混凝土結(jié)構(gòu)的施工裂縫分析及防治措施

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混凝土結(jié)構(gòu)工程的裂縫問題是一個(gè)普遍性的技術(shù)問題。特別是現(xiàn)代混凝土施工普遍采用商品混凝土及泵送施工，外加劑、摻和料等在混凝土中的廣泛使用，導(dǎo)致混凝土裂縫普遍存在。在分析裂縫產(chǎn)生的原因時(shí)，不能忽視在施工過程中由于施工管理不善、操作不當(dāng)、材料使用不符合要求等而引起混凝土裂縫的原因。

　　一、施工中收縮與溫度裂縫產(chǎn)生的原因分析及其防治措施

　　1.收縮裂縫的原因分析。

　　混凝土凝固時(shí)一些水與水泥顆粒結(jié)合，體積減少稱為凝縮，另一些水分蒸發(fā)，體積減小稱為干縮。凝縮與干縮總稱為收縮。由收縮引起的混凝土變形受到約束作用的限制產(chǎn)生的裂縫為收縮裂縫。施工中收縮裂縫產(chǎn)生的原因：（1）混凝土未完全硬化前產(chǎn)生的收縮裂縫。一般發(fā)生在初、終凝結(jié)前后。主要是初期養(yǎng)護(hù)不好，表面游離水分蒸發(fā)過快，混凝土體積收縮，此時(shí)混凝土強(qiáng)度很低，混凝土的抗拉強(qiáng)度不能抵抗這種應(yīng)力變形而產(chǎn)生裂縫。（2）由養(yǎng)護(hù)不當(dāng)產(chǎn)生的收縮裂縫。產(chǎn)生的原因是經(jīng)風(fēng)吹日曬，表面干燥過快，干縮較大，并存在差異收縮受內(nèi)部混凝土約束，其表面產(chǎn)生拉應(yīng)力而開裂。（3）混凝土收縮引起不均勻下沉形成的裂縫。因快速澆灌混凝土，混凝土沉降不均勻而產(chǎn)生裂縫。收縮下沉裂縫產(chǎn)生的原因主要是混凝土級(jí)配不好或水灰比過大，搗實(shí)不夠等施工方法不當(dāng)造成的。（4）施工方法不當(dāng)引起混凝土收縮裂縫。拌合料攪拌不勻產(chǎn)生，混凝土內(nèi)砂、石、水泥分布不均。

　　2.溫度裂縫產(chǎn)生的原因分析。

　　混凝土凝固過程中，內(nèi)外溫差形成過大時(shí)，構(gòu)件或結(jié)構(gòu)產(chǎn)生膨脹或收縮，由于該變形受到內(nèi)外約束的限制而形成的裂縫，稱為溫度裂縫。溫度裂縫產(chǎn)生的原因：（1）大體積混凝土由于水泥水化熱產(chǎn)生的溫度裂縫。（2）預(yù)制構(gòu)件采用蒸汽養(yǎng)護(hù)或冬季施工措施不當(dāng)產(chǎn)生的裂縫。（3）因焊接措施不當(dāng)，引起的溫度裂縫。（4）屋頂保溫不夠或施工中長(zhǎng)期屋面不作保溫層。（5）梁柱現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)，因急驟升溫或干燥產(chǎn)生大量的網(wǎng)狀細(xì)微裂縫，與此同時(shí)梁柱上幾乎出現(xiàn)等間距的粗裂縫，有時(shí)局部脫落。（6）使用環(huán)境溫度不當(dāng)。（7）伸縮縫間距超過規(guī)范要求。

　　3.減少或防止溫度裂縫及收縮裂縫的措施。

　　溫度裂縫及收縮裂縫往往在同一混凝土中是伴生的、共同作用的結(jié)果。防止這兩種裂縫要從改善造成裂縫的外部條件和提高混凝土本身強(qiáng)度入手。（1）控制溫度。混凝土的溫度應(yīng)力是由水泥水化熱，澆灌溫度和外界溫度等各種溫差引起的，且往往是各種溫度的疊加，使混凝土內(nèi)部和外部溫差過大造成的。因此根據(jù)工程的特點(diǎn)和需要，采取不同的控制溫度方法。（2）加強(qiáng)混凝土的早期養(yǎng)護(hù)。主要措施有要保持一定濕度，注意早期保持混凝土的水分，減少干縮變形，施工時(shí)的防風(fēng)、防曬及保濕等。（3）合理配筋。鋼筋直徑細(xì)且間距密時(shí)，對(duì)提高混凝土抗裂縫的效果較好，在斷面突變和調(diào)口四周應(yīng)力集中的薄弱部位加筋效果最好。（4）采用補(bǔ)償裂混凝土，摻入微膨脹材料和抗裂材料，以減少混凝土收縮應(yīng)力及溫度應(yīng)力的影響。（5）提高混凝土的施工質(zhì)量，改善混凝土的均質(zhì)性，提高混凝土的抗裂性能。

