摘要:本文主要分析鋼筋砼結(jié)構(gòu)裂縫產(chǎn)生原因分析及預(yù)防. 

  關(guān)鍵詞:建筑結(jié)構(gòu)裂縫,材料質(zhì)量,施工工藝,沉降   

  中圖分類(lèi)號(hào): TU3文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào): 

  建筑結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫是很普遍的現(xiàn)象,從理論上說(shuō),混凝土結(jié)構(gòu)尤其是受彎構(gòu)件總是帶裂縫工作的。鋼筋砼出現(xiàn)裂縫的原因很復(fù)雜,主要有材料或氣候因素、施工不當(dāng)、設(shè)計(jì)和施工錯(cuò)誤、改變使用功能或使用不合理等,通?蓺w納為以下幾種。 

  一、鋼筋砼常見(jiàn)裂縫原因分析 

  1、材料質(zhì)量 

  材料質(zhì)量問(wèn)題引起的裂縫較常見(jiàn)的原因是水泥、砂、石等質(zhì)量不好,如工程上用了這等不合格的材料就會(huì)產(chǎn)生“豆腐渣工程”。所以說(shuō)只有材料的質(zhì)量關(guān)把好了,工程質(zhì)量才會(huì)在根本上得到保證。 

  2、施工工藝 

  施工工藝涉及的面很廣,不可能一一敘述,一般常涉及到的有: 

 。1)、水分蒸發(fā)、水泥結(jié)石的砼干縮通常是導(dǎo)致砼裂縫的重要原因。 

  (2)、砼是一種人造混合材料,其質(zhì)量好壞的一個(gè)重要標(biāo)志是成型后砼的均勻性和密實(shí)程度。因此砼的攪拌、運(yùn)輸、澆搗、振搗各道工序中的任何缺陷和疏漏,都可能是裂縫產(chǎn)生的直接或間接原因。 

 。3)、模板漏水、漏漿、支撐剛度不足、支撐的地基下沉、過(guò)早拆模等都可能造成砼開(kāi)裂。施工過(guò)程中,鋼筋表面污染、砼保證層太小或太大,澆筑中碰撞鋼筋使其移位等都可能引起裂縫,施工控制不嚴(yán),超載堆荷,也可能導(dǎo)致出現(xiàn)裂縫。 

 。4)、砼養(yǎng)護(hù),特別是早期養(yǎng)護(hù)質(zhì)量與裂縫的關(guān)系密切,混凝土尚處于未完全硬化狀態(tài)時(shí),如干燥過(guò)快,則產(chǎn)生收縮裂縫,通常發(fā)生在表面上,裂縫不規(guī)則,寬度小,另外水泥在水化及硬化過(guò)程中,散發(fā)大量熱量,使砼內(nèi)外部產(chǎn)生溫差,超過(guò)一定值時(shí),因砼的收縮不一致而產(chǎn)生裂縫。 

 。5)、避免在極端天氣條件下施工,可以減少砼結(jié)構(gòu)的開(kāi)裂情況。 

  3、地基變形 

  在鋼筋砼結(jié)構(gòu)中,造成開(kāi)裂主要原因是不均勻沉降。裂縫的大小、形狀、方向決定于地基變形的情況,由于地基變形造成的應(yīng)力相對(duì)較大,使得裂縫一般是貫穿性的。 

  4、溫度變形 

  砼具有熱脹冷縮的性質(zhì)。當(dāng)環(huán)境溫度發(fā)生變化時(shí),就會(huì)產(chǎn)生溫度變形,由此產(chǎn)生附加應(yīng)力,當(dāng)這種應(yīng)力超過(guò)砼的抗拉強(qiáng)度時(shí),就會(huì)產(chǎn)生裂縫。在工程中,這類(lèi)裂縫較多見(jiàn),譬如現(xiàn)澆屋面板上的裂縫,大體積砼的裂縫等。 

