淺談鋼筋砼結構裂縫成因及對策

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論文關鍵詞:建筑結構鋼筋砼結構裂縫產生原因;預防措施

  論文摘要:建筑結構產生裂縫是很普遍的現(xiàn)象,其中最常見的要數(shù)鋼筋砼構件以及磚墻裂縫。本文分析了鋼筋砼結構裂縫產生的八種原因,并給出了七種預防措施。     建筑結構產生裂縫是很普遍的現(xiàn)象,從理論上說,混凝土結構尤其是受彎構件總是帶裂縫工作的,在使用荷載不大的情況下,沒有裂縫隙或這類結構性裂縫隙非常細微,不易為肉眼所察覺。但在現(xiàn)實的建筑中,混凝土結構會出現(xiàn)各種各樣的裂縫,其中最常見的要數(shù)鋼筋砼構件以及磚墻裂縫。在這里主要討論鋼筋砼梁出現(xiàn)裂縫的原因很復雜,主要有材料或氣候因素、施工不當、設計和施工錯誤、改變使用功能或使用不合理等,通?？蓺w納為以下幾種:   1鋼筋砼常見裂縫原因分析   1.1材料質量   材料質量問題引起的裂縫較常見的原因是水泥、砂、石等質量不好,若工程上用了這等不合格的材料就會產生“豆腐渣工程”。所以說只有材料的質量關把好了,工程質量才會在根本上得到保證。   1.2施工工藝   施工工藝涉及的面很廣,不可能一一敘述,一般常涉用到的有:   水分蒸發(fā)、水泥結石的砼干縮通常是導致砼裂縫的重要原因。砼是一種人造混合材料,其質量好壞的一個重要標志是成型后砼的均勻性和密實程度。因此砼的攪拌、運輸、澆搗、振實各道工序中的任何缺陷和疏漏,都可能是裂縫產生的直接或間接原因。模板構造不當,漏水、漏漿、支撐剛度不足、支撐的地基下沉、過早拆模等都可能造成砼開裂。施工過程中,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,超載堆荷,也可能導致出現(xiàn)裂縫。砼養(yǎng)護,非凡是早期養(yǎng)護質量與裂縫的關系密切,混凝土尚處于未完全硬化狀態(tài)時,如干燥過快,則產生收縮裂縫,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程中,散發(fā)大量熱量,使砼內外部產生溫差,超過一定值時,因砼的收縮不一致而產生裂縫。避免在極端天氣條件下施工,可以減少砼結構的開裂情況。   1.3地基變形   在鋼筋砼結構中,造成開裂主要原因是不均勻沉降。裂縫的大小、外形、方向決定于地基變形的情況,由于地基變形造成的應力相對較大,使得裂縫一般是貫穿性的。   1.4溫度變形   砼具有熱脹冷縮的性質,其線膨脹系數(shù)一般為1×10-5/0C。當環(huán)境溫度發(fā)生變化時,就會產生溫度變形,由此產生附加應力,當這種應力超過砼的抗拉強度時,就會產生裂縫。在工程中,這類裂縫較多見,譬如現(xiàn)澆屋面板上的裂縫,大體積砼的裂縫等。   1.5濕度變形   砼在空氣中結硬時,體積會逐漸減小,一般謂之干縮。收縮裂縫較普遍,常見于現(xiàn)澆墻板式結構、現(xiàn)澆框架結構等,通常是因為養(yǎng)護不良造成。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。因此對于超長的建筑物或構筑物,通常是摻加微膨脹劑等,這樣可基本解決砼的早期干縮問題。   1.6結構受荷   結構受荷后產生裂縫的因素很多,施工中和使用中都可能出現(xiàn)裂縫。例如早期受震、拆模過早或方法不當、構件堆放、運輸、吊裝時的墊塊或吊點位置不當、施工超載、張拉預應力值過大等均可能產生裂縫。而最常見的是鋼筋砼梁、板受彎構件,在使用荷載作用下往往會出現(xiàn)不同程度的裂縫,對那些寬度超過規(guī)范規(guī)定的裂縫,以及不答應出現(xiàn)裂縫則應認為有害,需加以認真分析,慎重處理。   1.7設計欠周全。