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【摘 要】 目前，对于地下车库及屋面工程时常发生渗漏现象，对于此问题一方面由于防水施工存在缺陷引起，一方面由于结构混凝土不密实或存在开裂引起。本文结合两个工程实际施工，通过深入分析裂缝产生的主要原因，并对裂缝原因进行归纳总结，提出有效的预控措施，为施工技术管理人员提供施工技术质量管理方面理论依据和施工经验，减少混凝土结构出现裂缝，提高混凝土实体质量。
【关键词】 混凝土结构；裂缝；预控措施
前言：
对于普通钢筋混凝土结构，其构件自身一般都是带裂缝工作，但是对于有结构防水功能要求的部位，即使混凝土结构承载力满足设计要求，一般都不允许其有较大裂缝，特别是对于地下结构和屋面结构施工。针对大型地下车库混凝土结构体量大、长度大，结构功能防水要求高的特点，同时，结合常见屋面出现渗漏特点，本文注重对这两个部位混凝土裂缝产生的原因进行分析和探究，找出裂缝产生的主要原因，并且通过技术质量及管理方面的预控措施，以达到减少结构混凝土裂缝的目的，为施工技术人员提供行之有效技术参考依据和施工经验，提高结构实体质量，减少渗漏现象发生。
1.工程概况
某项目工程一，由八栋塔楼（24层～29层）和地下车库（地下一层）组成，其地下一层外墙南北长约200m，东西长约170m，外墙后浇带间相离约40～50m，塔楼单层面积约400m2。主体结构形式为剪力墙结构，地下车库为框架结构，柱距8.1m，基础结构形式为桩基承台基础，外墙为钢筋混凝土挡土墙。
某项目工程二，由5栋主楼（4层～5层）和地下车库（地下一层）组成，其地下一层外墙南北长85m，东西长235m，外墙后浇带间相距约32～41m，主楼单层面积约1100m2。主体结构形式为框架结构，地下车库为框架结构，柱距8.1m，基础结构形式为桩基承台基础，外墙为钢筋混凝土挡土墙。
2.裂缝分类及主要成因分析
根据裂缝产生的时间划分裂缝，一般可分为两大类：①施工期间出现的裂缝。②使用期间出现的裂缝。根据裂缝产生的原因划分裂缝，主要有变形作用（温度、收缩、不均匀沉降）引起和荷载作用引起的裂缝，其中变形作用引起的裂缝占主要部分。本文主要针对施工期间，分析变形作用对地下车库外墙、后浇带处、楼板及屋面板产生裂缝的原因，通過分析归类提出预控措施。
2.1裂缝分类
2.1.1塑性收缩裂缝
塑性收缩裂缝主要是在混凝土浇筑后4～15小时左右，水泥水化反应激烈，分子链逐渐形成，出现泌水和水份急剧蒸发现象，而引起的失水收缩，是在混凝土初凝过程中发生的收缩，即塑性阶段，故称之为塑性收缩。其中骨料和胶凝材料之间也会产生不均匀的沉缩变形也称之为塑性沉缩裂缝。塑性沉缩裂缝易出现在基础防水板与车库顶板施工过程中，沿钢筋走向出现的纵横向网格状裂缝。
2.1.2收缩裂缝
收缩裂缝是在混凝土凝结期间或硬化后表面形成的裂缝。由于周围结构构件的约束、缺少养护水、表面养护不到位、收缩不匀而引发的裂缝，形状与构件表面垂直，沿裂缝深度方向发展。
2.1.3温度裂缝
温度裂缝是混凝土凝固时水化热过高形成的混凝土表面与内部因温度相差大引起的裂缝。一般同构件截面相垂直，沿裂缝深度方向发展，但也会出现在位于构件表面或贯穿整个截面的现象。
2.1.4施工措施不当引起裂缝
施工措施不当产生的裂缝：主要表现在支撑拆除过早、混凝土强度未达到一定要求时吊压重物引起结构裂缝，由这些原因造成的裂缝一般较大。
2.2裂缝产生的主要成因分析
2.2.1车库底板与顶板裂缝如下图1～图2所示：
图1 车库底板混凝土裂缝 图2 车库顶板混凝土裂缝
