2022年2022年裂缝的控制 .pdf

论西安美辰工地裂缝的控制在我施工西安美辰工地时， 由于该工程的结构复杂，基础又为独立基础，根据以前的经验，独立基础厂房裂缝比较多。而建筑裂缝给工程质量带来影响，也给建设方和施工方带来压力。因此，项目部决定让我分析裂缝产生的原因，从中找出控制裂缝的办法。首先我总结我这几年的施工经验，翻阅资料，得出裂缝产生的原因如下：因荷载引起的结构性裂缝只占20% ，而因温度、湿度变化，结构长度的影响及不均匀沉陷等变形变化引起的非结构性裂缝达到80% ，所以可以说， 绝大部分产生裂缝的住宅其结构完全并没有受到影响。建筑裂缝出现日趋增多是因为 1978 年以后，我国建筑工程技术得到了重大发展，其中之一就是泵送商品混凝土工艺的产生取代了预制混凝土构件。前者的高均质性、高效率的优点有目共睹，但商品混凝土抗压强度的快速提高，抗拉强度却并未相应增加，因而收缩性大，给裂缝的控制带来很大难度。同时，设计上只考虑承载，忽略了钢筋混凝土结构正常使用阶段的设计控制；现代超长、超厚结构的不断增多也会增加结构的收缩变形。另外，混凝土外加剂及掺合料种类繁多，能否正常使用也是一个控制裂缝的关键问题。从设计上说，构造钢筋很重要，结构设计经常忽略结构约束性质，从而产生构造性裂缝。所以配筋不仅要满足结构承载的要求，同时要满足混凝土正常使用的要名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 9 页 - - - - - - - - - 求。从施工上说，混凝土的养护是控制裂缝的重要手段，必须采用保温保湿的养护技术，并尽量利用其后期强度（60 天） 。在选材上采用中低强度级混凝土，选用影响收缩和水化热较小的外加剂和掺合料。对于超长结构可采用跳仓浇灌或后浇带方法施工。大量非结构裂缝则可采用近代化学灌浆技术处理。总之，裂缝控制不是单一的，需要采取多方面综合措施。裂缝产生的因素是多方面的，涉及设计、施工、材料、管理等等，那么责任也是多方面的。就那钢筋混凝土的养护来说，需要一定的时间。而业主为了早日收回投资，工期要求越短越好。施工单位并非做好养护，而是没有时间。而设计只注重承载力设计，忽略结构约束性质，这样的设计往往导致结构刚性过大，在收缩变形下产生更大的内部应力，反而不利于抗裂。还有，在整个裂缝控制过程中，管理也是非常重要的因素。所以控制裂缝应该是各方共同的责任。混凝土结构中裂缝的类型很多，分为以下几种：第一是受力裂缝，除正常使用的预应力混凝土结构外，普通混凝土结构受力后均产生裂缝。一般的受力裂缝的产生是正长的。但其宽度应加以控制，设计规范中已有规定。受力裂缝一般是楔形裂缝，在裂缝截面还存在着混凝土受压区，因此裂缝一般情况下不是贯通的，不会引起渗漏等使用功能上的问题。但是，有些裂缝是构件承载力即将耗尽的前兆，预示着钢筋拉断、混凝土压溃等脆性破坏（坍塌）即将发生，如受压构件的纵向酥裂，冷加工钢筋（尤其是在预应力构件中）处的过宽名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 9 页 - - - - - - - - - 裂缝等。发现此类裂缝应立即撤去荷载，及时处理以策安全。第二是非受力裂缝，亦即引起裂缝的原因不是荷载而是非荷载的其它因素。间接裂缝占可见裂缝的绝大多数，收缩裂缝又占其中的多数。一般情况下，间接裂缝不影响结构安全，但影响观感和使用功能。特别是这类贯通性裂缝引起的渗漏，并令建设方感到构件已经“断裂” ，造成不安全感和巨大的心理压力。非受力裂缝又包括以下六种：收缩裂缝。混凝土收缩在超静定的现浇混凝土结构中可以引起约束应力，从而导致裂缝普遍发生，建筑工程中发生的绝大多数裂缝事故均属此类。同时，我国应用的水泥标号不断提高，水化热显著增加，混凝土逐渐转为快硬、高强类型，在高热情况下凝固的混凝土冷却收缩必然在现浇构件中引起约束应变，从而在变形模量较大的高强混凝土中引起很大的拉应力而开裂。为了适应泵送、免震等施工要求，混凝土粗骨料（石子）的含量不得不大幅度降低，且粒径减小，水泥用量显著增加，并且往往掺入多量粉煤灰。粉剂含量的增加，加大了混凝土的收缩。调查表明，80 年代以前我国混凝土收缩值平均为 300，目前多为 400，泵送混凝土约为 500，甚至高达 900。如此大的混凝土收缩，再加上施工和养护中的不足，现浇结构中混凝土的普遍开裂也再所难免了。