余佳

摘 要：本文通過介紹國內(nèi)外混凝土結(jié)構(gòu)裂縫研究現(xiàn)狀，結(jié)合湖北省荊州市吉祥鳳凰城住宅小區(qū)梁及墻體裂縫的情況，分析了產(chǎn)生裂縫的原因，給出了解決裂縫問題的措施，并提出了個人針對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)如何如何避免出現(xiàn)裂縫的一些建議。

關(guān)鍵詞：鋼筋混凝土結(jié)構(gòu);梁及墻體裂縫;措施

隨著城市住宅建設(shè)步伐的加快，不少住宅小區(qū)相繼建成，許多住戶陸續(xù)搬進(jìn)新居，他們對住房的質(zhì)量要求越來越高，尤其對一些現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板出現(xiàn)的裂縫情況非常關(guān)注，擔(dān)心這些裂縫最終會引發(fā)安全事故，據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計(jì)，在商品住宅的投訴中，由于裂縫問題原因所引起的投訴約占工程質(zhì)量問題的60%以上。因此，分析現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板裂縫的原因及探索裂縫的防治措施具有重要的現(xiàn)實(shí)意義，本文主要結(jié)合湖北荊州吉祥鳳凰城住宅小區(qū)來分析產(chǎn)生裂縫的原因及控制措施。

一、國內(nèi)外混凝土結(jié)構(gòu)裂縫研究現(xiàn)狀

混凝土裂縫是各類建（構(gòu)）筑物中普遍存在的一種缺陷，混凝土裂縫的主要成因有下述三種：一是由外荷載（如靜、動荷載）的直接作用，即按常規(guī)計(jì)算的主要應(yīng)力引起的裂縫;二是由外荷載作用，結(jié)構(gòu)次應(yīng)力引起的裂縫;三是由變形變化引起的裂縫，即由溫度、收縮、不均勻沉降等因素而引起的裂縫。國際上許多的國家都有專門的科研機(jī)構(gòu)從事鋼筋混凝土在荷載作用下裂縫的研究工作并且編制了相應(yīng)的規(guī)范，如美國混凝土協(xié)會ACI224委員會，英國水泥與混凝土協(xié)會C&CA及其規(guī)范BSS110，BS8001，德國鋼筋混凝土協(xié)會及規(guī)范DIN104—1972，法國規(guī)范CCBA，歐洲混凝土協(xié)會CEB，歐洲混凝土協(xié)會一國際預(yù)應(yīng)力混凝土（CEB—FIP），前蘇聯(lián)混凝土及鋼筋混凝土研究院及穆拉雪夫?qū)W派等。我國清華大學(xué)、東南大學(xué)、大連理工大學(xué)、中國建筑科學(xué)研究院、冶金部建筑研究總院等都做了大量研究工作并編制出鋼筋混凝土規(guī)范有關(guān)裂縫方面的設(shè)計(jì)規(guī)定，在工程設(shè)計(jì)中發(fā)揮著重要的作用。

普通鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在一般情況下是允許帶裂縫工作的，這是其他材料（如鋼、木、甚至磚砌體等）結(jié)構(gòu)所不遇的特殊問題，但需要嚴(yán)格控制裂縫的開展，以保證結(jié)構(gòu)的可靠性。國內(nèi)外規(guī)范一般是根據(jù)構(gòu)件的工作環(huán)境和荷載作用時間的情況對裂縫加以很制。簡介如下：

（1）我國《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定，在設(shè)計(jì)鋼筋混凝土構(gòu)件時，應(yīng)根據(jù)其使用要求確定控制裂縫的三個等級：

一級，嚴(yán)格要求不出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件，按荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合計(jì)算時，構(gòu)件受拉邊緣混凝土不應(yīng)產(chǎn)生拉應(yīng)力;二級，般要求不出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件，按荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合計(jì)算時，構(gòu)件受拉邊緣混凝土拉應(yīng)力不應(yīng)大于混凝土軸心抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值;按荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)永久組合計(jì)算時構(gòu)件受拉邊緣混凝土不宜產(chǎn)生拉應(yīng)力，當(dāng)有可靠經(jīng)驗(yàn)時可適當(dāng)放松;三級，允許出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件，按荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)永久組合并考慮長期作用影響計(jì)算時，構(gòu)件的最大裂縫寬度不應(yīng)超過規(guī)定的最大裂縫寬度。對預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件，根據(jù)其工作條件、鋼筋種類，分別進(jìn)行一級或二級或三級裂縫控制驗(yàn)算。鋼筋混凝土構(gòu)件是允許出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件，應(yīng)按三級裂縫控制要求驗(yàn)算。