裂缝特点：主要是在板面沿钢筋纵横方向出现的裂缝，裂缝呈网格状，可称之为塑性收缩裂缝。
主要原因：泵送混凝土塌落度过大，初始塌落度200mm左右，经损失后入模塌落度依然有160～180mm，混凝土大的流动性，易发生混凝土离析、泌水，导致游离水过多。由于混凝土表面水散失过快，加之粗骨料下沉，胶凝材料上浮，钢筋上面与两侧混凝土塑性下沉收缩相差较大，而产生的塑性沉降裂缝。
2.2.2地下室外墙裂缝如下图3～图4所示：
图3 柱跨间混凝土外墙裂（工程一，二） 图4 柱一侧混凝土外墙裂缝（工程二）
裂缝特点：根据现场裂缝统计，结果显示，某项目工程一，地下室外墙全为剪力墙结构无框架柱：1外墙有后浇带处，其两侧混凝土墙面无垂直于墙面的竖向裂缝。2外墙无后浇带处，一般4～5m出现一条竖向裂缝。某工程项目二，地下室外墙由间距8.1m的框架柱和挡土墙组成：1外墙有后浇带处，柱跨长度范围内混凝土墙面无垂直于墙面的竖向裂缝。2外墙无后浇带处，柱跨长度范围内有一道基本竖直的垂直于墙面的裂缝，裂缝距一侧柱2m～3m范围内。3外墙无后浇带但外墙上有梁的墙面，柱跨长度范围内一般存在两道略带八字形裂缝，两道裂缝分别位于梁端两侧0.2～0.4m范围内。
主要原因：通过1裂缝与2裂缝的对比可知，长度较大的外墙由于混凝土收缩而产生裂缝。通过2裂缝与3裂缝的对比可知，当外墙内侧梁底模板拆除过早，外墙混凝土未达到一定强度值，由于梁端荷载引起外墙裂缝。通过某工程项目一和某工程项目二车库外墙基础裂缝出现位置的对比，可知产生裂缝原因与结构外墙下基础形式有关，见下图5～图6。
图5 某工程一外墙基础 图6 某工程二外墙基础
图5为某工程一地下车库外墙基础图，其中外墙基础下单独设置桩和通长承台梁。图6为某工程二地下车库外墙基础，外墙直接坐落在基础承台间的板带端部。通过对比易知，外墙下单独设置桩和承台梁基础较外墙直接坐落在板带上出现裂缝少，可以看出外墙裂缝的出现和设计结构形式有关。 2.2.3屋面板、楼板裂缝如图7～图8所示：
图7 楼板纵向裂缝 图8 楼板横向裂缝
裂缝特点：板面上裂缝无规律，板底无明显裂缝，但在屋面板和楼板上有积水时，板底有明显渗漏现象。
主要原因：1板上表面裂缝的产生，由于楼板混凝土浇筑完成后养护不及时，混凝土表面出现干缩裂缝。2主要由于施工进度快，配备的模板套数少，为增加脚手架、模板的周转次数，减少措施费用，拆模时间过早引起裂缝。3混凝土浇筑完成后，为了赶工期，楼面混凝土没有达到一定强度时，就进入下道工序，如吊钢筋、模板等设施料，对结构楼板产生较大的冲击振动和集中荷载而引起裂缝产生。对于23裂缝一般先出现在板下表面，由下表面沿向结构板内延伸，这也是结构出现渗漏现象的主要原因。
其中，第2点很容易被忽视，往往认为混凝土强度达到百分百时，施工中隔一层可以拆模可以拆除下层模板及支撑，其实不然，应该根据施工进度，结构构件跨度等因素，合理的分析施工中荷载对楼板影响并进行计算复核，提出合理的拆模时间。一般施工进度较快时，施工荷载的形式和大小均与设计中规定的活荷载性质大小不太一样，而且其常常大于结构设计中的活荷载值，容易产生较严重的裂缝。
2.2.4顶板后浇带处裂缝原因分析
裂缝特点：当未拆除后浇带两侧顶板处支撑时，结构没有发现裂缝；当拆除顶板支撑后，后浇带两侧板面在积水下有不规则的渗漏痕迹。
主要原因：后浇带两侧的模板支撑没有与周围顶板的支撑分开，在拆除过程中存在以下两种情况：1后浇带两侧混凝土顶板先拆后支，2后浇带两侧混凝土顶板拆后不支。由此引起结构自重荷载下，产生的裂缝，此裂缝属于施工措施不当引起的裂缝。