收缩裂缝形态各异，一般发生在板、墙的厚度较小的构件中，与由约束而形成拉应力集聚的方向有关，表名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 9 页 - - - - - - - - - 现为龟裂、一字形裂缝或斜向裂缝等形态。其共同特点是均为贯通裂缝，因此伴随渗漏等影响使用功能的缺陷。在梁、条形基础等混凝土结构中往往也会发生收缩裂缝，形态多为枣核形（中间粗两头尖）或完全断开的裂缝，在有些建筑裂缝往往多达几千条，甚至上万条。收缩裂缝一般情况下对承载力影响力不大，但有可能影响结构中内力分布的变化及耐久性。最主要的影响是观瞻，引起不安全感，造成建设方的心理压力，同时引发渗漏等影响使用功能的缺陷。温度裂缝 . 由于建筑物各部分温度差异引起温度变化的不协调 , 从而导致裂缝。文差裂缝均集中在屋盖区域及山墙部位；裂缝多对称分布呈八字形，单也有一字形裂缝。其最显著的特点是裂缝随季节热胀冷缩而变化。温差裂缝一般不影响安全，但当温差变形数值较大时，可能产生影响结构承载力的次应力。温差裂缝的最大问题同样影响观感并且往往引起渗漏。由于其多处于建筑物的暴露部分且裂缝是贯通型的，因此多伴有渗漏等影响使用功能的问题，并引起各种矛盾和纠纷。解决这类矛盾的根本办法是改善保温隔热措施。造成温差的因素消除了，裂缝自然稳定，再加以对原裂缝的适当修补，即可根治。沉降裂缝，由于地基不均匀或荷载不均匀而造成建筑物不同部位沉降的差异，从而在结构内引起拉应力而出现裂缝，是沉降裂缝。沉降裂缝应从建筑物的整体来观察分析，其均为斜向裂缝，且沉降较大的部位肯定处于斜向裂缝的下侧方。沉降裂缝有明显的时间性，建筑名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 9 页 - - - - - - - - - 物建成初期沉降较快，以后趋势平稳，最后基本停滞。但是如遇地基浸水湿陷，临近基坑开挖或相邻新建筑物沉降的牵连，也可能发生新的沉降裂缝。沉降裂缝一般不影响结构安全，待其稳定以后修补即可。但沉降过大而影响结构内力分布时则应采取措施处理。构造裂缝，建筑物体形布臵不当或某些局部处理不妥往往引起裂缝。例如哑铃状的建筑平面布臵，往往在中部细腰薄弱处产生裂缝；建筑物凹角、洞口处如配臵不当会引起应力集中而发生局部裂缝等。构造裂缝同样也是贯通型裂缝，一般不会影响结构安全，但会影响观瞻和使用功能，因此也必须通过设计加以避免，同时对已经发生的裂缝加以修补、消除。施工裂缝，由施工不当引起的裂缝往往表现为对预留的施工缝或后浇带处理不当而引起的接槎裂缝；或者浇筑间隔时间过长， 将已凝固的混凝土振散而引起的 “冷缝” ；以及养护不周引起的干缩裂缝；跨季节施工温差引起的裂缝；施工干扰钢筋移位引起的受力裂缝等。这类裂缝如在施工时加以注意是完全可以避免的。其中除钢筋移位引起的受力裂缝外，其余裂缝对结构承载力一般影响不大，但应及时修补恢复，以免影响观感和使用功能。界面裂缝和表面裂缝，在混凝土结构与其它建筑构件（如砌体、隔断材料等）交界处，本来就是不连续的，尽管往往有表面抹灰层加以掩盖，但在结构受力、温度变化或其它因素的影响下，既发生微小的变形，界面不连续处抹灰层就会开裂，成为可见裂缝。对此类裂缝，名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 9 页 - - - - - - - - - 完全不影响结构安全。提高施工质量或采取建筑构造措施，适当处理即可。我分析了以上裂缝产生的原因及裂缝种类，根据经验、实践、理论知识对裂缝控制应采取以防为主及以下措施。首先，混凝土是由粗骨料及水泥石形成的多相体，由于在硬化过程中水泥凝胶体体积缩小，在骨料界面上形成了许多缝隙。这些缝隙并不连续，但在受力或强迫位移作用下互相连贯，延伸到混凝土表面，既形成裂纹。当裂纹宽度超过0.05mm后，既成为肉眼可见的裂缝。裂缝引起观感缺陷并可能影响使用功能（如渗漏）。从某种意义上说，混凝土结构中裂缝的产生是难以避免的，只是应该通过合理、科学的配筋，将裂缝控制在能够允许的范围内。混凝土结构中控制裂缝的措施有很多，首先是受力裂缝的控制。由荷载作用引起混凝土变形的裂缝称为受力裂缝。在一般的受弯构件中，由于存在着受拉区和受压区，裂缝一般呈楔形，在受拉侧较宽而中止受压区，因此并非贯通裂缝。