淺析現(xiàn)階段如何控制混凝土結(jié)構(gòu)裂縫

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摘 要：隨著社會(huì)的不斷進(jìn)步發(fā)展，國(guó)家提高了對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施的重視，混凝土建筑得到了廣泛的應(yīng)用。隨著鋼筋混凝土現(xiàn)澆板在房屋建設(shè)中的大量推廣和應(yīng)用,住宅樓現(xiàn)澆樓板裂縫問題成為普遍關(guān)注的問題之一。本為就如何控制現(xiàn)澆鋼筋混凝土的裂縫問題進(jìn)行的探討。 

關(guān)鍵詞：建筑施工；現(xiàn)澆鋼筋混凝土；結(jié)構(gòu)；裂縫；控制  中圖分類號(hào)：tu37 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： a 文章編號(hào)：2095-2104（2012）08-0020-02    隨著房屋建筑施工技術(shù)的不斷進(jìn)步，我國(guó)現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)房屋日益增多，且其數(shù)量有增大趨勢(shì)；預(yù)拌混凝土迅速在全國(guó)普及，混凝土的組分有了很大的變化,我們國(guó)家基礎(chǔ)建設(shè)、民用住房、公共社施建設(shè)得到迅猛發(fā)展,各地興建的建筑物、構(gòu)筑物采用了大量的混凝土建筑。在建筑物的建造和使用過(guò)程中,有關(guān)因出現(xiàn)混凝土裂縫而影響工程質(zhì)量甚至導(dǎo)致結(jié)構(gòu)垮塌的報(bào)道屢見不鮮。隨著混凝土商品化,泵送技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)大量推廣,結(jié)構(gòu)裂縫問題日趨嚴(yán)重,已成為影響建筑市場(chǎng)和房地產(chǎn)業(yè)發(fā)展的嚴(yán)重不利因素。有關(guān)混凝土工作的研究及大量的混凝土工程實(shí)踐證明,混凝土結(jié)構(gòu)裂縫是不可避免的、裂縫是人們可以接受的一種材料特性。只是如何使有害程度控制在某一有效范圍之內(nèi),因?yàn)槭褂玫幕炷潦嵌喾N材料組成的一種混合體,且又是一種脆性材料,在受到溫度、壓力和外力的作用下,都有出現(xiàn)裂縫的可能性。  1 設(shè)計(jì)人員必須在思想上高度重視裂縫控制問題  有部分結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，完全依賴計(jì)算機(jī)軟件的計(jì)算結(jié)果，而對(duì)所設(shè)計(jì)的實(shí)際工程中結(jié)構(gòu)構(gòu)件的某些部位可能由于間接作用原因（如溫度變化、混凝土收縮、地基不均勻下沉等）產(chǎn)生超過(guò)混凝土抗拉強(qiáng)度的混凝土約束拉應(yīng)力問題不夠重視，未在設(shè)計(jì)中采取必要的控制裂縫措施，導(dǎo)致這些部位極易產(chǎn)生裂縫。然而每當(dāng)這些工程中出現(xiàn)間接作用引起的裂縫時(shí)，他們卻認(rèn)為與設(shè)計(jì)質(zhì)量無(wú)關(guān)，理由是他們的設(shè)計(jì)圖紙已完全符合現(xiàn)行規(guī)范的規(guī)定。實(shí)際上這些同志可能不了解現(xiàn)行混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范中只列有少量有關(guān)裂縫控制的條文，即使遵守了設(shè)計(jì)規(guī)范的規(guī)定尚不能完全對(duì)間接作用引起的裂縫起到妥善的控制，設(shè)計(jì)人員還必須根據(jù)各工程的特點(diǎn)和實(shí)際情況，有責(zé)任在設(shè)計(jì)中采取必要的有效措施。  2 裂縫控制措施應(yīng)強(qiáng)調(diào)概念設(shè)計(jì)  近年來(lái)我國(guó)雖然出版和發(fā)表了不少有關(guān)間接作用原因產(chǎn)生的裂縫控制書籍和論文，其中還有一些文獻(xiàn)專門論述了采用計(jì)算方法確定混凝土的約束拉應(yīng)力、伸縮縫間距、防裂鋼筋數(shù)量等內(nèi)容，這無(wú)疑從理論上有助于裂縫控制工作的進(jìn)步。