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鋼筋混凝土結構裂縫控制

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通過介紹常見的鋼筋混凝土裂縫，探討了材料控制、配料、配筋、設計和管理等控制措施，最大限度提升鋼筋混凝土質量。

鋼筋混凝土；裂縫；控制手段

0 引言

目前，我國建筑工程施工主要采用鋼筋混凝土作為原材料，混凝土具有耐壓性能好、耐腐蝕性強以及造價低等優(yōu)點，但是在使用過程中混凝土的強度和剛度會因為外界環(huán)境的侵蝕而大大降低。施工過程中的技術缺陷、外部環(huán)境條件的侵蝕等，也會引起鋼筋混凝土產(chǎn)生質量問題，其中以裂縫問題最為常見。圖1為常見的建筑物鋼筋混凝土裂縫。

圖1 鋼筋混凝土裂縫

1 常見的鋼筋混凝土結構裂縫

1.1 沉降裂縫

由荷載引起的沉降裂縫是造成鋼筋混凝土出現(xiàn)裂縫的主要因素，是指在使用過程中承載的動荷載、靜荷載、次應力等超出了設計方案中的安全界限范圍。一方面，在設計階段對鋼筋混凝土可能承載的荷載預估不足或出現(xiàn)了估計的偏差，在實際使用中建筑物承載的直接應力導致裂縫的產(chǎn)生。另一方面，在設計施工階段對于建筑拆除、鑿槽等操作可能產(chǎn)生的荷載估計不足，由拆除、鑿槽等操作產(chǎn)生的次應力導致鋼筋混凝土出現(xiàn)裂縫。

1.2 施工裂縫

在施工過程中,受到表面空氣對流運動的影響，混凝土表面水分蒸發(fā)的速度遠大于內部水分蒸發(fā)速度，因此，混凝土內外部的形變程度不同，外層的混凝土承受了較大的拉力。當拉力的強度超過混凝土承載能力時就會在混凝土表面產(chǎn)生裂縫。凍脹主要是在低溫的情況下,混凝土內部的水分凍結，混凝土的整體體積膨脹而導致裂縫產(chǎn)生。

施工過程中外部溫度的變化也會影響混凝土的形態(tài),混凝土形態(tài)變化會就會引起應力的變化，從而導致混凝土出現(xiàn)裂紋。外部溫度變化的因素包括晝夜溫差、暴曬、突然降溫等；內部因素主要是在混凝土構建的初期階段，水泥水化反應會產(chǎn)生大量的熱量，熱量會造成水泥短時間內溫度驟升。隨著表面空氣的流動，熱量散發(fā)，水泥溫度降低，但是內外溫度的降低速度和程度不同，外部的收縮率遠遠大于內部的收縮率，隨著時間推移這種內外部的收縮差距會進一步加大，最終導致裂縫。

在混凝土澆筑的過程中，為了對混凝土的保護層進行保護，一些施工單位會上提樓板的鋼筋網(wǎng)片或鋼筋骨架,這樣做并不能夠起到保護的作用，還會造成鋼筋網(wǎng)或骨架的移位問題，甚至造成骨架的變形，從而嚴重影響施工質量。一些施工單位為了搶工期，在混凝土澆筑幾天后就開始在其上堆放紅磚或施加其他荷載。混凝土澆筑完成后如果過早承受荷載，會出現(xiàn)開裂，從而影響樓板的強度。按照一般的施工規(guī)定，混凝土完成澆筑施工后，要進行21～28 d的養(yǎng)護后才能開始承受較重的荷載。

2 鋼筋混凝土結構裂縫的控制措施

2.1 材料控制

混凝土中包含了水泥、砂石、鋼筋及工程用水等多種原材料，每一種原材料的質量都會影響混凝土的性能。其中，骨料的質量直接影響到混凝土的強度。使用不達標的骨料，在混凝土攪拌的過程中，所需要的水量與原本的額定計算量之間會產(chǎn)生較大的差距。使用不合理的水量會嚴重影響混凝土在施工過程中的收縮性，最終導致裂縫的產(chǎn)生。