对于后浇带模板拆除这两种说法：1先将整体支撑拆除后，再将后浇带两侧支撑起来。2将后浇带处的板当做悬挑板，认为只要混凝土抗压强度达到设计值百分百即可拆除，不做处理。本人认为以上两种观点都对混凝土裂缝的产生存在较大的影响。对于1中说法，在拆除支撑后混凝土板受力形式和设计不符，在板自重作用下结构出现变形，引起混凝土裂缝，第二次已经无法改变这种变形引起的裂缝。对于2中说法，结构自身不是按照悬挑结构进行配筋计算，所以结构形式不是悬挑构件，故这样处理没有科学依据，对结构本身受力影响很大。
3.裂缝预控措施
混凝土裂缝产生的原因较多，针对不同的裂缝应采用不同的方式进行预控。本文主要结合以上对结构防水要求重点部位的裂缝原因进行重点分析，提出混凝土裂缝的预控措施。
3.1技术措施
3.1.1针对车库底板与顶板混凝土易出现的沿钢筋方向纵横的塑性沉降裂缝，采取的措施有：1主要控制混凝土入模的塌落，一般≤150mm。2采取二次振捣和二次收面，抹压混凝土表面破坏混凝土表面的毛细孔结构和水分散失渠道，提高混凝土表面密实性和抗裂性。3在大面积混凝土二次收面完成后，及时采用土工布进行苫盖洒水养护。
3.1.2针对地下结构外墙收缩裂缝和施工措施裂缝，采取的措施有：1针对外墙混凝土养护不易的特点，可采取延长拆除外墙侧模板的时间，加强混凝土外墙合模养护时间，一般不小于7天，以减少混凝表面过早失水，减少混凝收缩裂缝的产生。2对于外墙上有梁的部位，延长混凝土梁底的拆模时间，以免梁端荷载对外墙引起裂缝。3针对结构形式的不同，可以预先和设计进行沟通，确保设计质量。
3.1.3针对屋面和楼面的裂缝，采取的措施：1加强混凝土前期一周的覆膜洒水养护时间。2合理的组织施工，根据施工进度，对模板支架的支撑进行计算，并且复核下层拆模的时间，减少拆模过早引起的楼板裂缝，给后期防水施工留下隐患。
3.1.4针对后浇带处裂缝，采取的措施：支设模板时从后浇带两侧设置支撑，并且在留有双排脚手架的位置合理计算模板宽度，使整块模板沿后浇带方向布设。后期拆模的过程中不影响后浇带两侧处的支撑，同时也减少了二次支设时所产生的措施费用，减少了混凝土的裂缝。
3.2管理措施
3.2.1加强商品混凝土原材质量的控制，根据工程所在地与商品站间的交通情况，合理的控制混凝土的坍落度，且现场施工中应有严格的管理，切勿随意对混凝土加水改变混凝土的水灰比和坍落度。
3.2.2合理的组织施工，根据实际现场所有的设施和材料，合理的安排施工进度，严格施工组织设计和专项方案组织施工。
3.2.3针对主要的工序应严格控制，如混凝土板施工：1必须加强混凝土前一周的养护，前一周的养护对结构裂缝影响非常大，2完成混凝土后一定要有留有工作间歇时间，防止混凝土前期在硬化中受外荷載作用引起裂缝。
4.结束语
混凝土裂缝对于结构渗漏影响甚大，结合工程经验可知，一般混凝土结构的渗漏多数都是来源与混凝土的裂缝，并且在后期的堵漏处理中费用相当大，故本文主要结合结构防水，分析施工过程中混凝土裂缝的主要原因，同时对于出现的原因提出了相应的技术预防措施和管理方面的措施，为后期混凝土结构工程施工积累了宝贵的经验。
参考文献：
[1]王铁梦《工程结构裂缝控制》。
[2]杨伯科《混凝土实用新技术手册》。
[3]《建筑施工手册（四版）》。
作者简介：
1、祝松涛；性别：男；出生年月：1984年12月；学历：研究生；职称：中级工程师；专业：土木工程。
2、余良勇：性别：男；出生年月：1981年2月；学历：大本；职称：中级工程师；专业：土木工程。
3、孙艳锋：性别：女；出生年月：1979年6月；学历：大本；职称：中级工程师；专业：土木工程。
【关键词】 混凝土结构；裂缝；预控措施
前言：
