建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中現(xiàn)澆混凝土裂縫的控制對策

馬利桃

（大同市建筑設(shè)計研究院 山西大同 037000）

引言

在建筑工程建設(shè)中混凝土裂縫問題十分常見，對建筑工程結(jié)構(gòu)質(zhì)量以及外觀造成了嚴(yán)重影響。為了減少混凝土裂縫的影響，需要采用更加合理、科學(xué)的方案進(jìn)行處理，確保混凝土裂縫不會對工程質(zhì)量、外觀造成影響。從本質(zhì)上來說，導(dǎo)致混凝土裂縫的因素非常多，主要包括混凝土材料、施工方案、設(shè)計方案、濕度等。這就需要從多個方面加強(qiáng)現(xiàn)澆混凝土裂縫控制工作，從而提高建筑工程整體的質(zhì)量。

1 造成現(xiàn)澆混凝土裂縫的主要原因

混凝土主要是由骨料、水泥、水、外加劑等材料按照一定比例配置而成的一種復(fù)合型材料，通過攪拌后入模澆筑進(jìn)行施工，通過人工養(yǎng)護(hù)凝結(jié)之后生成一種高度硬化的人工石材。結(jié)合混凝土搭配理論以及大量的工程實(shí)踐表明，由于混凝土是由水泥、骨料、水構(gòu)成的非均質(zhì)材料，因此在水泥硬化過程中會產(chǎn)生熱量，再經(jīng)過冷卻，從而導(dǎo)致體積變形，且是不均勻變形，如果變形應(yīng)力大于約束力就會生成裂縫問題。其主要表現(xiàn)為：

1.1 荷載裂縫

現(xiàn)澆混凝土澆筑過程中，由于混凝土強(qiáng)度沒有達(dá)到時放置重物，會讓混凝土受力增加，從而產(chǎn)生裂縫。再者，由于模板支撐體系設(shè)計不合理、支撐材料質(zhì)量不達(dá)標(biāo)、模板設(shè)計荷載計算不精、混凝土拆模過早、支撐體系變形等因素，都會提高混凝土裂縫幾率。在建筑工程設(shè)計施工中，需要嚴(yán)格做好荷載裂縫控制工作，從而確保結(jié)構(gòu)整體的荷載力能夠滿足實(shí)際要求，同時還可以滿足抗變形、抗裂要求。

1.2 收縮裂縫

收縮裂縫主要是因?yàn)榛炷两K凝前并未沉實(shí)或沉實(shí)性能不足，此現(xiàn)象會產(chǎn)生收縮裂縫問題。現(xiàn)澆混凝土由于受到了自身重力影響，混合物當(dāng)中較重的固體顆粒會下沉，導(dǎo)致較輕的水分上移，也就是混凝土泌水。由于負(fù)彎矩筋板內(nèi)部對固體顆粒起到支撐作用，鋼筋兩側(cè)混凝土出現(xiàn)了下沉變形相對其他變形幅度更小，這就形成了沿鋼筋長度方向的縱向裂縫問題，并且該裂縫非常深，通常會達(dá)到鋼筋頂面。

1.3 溫度裂縫

溫度裂縫是最常見的裂縫問題，通常是受到熱脹冷縮的影響。例如太陽照射強(qiáng)度、溫度高低所產(chǎn)生的溫差問題，都會造成混凝土冷縮時產(chǎn)生的裂縫。導(dǎo)致溫度裂縫更多是和混凝土養(yǎng)護(hù)工作有關(guān)，如養(yǎng)護(hù)不及時、養(yǎng)護(hù)措施不當(dāng)?shù)榷紩斐闪芽p問題。混凝土表面溫度裂縫通常是因?yàn)樗嗨療嵩斐傻模诖篌w積混凝土澆筑中最為常見。

1.4 施工裂縫

因?yàn)槭┕すに嚿系膯栴}也會造成混凝土裂縫問題，如果混凝土澆筑模板吸水性強(qiáng)且自身較為干燥，則模板會因?yàn)槲栈炷林械乃侄l(fā)生膨脹問題，導(dǎo)致混凝土在初凝時出現(xiàn)拉裂問題。混凝土配比當(dāng)中粗骨料配置不夠合理，混凝土成型之后自身結(jié)構(gòu)不夠合理，從而導(dǎo)致抗應(yīng)力性能較差，容易生成裂縫。再者，在采用泵送混凝土過程中，由于水灰比大、含砂率高、坍落度大等，都會產(chǎn)生混凝土裂縫問題。