但是這些計(jì)算方法均基于考慮簡(jiǎn)單的工程情況，而且其中涉及混凝土材料性能、工程中的環(huán)境溫度變化情況、結(jié)構(gòu)剛度、地基的水平阻力等的參數(shù)較難準(zhǔn)確取值。因而計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性受到很大影響。由于實(shí)際工程的復(fù)雜性、混凝土材料性能受到多種因素變化的影響，工程中的環(huán)境溫度變化的不確定性，使計(jì)算公式的計(jì)算結(jié)果在很多情況下只具有參考價(jià)值。因而基于目前科學(xué)技術(shù)的發(fā)展水平，關(guān)于間接作用原因產(chǎn)生的裂縫控制措施主要依賴于總結(jié)工程經(jīng)驗(yàn)而得的概念設(shè)計(jì)結(jié)果。但是不能否認(rèn)在工程實(shí)際情況簡(jiǎn)單且符合上述計(jì)算公式的應(yīng)用范圍，在計(jì)算參數(shù)取值合理的條件下，計(jì)算結(jié)果仍可作為制定控制措施的依據(jù)。  3 總結(jié)工程中的裂縫控制經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)一步完善概念設(shè)計(jì)  工程經(jīng)驗(yàn)表明，不同類型的現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)房屋由于間接作用的原因產(chǎn)生的裂縫具有某些規(guī)律性。其特點(diǎn)是多發(fā)生在混凝土因約束產(chǎn)生的拉應(yīng)力較大部位，通常和承受荷載的關(guān)系不明顯。而且這些裂縫往往不會(huì)嚴(yán)重影響結(jié)構(gòu)受力性能，但會(huì)影響結(jié)構(gòu)的耐久性甚至影響正常使用。因而結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員仍需采取有效措施對(duì)這類裂縫進(jìn)行控制。  對(duì)易出現(xiàn)裂縫的部位，目前在設(shè)計(jì)中通常采用了“放”、“抗”或“抗放結(jié)合”的控制裂縫措施，工程經(jīng)驗(yàn)表明在與材料、施工等部門密切配合的情況下，可取得較好的效果。“放”就是釋放或減小上述易裂部位混凝土截面內(nèi)的約束拉應(yīng)力，這類措施包括對(duì)平面長(zhǎng)度較長(zhǎng)的房屋采用伸縮縫、沉降縫或抗震縫將其分割成若干個(gè)平面長(zhǎng)度較短的獨(dú)立結(jié)構(gòu)單元、或采用設(shè)置若干個(gè)后澆帶、加強(qiáng)帶等方法。在這類措施中實(shí)踐證明尤其以分割方法可取得較好的控制裂縫效果，但是它卻往往受到使用條件不允許分割的限制而不能普遍采用。另外，設(shè)置后澆帶、加強(qiáng)帶的措施也有其局限性，原因是這類措施只能減少施工中的混凝土部分約束拉應(yīng)力，不能減少澆筑成整體后及使用過(guò)程中的約束拉應(yīng)力及溫度拉應(yīng)力。“抗”就是在結(jié)構(gòu)件易出現(xiàn)裂縫的部位增設(shè)抵抗約束拉應(yīng)力的附加鋼筋，雖然在裂縫出現(xiàn)前附加鋼筋中的應(yīng)力較低，但裂縫一旦出現(xiàn)，它將會(huì)對(duì)裂縫的展開取到很好的抑制作用可減小裂縫寬度。目前存在的問題是尚未清楚如何根據(jù)不同的實(shí)際工程情況配置適量的附加鋼筋對(duì)控制裂縫最為有效。看來(lái)此問題尚需通過(guò)不斷地對(duì)大量的工程實(shí)踐進(jìn)行總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)一步找出具有規(guī)律性的結(jié)果指導(dǎo)控制裂縫的概念設(shè)計(jì)。“抗放結(jié)合”就是將“放”“、抗”措施結(jié)合起來(lái)同時(shí)在某一工程設(shè)計(jì)中采用。這類措施若能得到材料、施工部門的其他措施很好的配合，通?？扇〉幂^好的效果，但存在問題同“抗”與“放”的問題一樣，尚需進(jìn)一步完善。  4 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員應(yīng)該盡早介入建筑方案和初步設(shè)計(jì)工作  建筑的方案和初步設(shè)計(jì)在整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中起到舉足輕重的作用，影響到各設(shè)計(jì)專業(yè)的工作，特別是影響結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)專業(yè)的后續(xù)工作，如裂縫控制、抗震設(shè)計(jì)等。