（2）歐洲模式規(guī)范CEB—FIP對于腐蝕不敏感的鋼筋混凝土構(gòu)件，允許裂縫寬度按暴露條件分為三等：輕度的0.4mm，中等程度的0.2mm，嚴(yán)重的0.1mm。

（3）美國ACI224建議的裂縫允許寬度為：干燥空氣或有保護(hù)膜0.4mm，潮濕、濕空氣、土0.3mm、海水飛濺區(qū)（干、濕交替）0.15mm、擋水結(jié)構(gòu)0.1mm。允許裂縫寬度規(guī)定的差異，一方面是由于規(guī)定此值的科學(xué)依據(jù)還不充分，另一方面是各國規(guī)范計(jì)算裂縫寬度的公式有很大的出入，有些國家根據(jù)研究結(jié)果認(rèn)為，混凝土裂縫寬度的限制值可放寬至0.4-0.5mm。

二、吉祥鳳凰城工程概況

荊州吉祥鳳凰城的一幢6層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)住宅，于2008年5月建成，業(yè)主于10月底拿到鑰匙，于2009年4月裝修完成，9月份入住。建筑面積約為6028㎡，柱截面尺寸為400mm×500mm;梁截面尺寸：橫向框架梁為240mm×650mm，縱向框架梁為240mm×550mm，縱向連系梁為240mm×450mm，現(xiàn)澆樓板板厚為100mm，混凝土強(qiáng)度設(shè)計(jì)等級均為C30，施工采用商品混凝土。

（一）梁及墻開裂受損現(xiàn)狀

住進(jìn)去后不到半年時間業(yè)主發(fā)現(xiàn)房屋大部分縱向框架梁和縱向連系梁跨中出現(xiàn)多條（約3條）裂縫，裂縫的類型主要為：梁兩側(cè)對稱垂直裂縫（裂縫延伸至板底，基本同梁高）;梁底橫向裂縫并向上延伸至板底。梁上每條裂縫基本等寬，裂縫的寬度在0.02-0.40mm間不等，部分開裂梁僅有梁側(cè)裂縫，部分開裂梁梁側(cè)和梁底均有裂縫，同時梁下的墻體出現(xiàn)沿著整個墻分布的斜裂縫，有的地方甚至踢腳處瓷磚也出現(xiàn)了裂縫，本人于2010年5月份重新請工人將墻體進(jìn)行裝修，但不到一個月時間裂縫又出現(xiàn)了，并且1-6層都是在同一部位的墻體出現(xiàn)裂縫。

（二）裂縫原因分析

1.材料方面

混凝土中的水泥、水灰比、砂率、骨料級配、配合比等因素處理不當(dāng)，都會引發(fā)混凝土的收縮裂縫，特別是當(dāng)混凝土配合比不當(dāng)、水泥含量高（水化熱高、干縮性大）、水泥抗凍性差時更容易引發(fā)此類問題。本工程使用的水泥品種為普通硅酸鹽水泥，現(xiàn)場鉆芯取樣檢測的混凝土強(qiáng)度達(dá)到42MPa，比原設(shè)計(jì)強(qiáng)度C30高很多，查看其混凝土配合比等資料，發(fā)現(xiàn)水泥用量較大，通常水泥用量大易使混凝土收縮較大，混凝土內(nèi)部產(chǎn)生拉應(yīng)力，容易引起梁開裂。

2.施工方面

施工過程中，鋼筋綁扎，混凝土攪拌、澆筑、振搗、養(yǎng)護(hù)等質(zhì)量不合格均可能是建筑物裂縫形成最直接的因素。該工程主體結(jié)構(gòu)是在冬季施工，而且混凝土水泥用量較大，混凝土成型后，初期由于水泥水化作用升溫形成混凝土內(nèi)熱外冷，表面限制內(nèi)部的膨脹產(chǎn)生約束應(yīng)力;后期又由于混凝土降溫內(nèi)部收縮，外部給予較大限制，容易造成混凝土開裂。