2 加強(qiáng)結(jié)構(gòu)設(shè)計中混凝土現(xiàn)澆裂縫的控制方法

2.1 平面布置

建筑結(jié)構(gòu)平面設(shè)計過程中，需要確保平面規(guī)則，避免平面不規(guī)則。如果平面出現(xiàn)了凹口時，要在凹口處邊緣添加拉梁，凹口周邊樓板需要增加厚度并且加強(qiáng)配筋工作。對房屋長度控制當(dāng)中，要嚴(yán)格按照規(guī)范進(jìn)行，如果長度超出了規(guī)范且較小時，要在中部位置設(shè)置伸縮后澆帶。后澆帶布置在梁、樓板跨度的1/3處，寬度設(shè)置在800mm左右。確保梁、墻、板之間的鋼筋保持良好的搭接狀態(tài)。如果房屋長度超出范圍較大時，則需要增設(shè)變形縫。如果建筑裙房和主樓間的高差較大，需要設(shè)置沉降后澆帶或沉降縫，這樣即可減少基礎(chǔ)沉降帶來的裂縫問題。

如果出現(xiàn)了外露構(gòu)件，需要在水平長度大于12m后設(shè)置伸縮縫，間距要控制在12m以內(nèi)，包括欄板、掛板、檐口、雨蓬等。

2.2 構(gòu)件厚度

在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計當(dāng)中，需要加強(qiáng)鋼筋錨固、耐久性的控制，對現(xiàn)澆構(gòu)件最小厚度進(jìn)行嚴(yán)格控制，現(xiàn)澆板厚度需要控制在L/30～L/35范圍內(nèi)（L為板的計算跨度）。通常情況下，民用建筑的現(xiàn)澆板厚度不小于100mm，如果板厚較薄容易造成收縮裂縫問題，這就需要施工人員結(jié)合建筑工程實(shí)際情況進(jìn)行處理，保證達(dá)到指定標(biāo)準(zhǔn)。

2.3 混凝土強(qiáng)度等級

通常情況下，選擇同型號的水泥時，水泥用量越多則強(qiáng)度越大、水灰比越高，造成裂縫的幾率就越大。所以現(xiàn)澆樓板強(qiáng)度往往不大于C30，并且現(xiàn)澆梁和樓板混凝土等級相同。如果梁、板的混凝土強(qiáng)度低于柱、墻時，則節(jié)點(diǎn)核心位置混凝土等級需要和柱、墻相同。

2.4 配筋設(shè)計

提高結(jié)構(gòu)構(gòu)件配筋率，可以有效控制構(gòu)件及其周圍裂縫寬度。在《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》中對受拉鋼筋最小配筋率做出了明確規(guī)定。針對梁、板等構(gòu)件，規(guī)范了對其配筋率、鋼筋間距要求，對板的受力鋼筋配置，需要選擇直徑小、較密的方案，這樣即可降低構(gòu)件裂縫。這就需要嚴(yán)格按照規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行構(gòu)造配筋以及設(shè)置間距，對加強(qiáng)混凝土裂縫控制有著極大的作用。理論上建筑屋面?zhèn)鳠嵯禂?shù)要不高于1.0W/（m2·K），屋面板結(jié)構(gòu)配筋則采用雙層雙向配筋，如果存在著板無筋區(qū)域，可以將板支座負(fù)筋拉通，也可以在無負(fù)筋區(qū)域采用雙向鋼筋網(wǎng)，并和（其他）板負(fù)筋搭接即可。對于四邊嵌固現(xiàn)澆樓板來說，由于板收縮會受到雙向約束力，所以在板4角45°位置產(chǎn)生裂縫，中部生成貫穿性裂縫，在房屋屋面板陰陽角變形應(yīng)力集中的位置上，可以增設(shè)雙層雙向間距為100mm的配筋，范圍是板跨度的1/4。

2.5 管線與洞口布置

如果建筑樓板當(dāng)中預(yù)埋了管線，需要在管線上方布置鋼絲網(wǎng)片，通常板中預(yù)埋管線直徑不得超過板厚的1/3，具體是不超過50mm，管壁到樓板上下邊緣位置的距離不得低于25mm，如果預(yù)埋管線存在著交叉現(xiàn)象，需要應(yīng)用線盒處理，不得讓交叉的管線直接接觸。如果樓板上方有開孔，孔口四周需要進(jìn)行強(qiáng)化，在孔口尺寸低于300mm時，內(nèi)鋼筋繞過孔口，不可切斷；如果孔口在300～1000mm之內(nèi)，則需要在孔口邊緣增加鋼筋；如果孔口大于1000mm時，則要在孔口四周增設(shè)邊梁。

3 結(jié)束語

綜上所述，為了保證工程建設(shè)質(zhì)量，需要對工程結(jié)構(gòu)現(xiàn)澆混凝土裂縫進(jìn)行控制。針對裂縫產(chǎn)生的具體原因，需要對混凝土裂縫采取有效的處理措施，降低混凝土裂縫的發(fā)生幾率，確保建筑結(jié)構(gòu)的整體性能，發(fā)揮建筑工程的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。