论文部分内容阅读
摘要:本文结合工程实例，分析了建筑工程中施工方法和控制措施，重点阐述了钢筋混凝土裂缝起因分析与裂缝控制措施。
关键词:建筑工程；施工方法；裂缝；控制措施
Abstract: combining with engineering example, analyses the architecture engineering construction method and control measures, this paper focuses on reinforced concrete cracks cause analysis and crack control measures.
Keywords: building engineering; Construction method; Crack; Control measures
中图分类号： TU198文献标识码：A 文章编号
钢筋混凝土的建筑物出现裂缝较为普遍。许多钢筋混凝土结构的破坏都是从裂缝开始的，必须十分重视裂缝的成因、预防和处理，尤其是要避免和控制有害贯穿性裂缝的出现，以确保建筑物的安全性、适用性、耐久性，最大程度地保证人们的生命和财产安全。
一、钢筋混凝土建筑物裂缝原因分析
造成钢筋混凝土建筑物开裂、渗水的原因较为复杂，涉及的因素颇多，大致可分为三类：温差过大引起的温度裂缝；荷载过大引起的变形裂缝；混凝土干缩引起的变形裂缝。
1、温度裂缝
温度裂缝一般是由于大气温度变化、周围环境温度太高或者大体积混凝土施工时产生的水化热等因素造成。有关研究表明，当混凝土内外温差10℃时，冷缩值为0.01%，如果混凝土内外温差20℃～30℃时，其冷缩值为0.02%～0.03%，而混凝土的极限拉伸值只有0.01%～0.02%，所以当其大于混凝土极限拉伸值时混凝土就开裂。
2、荷载裂缝
荷载裂缝是建筑物在荷载作用下变形过大而产生的裂缝。一般多出现在构件的受拉区域、受剪区域或者振动严重等部位。产生的主要原因是结构设计不合理、施工方法错误、承载能力不足、地基沉降不均匀等。
3、干缩裂缝
干缩裂缝一般是由于材料缺陷引起的。研究表明，水泥加水后变成水泥硬化体，绝对体积减小，毛细孔缝中水溢出产生毛细压力，使得混凝土产生毛细收缩，由此引起水泥砂浆的干缩值为0.1%～0.2%，混凝土的干缩值为0.04%～0.06%，而混凝土的极限拉伸值只有0.01%～0.02%，所以当其大于混凝土的极限拉伸值由此产生混凝土裂缝。
二、钢筋混凝土建筑物裂缝的防治措施
从微观方面分析，混凝土有裂缝是绝对的，没有裂缝是相对的。所以混凝土建筑物裂缝的防治，就是为了将其对建筑物的危害程度控制在允许范围内。为此，在实际工程中应从设计和施工两方面着手预防和控制混凝土建筑物裂缝。
1、设计方面
（1）减少地基的不均匀沉降
基础设计方面可以采取调整基础的埋置深度、地基计算强度、垫层厚度等方法来控制地基的不均匀变形。同一软弱土地基上，应尽量采用同一种类型的基础，否则容易造成沉降量大小不均匀，从而产生危害性裂缝。
（2）合理设置结构缝
设置结构缝的位置和缝宽的选定要适当，构造要合理。可以把伸缩缝、沉降缝和抗震缝合并设置。按照设计规范要求设置伸缩缝，但应考虑高温、冬期、长期暴露在大气中的建筑物，承受反复的温差，骤冷骤热，反复的干湿作用，结构内部不断产生裂缝和裂缝扩展等因素。当结构体型突变或者设置的伸缩缝间距偏大，超出规范要求时应采取有效的防开裂措施，如增大配筋率、通长配筋、设置后浇带、改善混凝土级配等。
（3）避免应力集中，合理增配构造钢筋提高抗裂能力
尽量避免结构断面突变产生应力集中，在易产生应力集中的薄弱环节采取加强措施，适当增加附加筋，以增强其抗裂能力。设计人员应重视构造钢筋的配置，选择构造钢筋的直径和数量要适宜。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，配筋不但要满足结构承载的要求，而且还要满足混凝土正常使用的要求，合理增配构造钢筋有利于提高抗裂能力。
（4）加大保护层厚度
适当加大保护层厚度，可以提高保护层的质量以及密实性，降低其渗透性。
予以阻止或者延缓混凝土的碳化速度，提高劈裂强度。地下结构保护层厚，要加钢丝网；楼板要布设设备管，也要适当增加楼板厚度。