綜上所述，梁裂縫產(chǎn)生的原因并非是承載力不足引起的，而主要是由冬季施工、未按設(shè)計(jì)要求配置構(gòu)造腰筋、混凝土用量偏大導(dǎo)致梁截面不足以抵抗混凝土收縮應(yīng)力引起的;施工后梁實(shí)際混凝土保護(hù)層厚度與設(shè)計(jì)要求偏差較大，造成梁底混凝土拉應(yīng)力增大也是梁底開裂的重要原因。

三、處理的措施

雖然梁承載力滿足要求，但由于構(gòu)造措施不滿足規(guī)范要求，且部分裂縫位于梁底和墻面，寬度較大，給使用者心理造成恐懼感，為了確保房屋全部投入使用后，結(jié)構(gòu)的安全性和耐久性，對結(jié)構(gòu)可進(jìn)行加固處理具體加固方案如下：

（1）梁底裂縫：將梁底粉刷層鑿除，清理干凈后采用低壓灌漿的方法對裂縫予以封閉處理，用找平材料將梁底混凝土表面凹陷部位填補(bǔ)平整，然后將碳纖維布用浸漬樹脂或黏結(jié)樹脂沿梁底縱向全長粘貼，在粘貼碳纖維布的端部一定范圍內(nèi)設(shè)置碳纖維復(fù)合材料的U形箍。

（2）梁側(cè)裂縫：將梁側(cè)粉刷層鑿除后對寬度小于0.2mm的裂縫采用環(huán)氧樹脂漿液進(jìn)行表面封閉，對寬度大于0.2mm的裂縫采用低壓灌漿的方法予以封閉。

（3）墻體裂縫：主要有表面修補(bǔ)法，適用于對寬度較小，不影響建筑的安全使用的裂縫的處理;局部修復(fù)法，將開裂部位鑿開，清理干凈，并用水濕潤，再用水泥砂漿或樹脂砂漿等材料將裂縫填實(shí);水泥灌漿法，水泥灌漿法分為壓力灌漿和重力灌漿兩種;鋼筋拉結(jié)法，適用于墻體兩面開裂的情況，在裂縫的兩側(cè)每間隔0.8m左右的地方將墻體鑿開，加入鋼筋進(jìn)行拉結(jié)，并用水泥砂漿將裂縫填實(shí)。

四、結(jié)語

本工程中梁及墻出現(xiàn)的裂縫問題雖然不大，但它極大地影響了住戶的心情，讓住戶總有那么一點(diǎn)點(diǎn)不放心，因此提出如下防治措施：

（1）當(dāng)梁縱向受力鋼筋的混凝土保護(hù)層厚度大于40mm時，應(yīng)對保護(hù)層采取有效地防裂構(gòu)造措施（如配置構(gòu)造鋼筋網(wǎng)片）。

（2）嚴(yán)格控制混凝土的配合比。在滿足混凝土強(qiáng)度的情況下，盡量降低水泥用量;粗骨料應(yīng)優(yōu)化級配設(shè)計(jì)，砂子選用中、粗砂，控制砂石含泥量，減少混凝土收縮。

（3）冬季施工注意加強(qiáng)對混凝土的養(yǎng)護(hù)，做好保溫措施，減小混凝土的收縮應(yīng)力。

（4）嚴(yán)格按圖施工，注意鋼筋的綁扎質(zhì)量，并采取措施保證鋼筋的保護(hù)層厚度，澆筑混凝土?xí)r應(yīng)設(shè)跳板，嚴(yán)禁施工人員在鋼筋網(wǎng)上踩踏。

（5）墻體裂縫是在生活現(xiàn)實(shí)中難以避免的一種建設(shè)工程質(zhì)量問題，只是有些小的裂縫我們看不見而已。因此，對于已經(jīng)出現(xiàn)的墻體裂縫，我們也不必慌張，首先要仔細(xì)觀察，找出裂縫的特點(diǎn)與基本規(guī)律，確定裂縫發(fā)生的具體原因。對于溫差裂縫等一般不影響房屋使用安全的墻體裂縫，用砂漿堵抹即可，對于地基沉降裂縫等可能危及房屋結(jié)構(gòu)安全，對人身造成威脅的墻體裂縫則應(yīng)作及時有效的加固處理。

現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中裂縫是工程常見的質(zhì)量通病，只有在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中針對各影響因素考慮全面、細(xì)致，嚴(yán)格遵守設(shè)計(jì)規(guī)范，才能大大減少現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫的可能。

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