  5、濕度變形 

  砼在空氣中結(jié)硬時(shí),體積會(huì)逐漸減小,一般謂之干縮。收縮裂縫較普遍,常見(jiàn)于現(xiàn)澆墻板式結(jié)構(gòu)、現(xiàn)澆框架結(jié)構(gòu)等,通常是因?yàn)轲B(yǎng)護(hù)不良造成。砼的收縮值一般為0.2~0.4‰,其發(fā)展規(guī)律是早期快、后期緩慢。因此對(duì)于超長(zhǎng)的建筑物或構(gòu)筑物,通常是摻加微膨脹劑等,這樣可基本解決砼的早期干縮問(wèn)題。 

  6、結(jié)構(gòu)受荷 

  結(jié)構(gòu)受荷后產(chǎn)生裂縫的因素很多,施工中和使用中都可能出現(xiàn)裂縫。例如早期受震、拆模過(guò)早或方法不當(dāng)、構(gòu)件堆放、運(yùn)輸、吊裝時(shí)的墊塊或吊點(diǎn)位置不當(dāng)、施工超載、張拉預(yù)應(yīng)力值過(guò)大等均可能產(chǎn)生裂縫。而最常見(jiàn)的是鋼筋砼梁、板受彎構(gòu)件,在使用荷載作用下往往會(huì)出現(xiàn)不同程度的裂縫。普通鋼筋砼構(gòu)件在承受了30~40%的設(shè)計(jì)荷載時(shí),就可能出現(xiàn)裂縫,肉眼一般不易察覺(jué),而構(gòu)件的極限破壞荷載往往是在設(shè)計(jì)荷載的 1.5倍以上,所以在一般情況下鋼筋砼構(gòu)件是允許帶裂縫工作的。在使用過(guò)程中,改變?cè)瓉?lái)使用功能,如將辦公室改為倉(cāng)庫(kù)、屋面加層、使用不當(dāng)、增大荷載等均可能會(huì)引起出現(xiàn)裂縫。在鋼筋砼設(shè)計(jì)規(guī)范中,分別不同情況規(guī)定裂縫的最大寬度為0.2~0.3mm。對(duì)那些寬度超過(guò)規(guī)范規(guī)定的裂縫,以及不允許出現(xiàn)裂縫則應(yīng)認(rèn)為有害,需加以認(rèn)真分析,慎重處理。 

  7、設(shè)計(jì)欠周全。如截面不夠、梁的跨度過(guò)大、高度偏小,或者由于計(jì)算錯(cuò)誤,受力鋼筋截面偏小或板太薄、配筋位置不當(dāng)、節(jié)點(diǎn)不合理、結(jié)構(gòu)構(gòu)件斷面突變或因開(kāi)洞、留槽引起應(yīng)力集中,構(gòu)造處理不當(dāng)。 

  8、徐變 

  砼徐變?cè)斐砷_(kāi)裂或裂縫發(fā)展的例子工程中也和很常見(jiàn)。據(jù)文獻(xiàn)記載受彎構(gòu)件截面砼受壓徐變,可以使構(gòu)件變形增大2~3倍,預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)因徐變會(huì)產(chǎn)生較大的應(yīng)力損失,降低了結(jié)構(gòu)的抗裂性能。 

  二、預(yù)防措施 

  通過(guò)以上分析,在工程裂縫中有很大一部分是可以通過(guò)設(shè)計(jì)手段、施工手段來(lái)克服。 

  1、材料選用 

 。1)、水泥:應(yīng)選用水化熱較低的水泥,嚴(yán)禁使用安定性不合格的水泥。 

 。2)、粗骨料:宜用表面粗糙、質(zhì)地堅(jiān)硬的石料、級(jí)配良好、空隙率小、無(wú)堿性反應(yīng);有害物質(zhì)及粘土含量不超過(guò)規(guī)定。 

  2、配料 

  (1)、配合比設(shè)計(jì):應(yīng)采用低水灰比、低用水量,以減少水泥用量。 

 。2)、禁止任意增加水泥用量。 

  3、配筋 

  鋼筋的配置應(yīng)嚴(yán)格按施工圖施工,尤應(yīng)重視以下各點(diǎn): 