（5）加设次梁减少裂缝
在现代设计中，现浇板的宽度越来越大，长度越来越长，而楼板的厚度却不能太大，如果在板下面的适当部位增加次梁，就可以增加板的刚度，减少板的挠曲变形，从而达到不出现危害性裂缝的目的。没有条件设置次梁时，可以在易裂的边缘部位设置暗梁，提高该部位的配筋率，从而提高混凝土的极限拉伸，有效地防止裂缝的产生。
2、施工方面
（1）严格控制混凝土原材料质量
尽量采用粒径级配良好的石子及中、粗砂，以减少混凝土的用水量，使混凝土的收缩和泌水随之减少，同时应控制含泥量不能超过规范要求。水泥宜选择低水化热、低收缩质量稳定的普通硅酸盐水泥。外加剂和掺合料必须性能可靠，有利于降低混凝土凝固过程的水化热。
（2）使混凝土配合比有利于减少和避免裂缝
配合比中，在满足配合比规范和混凝土技术指标前提下，宜适当减少水泥用量和用水量，降低水灰比，提高和易性。对泵送混凝土，不能单纯用增加单位用水量的方法，来满足泵送混凝土的可泵性要求。这样不仅多用水泥，增加混凝土的收缩，而且还会使水化热升高，易引起裂缝。为此，在施工中可渗入适量的粉煤灰或减水剂（如木质磺酸钙、MF等），以进一步改善混凝土的特性。
（3）合理设置后浇带
对于大型混凝土建筑物，合理的设置后浇带有利于控制施工期的温差与收缩应力，减少裂缝。后浇带设置时，要遵循“数量适当，位置合理”的原则。后浇带一般间距为30~50m，并应贯穿整个底板断面。后浇带内填筑的混凝土应用微膨胀水泥或无收缩水泥，混凝土强度应比原结构强度提高一级。
（4）控制入模坍落度，做好浇筑振捣工作
在满足混凝土运输和布放要求前提下，要尽可能减小入模坍落度。混凝土入模后，要及时振捣，并做到不漏振，不过振。对重点部位可在混凝土振捣界限以前给予二次振捣，再次排除因泌水在粗集料，水平钢筋下部生成的水分和空隙，提高混凝土的握裹力，并在混凝土初凝后、终凝前进行混凝土表面多次抹压，防止因混凝土的表面收缩而出现的细微裂缝，增加混凝土密实度。提高混凝土抗压强度和抗裂强度。
（5）避免混凝土结构内外温差过大
首先，降低混凝土的入模温度，且不应大于25℃，使混凝土凝固时，其内部在较低的温度起升点升温，从而避免混凝土内部温度过高。其次，采取延长拆模时间和外保温等措施，使内外温差控制在一定范围之内，降低水化热降温引起的拉应力，减少温度裂缝。
（6）加强混凝土养护
在每次混凝土浇筑完毕后，应及时按温控技术措施的要求进行保温养护。不同施工季节应选择不同的混凝土养护方法。夏季施工时，要采用草帘覆盖、蓄水、洒水、喷水等温降方法进行养护；正常气温时，可喷刷养生液养护；冬季施工时，可使用保温材料来提高混凝土的表面温度，也可用薄膜养生液、塑料薄膜等封闭料对混凝土保温、保湿，在寒冷季节可搭设挡风保温棚。混凝土的養护时间根据水泥的品种确定，一般来讲，普通水泥的养护时间为14d，矿渣水泥、粉煤灰粉水泥、火山灰水泥及掺加掺和料后的混凝土的养护时间为21d。
结束语
综上所述，在充分了解混凝土裂缝产生的种种原因基础上，适当采取科学、合理、切实有效的防治措施，把混凝土裂缝控制在建筑规范容许的范围内。实践证明，只有从原材料、设计、施工等方面加强质量控制，才能最大限度的预防和控制混凝土裂缝的产生，才能保证建筑物混凝土结构安全、适用、可靠和耐久的要求，才能保障人们的生命和财产安全。
参考文献:
[1]《大体积混凝土工程施工技术规范》，DB33/T1024-2005,J10655-2005
[2]《建筑地基与基础施工手册》(第二版)，江正荣主编
[3]《现浇大体积混凝土裂缝的成因与防治》段 峥，2003
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。
关键词:建筑工程；施工方法；裂缝；控制措施
Abstract: combining with engineering example, analyses the architecture engineering construction method and control measures, this paper focuses on reinforced concrete cracks cause analysis and crack control measures.