要對混凝土原材料進行嚴格的質量把控，保證骨料的基本參數(shù)、抗壓度以及水泥的強度等滿足施工要求。在具體施工過程中要根據(jù)施工現(xiàn)場的環(huán)境、氣候等因素進行參數(shù)的調整，尤其是水泥與水量的配比，除了要遵守相關規(guī)定、標準的要求外，還要進行多次的試驗，根據(jù)整體環(huán)境的變化規(guī)律適當調整攪拌用水量，以保證在施工現(xiàn)場的環(huán)境條件下鋼筋混凝土結構具有較好的性能。最大限度的控制混凝土的變形，保證鋼筋混凝土結構具有較好的抗裂性能。混凝土應盡量做到連續(xù)澆筑，不留或少留施工縫。在施工縫處繼續(xù)澆筑混凝土前，對接縫表面應進行鑿毛處理，粘貼遇水膨脹止水條或中埋式止水帶。

2.2 配料

在對混凝土進行攪拌、澆筑的過程中要重視溫度變化對混凝土的影響,可以通過加入添加劑、使用干硬性混凝土等添加配料的方式降低混凝土中水泥的比例。可以通過對碎石塊進行冷卻處理的方式降低混凝土的溫度?？梢栽诨炷林蓄A埋水管，在澆筑過程中通過水管中水循環(huán)的方式來實現(xiàn)對混凝土的冷卻降溫處理。在嚴寒的季節(jié)施工時，要避免澆筑的混凝土表面長期處于低溫的環(huán)境中，要采取表面覆蓋等方式，提高混凝土表面的抗裂性能，防止干縮后出現(xiàn)裂縫。

2.3 配筋

新型的配筋材料，例如玻璃纖維、碳纖維、纖維塑料等，與傳統(tǒng)的鋼筋相比，具有抗拉強度高、重量輕、不易腐蝕等優(yōu)點，不容易使鋼筋混凝土結構產(chǎn)生裂縫。然而，我國國內對新型配筋材料的研究不足，這些材料普遍存在著剛度較差、彈性模量低、承壓力差等問題，因此在我國僅處于試驗階段。

2.4 優(yōu)化施工設計

在項目規(guī)劃設計階段，應當充分調研分析施工場地內外環(huán)境特點以及特殊的施工要求，對可能影響鋼筋混凝土強度的相關因素進行全面地分析合考慮，對施工方案進行科學、合理規(guī)劃設計，對基礎性設施、設備的配置與布局進行通盤考慮。在施工過程中，要加強對施工情況的監(jiān)督，組織專業(yè)技術人員定期對施工現(xiàn)場的荷載進行檢測，從而保證施工環(huán)節(jié)嚴格按照設計方案執(zhí)行。在設計階段要重視混凝土的養(yǎng)護工作，主要包括噴水濕潤養(yǎng)護、覆蓋養(yǎng)護等方式。一般盡量避免在極寒的天氣下進行澆筑施工。施工完成后要加速混凝土的硬化過程，從而避免混凝土出現(xiàn)不正常的收縮和裂縫。

2.5 加強施工管理

一些工程的裂縫是由于施工過程不規(guī)范導致的，因此要嚴格規(guī)范施工過程，加強對施工全流程的監(jiān)控。在混凝土原材料購置、進場、澆筑、構建制作、起模、運輸?shù)热^程中加強對相關操作的監(jiān)控和檢測，杜絕不合格的原材料進場，避免不合規(guī)范的操作。

從人員管理角度，要建立崗位責任制，相關質量責任落實到人，提高管理人員和一線工人對于施工質量的重視程度，必要時可將質量問題與員工的績效考核掛鉤。

從技術角度來講，要在施工過程中選用合理的技術方案和施工方案，對于架設橋梁的支架要重視對其剛度的選擇，固定壓實支架。在混凝土攪拌的過程中要保證勻速操作，保證攪拌的時間和深度，從而使混凝土中的氣泡全部排出。

3 結語

鋼筋混凝土的質量問題就是裂縫問題。裂縫已經(jīng)嚴重影響了建筑的施工效果和使用壽命，因此積極采取有效措施應對裂縫問題具有重要的意義。

[1]靳元峻,郝紫陽.鋼筋混凝土結構裂縫控制綜述[J].技創(chuàng)新導報,2007,33(28)：74.