【摘 要】混凝土的裂縫問題是一個(gè)普遍存在而又難于解決的工程實(shí)際問題，本文對(duì)超長(zhǎng)地下室工程中常見的一些裂縫問題進(jìn)行了探討分析，并針對(duì)具體情況提出了一些預(yù)防、處理措施。

【關(guān)鍵詞】超長(zhǎng)地下室；混凝土；裂縫；控制措施

　　概述

　　近年來由于使用功能的需要，越來越多的建筑物設(shè)計(jì)采用超長(zhǎng)結(jié)構(gòu)，其中地下室受功能及防水等因素限制而不能設(shè)永久縫。對(duì)于超長(zhǎng)結(jié)構(gòu)如不采取合理的設(shè)計(jì)和施工措施，則可能會(huì)導(dǎo)致大量裂縫的出現(xiàn)，從而影響了建筑物的使用功能和壽命。我們應(yīng)采取有效的措施減少裂縫的發(fā)生,將有害裂縫控制在允許范圍內(nèi)。

　　混凝土裂縫產(chǎn)生的原因很多，有變形引起的裂縫：如溫度變化、收縮、膨脹、不均勻沉陷等原因引起的裂縫；有外載作用引起的裂縫；有養(yǎng)護(hù)環(huán)境不當(dāng)和化學(xué)作用引起的裂縫等等。大量工程實(shí)測(cè)分析證明，在地下室設(shè)計(jì)及施工時(shí)，因?yàn)樯喜亢奢d可以由設(shè)計(jì)人員控制，地基不均勻沉降的可能性較小，主要還是由于溫差和收縮變形引起的。本文針對(duì)超長(zhǎng)地下室裂縫產(chǎn)生的主要原因,探討裂縫的預(yù)防和治理方法。

　　1 裂縫產(chǎn)生的原因

　　1.1 干縮裂縫

　　硬化混凝土在約束條件下的干縮是樓板產(chǎn)生裂縫的一個(gè)比較常見的原因。水泥的水化或混凝土中水分的蒸發(fā)會(huì)引起混凝土干縮。一般認(rèn)為，混凝土的收縮在一年內(nèi)可完成20年收縮量的75～80％。水泥水化引起的收縮稱為“自身收縮”，水化中水泥石損失水分引起的干縮可高達(dá)長(zhǎng)度的1％，只是混凝土集料的內(nèi)部約束作用使這干縮值減少到0.05％�；炷聊Y(jié)期間水分蒸發(fā)引起的干縮稱為“塑性收縮”，塑性收縮構(gòu)成混凝土干縮的主體，由于樓板表層混凝土水分蒸發(fā)的速度比內(nèi)部快得多，表層混凝土的收縮受到下層相對(duì)不收縮的內(nèi)部混凝土的約束引起拉應(yīng)力，因此混凝土表層很容易產(chǎn)生塑性開裂。此外，樓板混凝土的收縮也受到結(jié)構(gòu)的另一部分（如混凝土梁、柱）的約束而引起拉應(yīng)力，拉應(yīng)力超過混凝土抗拉強(qiáng)度時(shí)混凝土將會(huì)產(chǎn)生裂縫，并且能夠在比開裂應(yīng)力小得多的應(yīng)力作用下擴(kuò)展延伸。

　　干縮裂縫多為表面性的平行線狀或網(wǎng)狀淺細(xì)裂縫，寬度多在0.05～0.2mm之間，大體積混凝土中平面部位多見，較薄的梁板中多沿其短向分布。干縮裂縫通常會(huì)影響混凝土的抗?jié)B性，引起鋼筋的銹蝕影響混凝土的耐久性，在水壓力的作用下會(huì)產(chǎn)生水力劈裂影響混凝土的承載力等等�；炷粮煽s主要和混凝土的水灰比、水泥的成分、水泥的用量、集料的性質(zhì)和用量、外加劑的用量等有關(guān)。

　　1.2 溫度裂縫

　　溫度裂縫多發(fā)生在大體積混凝土表面或溫差變化較大地區(qū)的混凝土結(jié)構(gòu)中�；炷翝仓�,在硬化過程中,水泥水化產(chǎn)生大量的水化熱，（當(dāng)水泥用量在350～550 kg/m3，每立方米混凝土將釋放出17500～27500kJ的熱量，從而使混凝土內(nèi)部溫度升達(dá)70℃左右甚至更高）。由于混凝土的體積較大，大量的水化熱聚積在混凝土內(nèi)部而不易散發(fā)，導(dǎo)致內(nèi)部溫度急劇上升，而混凝土表面散熱較快，這樣就形成內(nèi)外的較大溫差，較大的溫差造成內(nèi)部與外部熱脹冷縮的程度不同，使混凝土表面產(chǎn)生一定的拉應(yīng)力（實(shí)踐證明當(dāng)混凝土本身溫差達(dá)到25℃～26℃時(shí)，混凝土內(nèi)便會(huì)產(chǎn)生大致在10MPa左右的拉應(yīng)力）。當(dāng)拉應(yīng)力超過混凝土的抗拉強(qiáng)度極限時(shí)，混凝土表面就會(huì)產(chǎn)生裂縫，這種裂縫多發(fā)生在混凝土施工中后期。在混凝土的施工中當(dāng)溫差變化較大，或者是混凝土受到寒潮的襲擊等，會(huì)導(dǎo)致混凝土表面溫度急劇下降，而產(chǎn)生收縮，表面收縮的混凝土受內(nèi)部混凝土的約束，將產(chǎn)生很大的拉應(yīng)力而產(chǎn)生裂縫，這種裂縫通常只在混凝土表面較淺的范圍內(nèi)產(chǎn)生。

