達(dá)到1/4的板跨度即可發(fā)揮其作用，除此之外，還可以設(shè)置5φ10mm的放射鋼筋，如圖3所示。

Crack Control Measures of Cast-in-Situ Concrete in Building Structural Design

CHENG Hong-chao
（Bright Real Estate Group Shanghai Mingwang Real Estate Co.Ltd.,Shanghai 200085,China）

This paper analyzes the relevant cast—in—situ concrete data in different projects, summarizes the causes of cracks from the aspectsof the design of the building structure,and takes effective measures to control the cracks and improve the construction qualityofour country.

structural design;cast-in-situconcrete;crack control

TU375.1

A

1007-9467（2016）12-0023-03

程鴻超（1979～），男，上海人，工程師，從事結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與管理研究。