如截面不夠、梁的跨度過大、高度偏小,或者由于計算錯誤,受力鋼筋截面偏小或板太薄、配筋位置不當、節(jié)點不合理、結構構件斷面突變或因開洞、留槽引起應力集中,構造處理不當,現(xiàn)澆主梁在擱次梁處如沒有設附加箍筋,或附加吊筋以及各種結構縫設置不當?shù)纫蛩鼐p易導致砼開裂。   2預防措施       通過以上分析,在工程裂縫中有很大一部分是可以通過設計手段、施工手段來克服。   2.1材料選用   水泥:應選用水化熱較低的水泥,嚴禁使用安定性不合格的水泥。   粗骨料:宜用表面粗糙、質地堅硬的石料、級配良好、空隙率小、無堿   性反應;有害物質及粘土含量不超過規(guī)定。   細骨料:宜用顆粒較粗、空隙較小、含泥量較低的中砂。   外摻加料:宜采用減水劑等外加劑,以改善砼工作性能,降低用水量,   減少收縮。   2.2配料   配合比設計:應采用低水灰比、低用水量,以減少水泥用量。禁止任意增加水泥用量。配制砼時計量應準確,要嚴格控制水灰比和水泥用量,攪拌均勻,離析的砼必須重新拌勻后,方可澆筑。2.3配筋   鋼筋的配置應嚴格按施工圖施工,尤應重視以下各點:   鋼筋品種、規(guī)格、數(shù)量的改變、代用,必須考慮對構件抗裂性能的影響。鋼筋的位置要正確,保護層過大或過小都可能導致砼開裂,鋼筋間距過大,易引起鋼筋之間的砼開裂。   2.4模板工程   鋼筋砼結構裂縫的預防,在模板工程中應注重以下幾點:   模板構造要合理,以防止模板各桿件間的變形不同而導致砼裂縫。模板和支架要有足夠的剛度,防止施工荷載(非凡是動荷載)作用下,模板變形過大造成開裂。合理把握拆模時機,拆模時間過早,應保證早齡期砼不損壞或不開裂,但也不能太晚,盡可能不要錯過砼水化熱峰值,即不要錯過最佳養(yǎng)護介入時機。   2.5砼澆筑   砼澆筑時應防止離析現(xiàn)象,振搗應均勻、適度。加強砼的早期養(yǎng)護,并適度延長養(yǎng)護時間,在氣溫高、濕度低或風速大的條件下,更應及早進行噴水養(yǎng)護,在澆水養(yǎng)護有因難時,或者不能保證其充分濕潤時,可采用覆蓋保濕材料等方法。   2.6設計構造   建筑平面選型時在滿足使用功能要求的前提下,力求簡單,平面復雜的建筑物,輕易產生扭曲等附加應力而造成墻體及樓板開裂。合理布置縱橫墻,縱墻開洞應盡可能小?？刂平ㄖ镉虚L高比,長高比越小,整體剛度越大,調整不均勻沉降的能力越強。合理地調整各部分承重結構的受力情況,使荷載分布均勻,盡量防止受力過于集中。減少地基的不均勻沉降,除了前述的措施外,在基礎設計中可以采取調整基礎的埋深度,不同的地基計算強度和采用不同的墊層厚度等方法,來調整地基的不均勻變形。適當加強基礎有剛度和強度。層層設置圈梁、構造柱,可以增加建筑物的整體性,提高磚石砌體的抗剪、抗拉強度,防止或減少裂縫,即使出現(xiàn)了裂縫,也能阻止其進一步發(fā)展。正確地設置沉降縫。沉降縫位置和縫寬的選定應合適,構造要合理,可以和其結構縫合并設置。限制伸縮縫間距。對體形復雜、地基不均勻沉降值大的建筑物更應嚴格控制,同樣,也可以和其它結構縫合并使用。部分窗臺砌體應加強。對寬大的窗臺下部宜設置鋼筋砼梁,以適應窗臺的變形,防止窗臺處產生豎直裂縫。   2.7施工技術   加強地基的檢查與驗收工作,基坑開挖后應及時通知勘察及設計單位到現(xiàn)場驗收,對較復雜的地基,設計方在基坑開挖后應要求勘察補鉆探,當探出有不利的地質情況時,必須先對其加固處理,并經(jīng)驗收合格后,方可進行下一步施工。開挖基槽時,要注重不擾動其原狀結構。合理安排施工順序。當相鄰建(構)筑物間距較近時,一般應先施工較   深的基礎,以防基坑開挖破壞已建基礎的地基礎。當建(構)筑物各部分荷載相差較大時,一般應施工重、高部分,后施工輕、低部分。   綜上分析,鋼筋砼結構裂縫應針對成因,貫徹預防為主的原則,加強設計施工及使用等方面的治理,確保結構安全和避免不必要的損失。