受力裂缝的产生、发展及裂缝宽度往往是钢筋应力水平及构件受力状态的反映，而且与结构的破坏形态及安全有关，因此应该引起重视。设计规范中规定了裂缝控制的三个等级，并且将裂缝宽度限制为 0.20.3(0.4)mm 。应该注意的是， 这里所指的受力裂缝的宽度，不应与收缩、温差等因素引起的非受力裂缝混为一谈。近年对混凝土结构可见裂缝的调查表明，受力裂缝比例很少，只占裂缝中的极少数。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 9 页 - - - - - - - - - 控制受力裂缝的措施为：施加预应力造成混凝土的预压应力以抵消其拉应力；增加配筋以降低钢筋的应力；采用粘结性能较好的钢筋以减小钢筋与混凝土的应变差；应用细直径钢筋并在允许条件下减小钢筋保护层厚度等。混凝土结构设计规范中已给出了相应的计算方法。其次是非受力裂缝的控制。由于混凝土体积收缩、温度变化，沉陷位移等非荷载的间接作用，在超静定结构中引起约束应力而造成的裂缝称为非受力裂缝。间接裂缝一般为平行裂缝，往往贯通截面，引起渗漏等影响使用功能的后果。在加上其宽度往往较大，更容易引起甲方的恐慌。实地上，非受力裂缝对混凝土结构的承载力影响不大；一般情况下也不表明结构将产生安全问题；更不能作为结构进入危险状态的标志。在目前建筑中，可见裂缝占决大多数。由于其对结构耐久性、观感及使用功能的影响，已严重地困扰了施工方，故我们应该尽可能地加以控制。由于影响混凝土收缩、温差变形等因素及规律的不确定性太大，目前尚无法提出比较实用的控制非受力裂缝的计算办法。因此一般也只能靠源于工程实践的经验性配筋构造措施来加以控制，主要有以下几点：（1）板中受力钢筋的间距，当板厚不大于150 mm 时，不宜大于 200mm ； 当大于 150 mm 时， 不易大于 250 mm 。（2）现浇板与梁、墙等支撑结构连接处应沿边缘配臵上部钢筋，其直径不宜小于 8 mm ， 间距不宜大于 200 mm ，且应深入板内一定距离。（3）单向板的分布钢筋不少于受力钢筋的15% ，且名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页，共 9 页 - - - - - - - - - 配筋率不小于0.15%；间距不宜大于250 mm ，直径不宜小于 6mm 。对集中荷载较大的情况， 分布钢筋截面积还应当增加，且间距不宜大于200 mm 。（4）在温度和收缩应力较大的现浇板区域内应沿板上、下表面布臵附加钢筋。其间距宜取150-200 mm ，并应根据受力情况深入支座锚固或与原有的钢筋搭接。沿每个方向板上、板下的钢筋配筋率不宜小于0.1%。（5）梁端实际受到约束而仍按简支计算时，支座区上部应配臵构造钢筋，且其面积不应小于下部受力钢筋的 1/4，自支座伸出的长度不应小于计算跨度的20% 。（6）当梁扣除翼缘厚度后截面高度不小于450 mm时，梁侧应沿高度配臵纵向构造钢筋。每侧截面积不应小于翼缘以下梁截面积的0.1%，间距不应大于 200mm 。（7）剪力墙水平和竖向分布钢筋的配筋率不应小于0.2%，重要部位的剪力墙尚应适当提高；剪力墙中、温度收缩较大的部位，水平分布钢筋配筋率还应当提高。（8）剪力墙水平和竖向分布钢筋的直径不应小于8mm ，间距不宜大于 300mm 。（9）当梁、柱等构件的混凝土保护层厚度大于40mm时，应对其采取有效的防裂措施，如配臵构造钢筋网片等。混凝土结构中裂缝是难免的，配筋构造措施并不能完全避免开裂，只能是通过钢筋的粘结作用减小裂缝间距，从而控制裂缝宽度而已。细小的裂缝不影响结构的安全及耐久性，对观感及使用功能影响也很小，且在一定条件下随着时间的推移还可以通过水泥胶凝体结晶物名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 8 页，共 9 页 - - - - - - - - - 的析出而封闭自愈。因此裂缝并不可怕，只是应该控制在一定范围。由于提前分析了裂缝产生的原因，并提前预防。才使美辰工地能够满意交给甲方，没有引起施工方和建设方对工程的质量提出异议，并使该工程获得优良工程。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 9 页，共 9 页 - - - - - - - - -