　　二、施工中由于荷載變化引起的裂縫原因分析及防治措施

　　1.支模板不妥引起的混凝土裂縫及防治措施。

　?。?）模板及支模架下沉引起混凝土裂縫。由于構(gòu)件混凝土未達(dá)到一定的強(qiáng)度，過早地承擔(dān)了自重等附加荷載，引起開裂。（2）如果是木模板，含水率不合適，潮脹干縮對(duì)混凝土質(zhì)量產(chǎn)生很大的影響，應(yīng)選用含水率18—23%的木材做模板，在第一次使用前要充分澆水，防止脹縮。（3）混凝土未達(dá)到一定強(qiáng)度前，過早受荷受振動(dòng)而開裂，如在混凝土未達(dá)到一定強(qiáng)度時(shí)就在其上面走動(dòng)等。（4）支模時(shí)未經(jīng)計(jì)算或計(jì)算不正確引起的模板變形。（5）施工超載，即施工荷重大于竣工后使用的荷重。防止支模不妥引起混凝土裂縫的措施：采用相應(yīng)的措施和計(jì)算，防止立柱、模板下沉和變形；選擇合適的模板，避免模板變形；混凝土必須達(dá)到1.2Mpa強(qiáng)度以后，才可在上面行走，施工操作；進(jìn)行必要的施工驗(yàn)算，不得超載。

　　2.施工中鋼筋設(shè)置不當(dāng)引起的混凝土裂縫。

　?。?）受力鋼筋位置不正確引起的混凝土開裂。由于鋼筋位置的不準(zhǔn)，改變了受力狀況，必能引起混凝土的裂縫，甚至折斷。（2）受力筋的搭接不當(dāng)，凈間距不足引起的混凝土裂縫。（3）受力鋼筋如梁筋伸入支座的根數(shù)和錨固長(zhǎng)度不夠，節(jié)點(diǎn)受力時(shí)，鋼筋不起作用，引起混凝土開裂。防止由于鋼筋設(shè)置不當(dāng)引起混凝土開裂的措施：熟悉圖紙和設(shè)計(jì)要求，嚴(yán)格按設(shè)計(jì)要求布置鋼筋并進(jìn)行復(fù)檢，采取固定措施，防止鋼筋位置不準(zhǔn)；保證受力鋼筋的凈間距，排列要有利于混凝土的振搗密實(shí)；鋼筋的搭接長(zhǎng)度必須符合規(guī)范規(guī)定；受力筋的保護(hù)層厚度必須保證；采取措施防止人踩，混凝土砸造成的鋼筋位移，安排專人看管。

　　3.混凝土強(qiáng)度等級(jí)不足使構(gòu)件或結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫。

　　混凝土強(qiáng)度等級(jí)不足使構(gòu)件或結(jié)構(gòu)的抗拉、抗剪、抗彎強(qiáng)度大大下降，在原設(shè)計(jì)荷載作用下，必能出現(xiàn)裂縫。原因有配合比問題；操作上計(jì)量不準(zhǔn)；養(yǎng)護(hù)問題等。防止施工中混凝土強(qiáng)度等級(jí)不足，應(yīng)在混凝土施工中從配合比實(shí)驗(yàn)、攪拌、運(yùn)輸、澆灌、振搗以及養(yǎng)護(hù)一系列的過程中嚴(yán)格把關(guān)，按國(guó)家有關(guān)規(guī)范和操作規(guī)程辦事。

　　4. 施工超載引起的裂縫。

　　主要原因有：（1）施工中樓板、梁上堆積的施工機(jī)具，材料重量太大，超過其承載能力。（2）吊裝施工時(shí)，屋面上的機(jī)械重量布置不合理。（3）運(yùn)輸車載的過大的集中荷載。預(yù)防由于超載引起裂縫的措施：建筑物上堆放機(jī)具和材料，應(yīng)嚴(yán)格按有關(guān)規(guī)范執(zhí)行，必要時(shí)要經(jīng)過驗(yàn)算；建筑物上需要布置機(jī)械及上運(yùn)輸車輛時(shí)，要有施工方案，要經(jīng)過詳盡的結(jié)構(gòu)承載力驗(yàn)算，并經(jīng)過批準(zhǔn)后才能施工。

　　綜上所述，裂縫的控制應(yīng)防患于未然，針對(duì)裂縫的成因，采取相應(yīng)的措施預(yù)防有害裂縫的產(chǎn)生。實(shí)踐證明，只要各施工人員緊密配合，采取科學(xué)的控制措施就可以取得良好的抗裂效果。