盡早介入建筑的方案和初步設(shè)計(jì)可以使結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員及時(shí)地向有關(guān)建筑設(shè)計(jì)人員提出對(duì)結(jié)構(gòu)受力有利、合理的改進(jìn)方案建議，其中也包括減少約束拉應(yīng)力的建議。因?yàn)橐话闱闆r下不少建筑師可能根據(jù)所熟悉專業(yè)的特點(diǎn)多從建筑學(xué)方面考慮了建筑方案和初步設(shè)計(jì)的合理性，而對(duì)結(jié)構(gòu)專業(yè)的要求有所忽視。因而裂縫控制問題在每個(gè)設(shè)計(jì)單位內(nèi)部也需要由各專業(yè)設(shè)計(jì)人員的密切配合協(xié)作才行。  5 注意改進(jìn)防裂鋼筋的構(gòu)造  目前在某些工程設(shè)計(jì)中可以見到為了防止雙向矩形板在房屋端部陽(yáng)角發(fā)生45°的裂縫，該部位除設(shè)有正交的沿板兩個(gè)跨度方向的雙層雙向鋼筋外，還在板的上部設(shè)有附加放射形短鋼筋，其長(zhǎng)度一般不超過(guò) 1.5m。這些短鋼筋通常綁扎在板角部縱橫向負(fù)鋼筋的上方，其位置影響了角部負(fù)鋼筋應(yīng)置放的正確位置，因而減少了角部縱橫向負(fù)鋼筋的有效高度，使其不能充分發(fā)揮作用。實(shí)際上足夠的縱橫方向的鋼筋的合力已能很好地抵抗板垂直于板角45°處混凝土的約束拉應(yīng)力、并在該處形成裂縫后能起到抑制裂縫開展的作用，因而筆者認(rèn)為若能在板內(nèi)配置適量雙層雙向直通支座的鋼筋，則角部附加反射形短鋼筋可以取消。此種做法在不少工程中已得到滿意的效果。  此外在某些工程設(shè)計(jì)中也未提出防止樓板內(nèi)沿預(yù)埋電氣線管裂縫的措施，因而當(dāng)板厚度較薄，預(yù)埋線管直徑較粗時(shí)，線管過(guò)多地削弱了混凝土的截面致使這類裂縫時(shí)有發(fā)生。為此筆者建議在設(shè)計(jì)中必須依據(jù)板厚和管徑的實(shí)際情況，提出防裂構(gòu)造措施。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)可在垂直于線管方向沿線管范圍內(nèi)配置防裂短鋼筋6~8mm，間距宜不大于 150mm，兩端的錨固長(zhǎng)度不小于 30d（d 為防裂短鋼筋直徑）。此外有的工程采用了沿預(yù)埋線管的底部混凝土內(nèi)鋪設(shè)一定寬度的鋼板網(wǎng)片，也能取得較好的防裂效果。  總之，在工民建鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)領(lǐng)域,現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓屋面板的裂縫,一個(gè)相當(dāng)普遍的質(zhì)量問題就是結(jié)構(gòu)的裂縫問題,是目前房屋建筑中較難克服的質(zhì)量通病之一,且有日趨增多的趨勢(shì),它已影響到正常的生活和生產(chǎn),因此,分析現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的原因及探索裂縫的防治措施具有極強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義。  參考文獻(xiàn)：  [1] 武忠海;磚混結(jié)構(gòu)中常見砌體裂縫[j];山西電力技術(shù);1999年06期  [2] 饒樹華,熊光;磚混結(jié)構(gòu)裂縫控制措施探討[j];有色冶金設(shè)計(jì)與研究;2003年01期  [3] 蔡彬權(quán);何幫靜;毛天鵬;;淺談建筑施工中的砼裂縫控制[a];貴州省巖石力學(xué)與工程學(xué)會(huì)2010年學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[c];2010年  [4] 阮成剛;丁彩紅;雷建偉;;建筑工程混凝土溫度的控制和預(yù)防裂縫的措施[a];河南省建筑業(yè)行業(yè)優(yōu)秀論文集(2005)[c];2005年