Keywords: building engineering; Construction method; Crack; Control measures
中图分类号： TU198文献标识码：A 文章编号
钢筋混凝土的建筑物出现裂缝较为普遍。许多钢筋混凝土结构的破坏都是从裂缝开始的，必须十分重视裂缝的成因、预防和处理，尤其是要避免和控制有害贯穿性裂缝的出现，以确保建筑物的安全性、适用性、耐久性，最大程度地保证人们的生命和财产安全。
一、钢筋混凝土建筑物裂缝原因分析
造成钢筋混凝土建筑物开裂、渗水的原因较为复杂，涉及的因素颇多，大致可分为三类：温差过大引起的温度裂缝；荷载过大引起的变形裂缝；混凝土干缩引起的变形裂缝。
1、温度裂缝
温度裂缝一般是由于大气温度变化、周围环境温度太高或者大体积混凝土施工时产生的水化热等因素造成。有关研究表明，当混凝土内外温差10℃时，冷缩值为0.01%，如果混凝土内外温差20℃～30℃时，其冷缩值为0.02%～0.03%，而混凝土的极限拉伸值只有0.01%～0.02%，所以当其大于混凝土极限拉伸值时混凝土就开裂。
2、荷载裂缝
荷载裂缝是建筑物在荷载作用下变形过大而产生的裂缝。一般多出现在构件的受拉区域、受剪区域或者振动严重等部位。产生的主要原因是结构设计不合理、施工方法错误、承载能力不足、地基沉降不均匀等。
3、干缩裂缝
干缩裂缝一般是由于材料缺陷引起的。研究表明，水泥加水后变成水泥硬化体，绝对体积减小，毛细孔缝中水溢出产生毛细压力，使得混凝土产生毛细收缩，由此引起水泥砂浆的干缩值为0.1%～0.2%，混凝土的干缩值为0.04%～0.06%，而混凝土的极限拉伸值只有0.01%～0.02%，所以当其大于混凝土的极限拉伸值由此产生混凝土裂缝。
二、钢筋混凝土建筑物裂缝的防治措施
从微观方面分析，混凝土有裂缝是绝对的，没有裂缝是相对的。所以混凝土建筑物裂缝的防治，就是为了将其对建筑物的危害程度控制在允许范围内。为此，在实际工程中应从设计和施工两方面着手预防和控制混凝土建筑物裂缝。
1、设计方面
（1）减少地基的不均匀沉降
基础设计方面可以采取调整基础的埋置深度、地基计算强度、垫层厚度等方法来控制地基的不均匀变形。同一软弱土地基上，应尽量采用同一种类型的基础，否则容易造成沉降量大小不均匀，从而产生危害性裂缝。
（2）合理设置结构缝
设置结构缝的位置和缝宽的选定要适当，构造要合理。可以把伸缩缝、沉降缝和抗震缝合并设置。按照设计规范要求设置伸缩缝，但应考虑高温、冬期、长期暴露在大气中的建筑物，承受反复的温差，骤冷骤热，反复的干湿作用，结构内部不断产生裂缝和裂缝扩展等因素。当结构体型突变或者设置的伸缩缝间距偏大，超出规范要求时应采取有效的防开裂措施，如增大配筋率、通长配筋、设置后浇带、改善混凝土级配等。
（3）避免应力集中，合理增配构造钢筋提高抗裂能力
尽量避免结构断面突变产生应力集中，在易产生应力集中的薄弱环节采取加强措施，适当增加附加筋，以增强其抗裂能力。设计人员应重视构造钢筋的配置，选择构造钢筋的直径和数量要适宜。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，配筋不但要满足结构承载的要求，而且还要满足混凝土正常使用的要求，合理增配构造钢筋有利于提高抗裂能力。
（4）加大保护层厚度
适当加大保护层厚度，可以提高保护层的质量以及密实性，降低其渗透性。
予以阻止或者延缓混凝土的碳化速度，提高劈裂强度。地下结构保护层厚，要加钢丝网；楼板要布设设备管，也要适当增加楼板厚度。
（5）加设次梁减少裂缝