　　溫度裂縫的走向通常無一定規(guī)律，大面積結(jié)構(gòu)裂縫常縱橫交錯(cuò)；梁板類長(zhǎng)度尺寸較大的結(jié)構(gòu)，裂縫多平行于短邊；深入和貫穿性的溫度裂縫一般與短邊方向平行或接近平行，裂縫沿著長(zhǎng)邊分段出現(xiàn)，中間較密。裂縫寬度大小不一，受溫度變化影響較為明顯，冬季較寬，夏季較窄。高溫膨脹引起的混凝土溫度裂縫是通常中間粗兩端細(xì)，而冷縮裂縫的粗細(xì)變化不太明顯。此種裂縫的出現(xiàn)會(huì)引起鋼筋的銹蝕，混凝土的碳化，降低混凝土的抗凍融、抗疲勞及抗?jié)B能力等。

　　2 裂縫控制措施

　　2.1 設(shè)計(jì)措施

　　在設(shè)計(jì)中應(yīng)處理好構(gòu)件中“抗”與“放”的關(guān)系。所謂“抗”就是處于約束狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)，沒有足夠的變形余地時(shí)，為防止裂縫所采取的有力措施；而所謂“放”就是結(jié)構(gòu)完全處于自由變形無約束狀態(tài)下，有足夠變形余地時(shí)所采取的措施。

　　(1)采取良好的保溫隔熱措施。如高溫季節(jié)澆筑時(shí)可以采用搭設(shè)遮陽(yáng)板等輔助措施控制混凝土的溫升，降低澆筑混凝土的溫度；在寒冷季節(jié)，混凝土表面應(yīng)設(shè)置保溫措施，以防止寒潮襲擊；在屋面設(shè)架空層，屋面保溫隔熱層和外圍護(hù)墻選用保溫隔熱性能好的材料等。

　　(2)每隔30～40m設(shè)一條后澆帶。將地下室底板和頂板板鋼筋斷開但梁筋則保持不斷開，該法是以往大量工程中較多采用。但當(dāng)梁截面較大且鋼筋較多時(shí)，全部梁筋不切斷將會(huì)約束混凝土收縮無法達(dá)到預(yù)期效果，因此對(duì)某些特殊部位采取了另一種方法：即梁上部鋼筋腰筋及板墻鋼筋切斷后錯(cuò)開搭接，必要時(shí)先搭后補(bǔ)焊，梁下部鋼筋不切斷，并適當(dāng)加大配筋。這樣既可人為減小梁筋全不切斷對(duì)混凝土收縮形成約束，又可避免梁筋全部切斷后造成鋼筋搭接和焊接困難。

　　(3)重視對(duì)于構(gòu)造鋼筋的配置，特別是樓面、墻板等薄壁構(gòu)件更應(yīng)注意構(gòu)造鋼筋直徑和數(shù)量的選擇。 在樓板配筋時(shí)考慮溫度和收縮應(yīng)力，將這部分配筋與受力鋼筋疊加，沿長(zhǎng)度方向中間1/3區(qū)域上部鋼筋有50%鋼筋拉通。合理的鋼筋配置可以起到減輕混凝土收縮的程度，在相同的配筋率下，應(yīng)選擇細(xì)筋密布的辦法。

　　(4)根據(jù)計(jì)算結(jié)果，對(duì)梁柱采取加強(qiáng)措施，特別是邊柱和中部橫梁，按計(jì)算結(jié)果加強(qiáng)了配筋�？沽褜＜彝蹊F夢(mèng)所著《工程結(jié)構(gòu)裂縫控制》（建筑工業(yè)出版社）一書中有非常詳細(xì)的計(jì)算參數(shù)、工程實(shí)例、構(gòu)造措施、裂縫處理，可供參考。

　　(5) 設(shè)計(jì)中應(yīng)盡量避免結(jié)構(gòu)斷面突變帶來的應(yīng)力集中。如確實(shí)不能避免時(shí)，控制應(yīng)力集中裂縫，對(duì)孔洞周邊采取有效的加強(qiáng)措施。

　　(6）采用新技術(shù)。如廣東院提出的無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力技術(shù)，在超長(zhǎng)地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中采用無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力技術(shù)。中國(guó)建筑材料科學(xué)研究院提出的超長(zhǎng)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)UEA無縫設(shè)計(jì)施工。