  (1)、鋼筋品種、規(guī)格、數(shù)量的改變、代用,必須考慮對(duì)構(gòu)件抗裂性能的影響。 

 。2)、鋼筋的位置要正確,保護(hù)層過(guò)大或過(guò)小都可能導(dǎo)致砼開(kāi)裂,鋼筋間距過(guò)大,易引起鋼筋之間的砼開(kāi)裂。 

  4、模板工程 

  鋼筋砼結(jié)構(gòu)裂縫的預(yù)防,在模板工程中應(yīng)注意以下幾點(diǎn): 

 。1)、模板構(gòu)造要合理,以防止模板間的變形不同而導(dǎo)致砼裂縫。 

 。2)、模板和支架要有足夠的剛度,防止施工荷載(特別是動(dòng)荷載)作用下,模板變形過(guò)大造成開(kāi)裂。 

  5、砼澆筑 

 。1)、砼澆筑時(shí)應(yīng)防止離析現(xiàn)象,振搗應(yīng)均勻、適度。 

  (2)、加強(qiáng)砼的早期養(yǎng)護(hù),并適度延長(zhǎng)養(yǎng)護(hù)時(shí)間,在氣溫高、濕度低或風(fēng)速大的條件下,更應(yīng)及早進(jìn)行噴水養(yǎng)護(hù),在澆水養(yǎng)護(hù)有因難時(shí),或者不能保證其充分濕潤(rùn)時(shí),可采用覆蓋保濕材料等方法。 

  6、設(shè)計(jì)構(gòu)造 

 。1)、建筑平面選型時(shí)在滿足使用功能要求的前提下,力求簡(jiǎn)單,平面復(fù)雜的建筑物,容易產(chǎn)生扭曲等附加應(yīng)力而造成墻體及樓板開(kāi)裂。 

 。2)、合理布置縱橫墻,縱墻開(kāi)洞應(yīng)盡可能小。 

 。3)、控制建筑物有長(zhǎng)高比,長(zhǎng)高比越小,整體剛度越大,調(diào)整不均勻沉降的能力越強(qiáng)。 

 。4)、合理地調(diào)整各部分承重結(jié)構(gòu)的受力情況,使荷載分布均勻,盡量防止受力過(guò)于集中。 

 。5)、減少地基的不均勻沉降,除了前述的措施外,在基礎(chǔ)設(shè)計(jì)中可以采取調(diào)整基礎(chǔ)的埋深度,不同的地基計(jì)算強(qiáng)度和采用不同的墊層厚度等方法,來(lái)調(diào)整地基的不均勻變形。 

  (6)、適當(dāng)加強(qiáng)基礎(chǔ)有剛度和強(qiáng)度。 

  (7)、層層設(shè)置圈梁、構(gòu)造柱,可以增加建筑物的整體性,提高磚石砌體的抗剪、抗拉強(qiáng)度,防止或減少裂縫,即使出現(xiàn)了裂縫,也能阻止其進(jìn)一步發(fā)展。 

 。8)、正確地設(shè)置沉降縫。沉降縫位置和縫寬的選定應(yīng)合適,構(gòu)造要合理,可以和其結(jié)構(gòu)縫合并設(shè)置。 

 。9)、限制伸縮縫間距。對(duì)體形復(fù)雜、地基不均勻沉降值大的建筑物更應(yīng)嚴(yán)格控制,同樣,也可以和其它結(jié)構(gòu)縫合并使用。 

 。10)、部分窗臺(tái)砌體應(yīng)加強(qiáng)。對(duì)寬大的窗臺(tái)下部宜設(shè)置鋼筋砼梁,以適應(yīng)窗臺(tái)的變形,防止窗臺(tái)處產(chǎn)生豎直裂縫。 

  綜上分析,鋼筋砼結(jié)構(gòu)裂縫應(yīng)針對(duì)成因,貫徹預(yù)防為主的原則,加強(qiáng)設(shè)計(jì)施工及使用等方面的管理,確保結(jié)構(gòu)安全和避免不必要的損失。