在现代设计中，现浇板的宽度越来越大，长度越来越长，而楼板的厚度却不能太大，如果在板下面的适当部位增加次梁，就可以增加板的刚度，减少板的挠曲变形，从而达到不出现危害性裂缝的目的。没有条件设置次梁时，可以在易裂的边缘部位设置暗梁，提高该部位的配筋率，从而提高混凝土的极限拉伸，有效地防止裂缝的产生。
2、施工方面
（1）严格控制混凝土原材料质量
尽量采用粒径级配良好的石子及中、粗砂，以减少混凝土的用水量，使混凝土的收缩和泌水随之减少，同时应控制含泥量不能超过规范要求。水泥宜选择低水化热、低收缩质量稳定的普通硅酸盐水泥。外加剂和掺合料必须性能可靠，有利于降低混凝土凝固过程的水化热。
（2）使混凝土配合比有利于减少和避免裂缝
配合比中，在满足配合比规范和混凝土技术指标前提下，宜适当减少水泥用量和用水量，降低水灰比，提高和易性。对泵送混凝土，不能单纯用增加单位用水量的方法，来满足泵送混凝土的可泵性要求。这样不仅多用水泥，增加混凝土的收缩，而且还会使水化热升高，易引起裂缝。为此，在施工中可渗入适量的粉煤灰或减水剂（如木质磺酸钙、MF等），以进一步改善混凝土的特性。
（3）合理设置后浇带
对于大型混凝土建筑物，合理的设置后浇带有利于控制施工期的温差与收缩应力，减少裂缝。后浇带设置时，要遵循“数量适当，位置合理”的原则。后浇带一般间距为30~50m，并应贯穿整个底板断面。后浇带内填筑的混凝土应用微膨胀水泥或无收缩水泥，混凝土强度应比原结构强度提高一级。
（4）控制入模坍落度，做好浇筑振捣工作
在满足混凝土运输和布放要求前提下，要尽可能减小入模坍落度。混凝土入模后，要及时振捣，并做到不漏振，不过振。对重点部位可在混凝土振捣界限以前给予二次振捣，再次排除因泌水在粗集料，水平钢筋下部生成的水分和空隙，提高混凝土的握裹力，并在混凝土初凝后、终凝前进行混凝土表面多次抹压，防止因混凝土的表面收缩而出现的细微裂缝，增加混凝土密实度。提高混凝土抗压强度和抗裂强度。
（5）避免混凝土结构内外温差过大
首先，降低混凝土的入模温度，且不应大于25℃，使混凝土凝固时，其内部在较低的温度起升点升温，从而避免混凝土内部温度过高。其次，采取延长拆模时间和外保温等措施，使内外温差控制在一定范围之内，降低水化热降温引起的拉应力，减少温度裂缝。
（6）加强混凝土养护
在每次混凝土浇筑完毕后，应及时按温控技术措施的要求进行保温养护。不同施工季节应选择不同的混凝土养护方法。夏季施工时，要采用草帘覆盖、蓄水、洒水、喷水等温降方法进行养护；正常气温时，可喷刷养生液养护；冬季施工时，可使用保温材料来提高混凝土的表面温度，也可用薄膜养生液、塑料薄膜等封闭料对混凝土保温、保湿，在寒冷季节可搭设挡风保温棚。混凝土的養护时间根据水泥的品种确定，一般来讲，普通水泥的养护时间为14d，矿渣水泥、粉煤灰粉水泥、火山灰水泥及掺加掺和料后的混凝土的养护时间为21d。
结束语
综上所述，在充分了解混凝土裂缝产生的种种原因基础上，适当采取科学、合理、切实有效的防治措施，把混凝土裂缝控制在建筑规范容许的范围内。实践证明，只有从原材料、设计、施工等方面加强质量控制，才能最大限度的预防和控制混凝土裂缝的产生，才能保证建筑物混凝土结构安全、适用、可靠和耐久的要求，才能保障人们的生命和财产安全。
参考文献:
[1]《大体积混凝土工程施工技术规范》，DB33/T1024-2005,J10655-2005
[2]《建筑地基与基础施工手册》(第二版)，江正荣主编
[3]《现浇大体积混凝土裂缝的成因与防治》段 峥，2003
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。