对于普通钢筋混凝土结构，其构件自身一般都是带裂缝工作，但是对于有结构防水功能要求的部位，即使混凝土结构承载力满足设计要求，一般都不允许其有较大裂缝，特别是对于地下结构和屋面结构施工。针对大型地下车库混凝土结构体量大、长度大，结构功能防水要求高的特点，同时，结合常见屋面出现渗漏特点，本文注重对这两个部位混凝土裂缝产生的原因进行分析和探究，找出裂缝产生的主要原因，并且通过技术质量及管理方面的预控措施，以达到减少结构混凝土裂缝的目的，为施工技术人员提供行之有效技术参考依据和施工经验，提高结构实体质量，减少渗漏现象发生。
1.工程概况
某项目工程一，由八栋塔楼（24层～29层）和地下车库（地下一层）组成，其地下一层外墙南北长约200m，东西长约170m，外墙后浇带间相离约40～50m，塔楼单层面积约400m2。主体结构形式为剪力墙结构，地下车库为框架结构，柱距8.1m，基础结构形式为桩基承台基础，外墙为钢筋混凝土挡土墙。
某项目工程二，由5栋主楼（4层～5层）和地下车库（地下一层）组成，其地下一层外墙南北长85m，东西长235m，外墙后浇带间相距约32～41m，主楼单层面积约1100m2。主体结构形式为框架结构，地下车库为框架结构，柱距8.1m，基础结构形式为桩基承台基础，外墙为钢筋混凝土挡土墙。
2.裂缝分类及主要成因分析
根据裂缝产生的时间划分裂缝，一般可分为两大类：①施工期间出现的裂缝。②使用期间出现的裂缝。根据裂缝产生的原因划分裂缝，主要有变形作用（温度、收缩、不均匀沉降）引起和荷载作用引起的裂缝，其中变形作用引起的裂缝占主要部分。本文主要针对施工期间，分析变形作用对地下车库外墙、后浇带处、楼板及屋面板产生裂缝的原因，通過分析归类提出预控措施。
2.1裂缝分类
2.1.1塑性收缩裂缝
塑性收缩裂缝主要是在混凝土浇筑后4～15小时左右，水泥水化反应激烈，分子链逐渐形成，出现泌水和水份急剧蒸发现象，而引起的失水收缩，是在混凝土初凝过程中发生的收缩，即塑性阶段，故称之为塑性收缩。其中骨料和胶凝材料之间也会产生不均匀的沉缩变形也称之为塑性沉缩裂缝。塑性沉缩裂缝易出现在基础防水板与车库顶板施工过程中，沿钢筋走向出现的纵横向网格状裂缝。
2.1.2收缩裂缝
收缩裂缝是在混凝土凝结期间或硬化后表面形成的裂缝。由于周围结构构件的约束、缺少养护水、表面养护不到位、收缩不匀而引发的裂缝，形状与构件表面垂直，沿裂缝深度方向发展。
2.1.3温度裂缝
温度裂缝是混凝土凝固时水化热过高形成的混凝土表面与内部因温度相差大引起的裂缝。一般同构件截面相垂直，沿裂缝深度方向发展，但也会出现在位于构件表面或贯穿整个截面的现象。
2.1.4施工措施不当引起裂缝
施工措施不当产生的裂缝：主要表现在支撑拆除过早、混凝土强度未达到一定要求时吊压重物引起结构裂缝，由这些原因造成的裂缝一般较大。
2.2裂缝产生的主要成因分析
2.2.1车库底板与顶板裂缝如下图1～图2所示：
图1 车库底板混凝土裂缝 图2 车库顶板混凝土裂缝
裂缝特点：主要是在板面沿钢筋纵横方向出现的裂缝，裂缝呈网格状，可称之为塑性收缩裂缝。
主要原因：泵送混凝土塌落度过大，初始塌落度200mm左右，经损失后入模塌落度依然有160～180mm，混凝土大的流动性，易发生混凝土离析、泌水，导致游离水过多。由于混凝土表面水散失过快，加之粗骨料下沉，胶凝材料上浮，钢筋上面与两侧混凝土塑性下沉收缩相差较大，而产生的塑性沉降裂缝。
2.2.2地下室外墙裂缝如下图3～图4所示：
图3 柱跨间混凝土外墙裂（工程一，二） 图4 柱一侧混凝土外墙裂缝（工程二）
裂缝特点：根据现场裂缝统计，结果显示，某项目工程一，地下室外墙全为剪力墙结构无框架柱：1外墙有后浇带处，其两侧混凝土墙面无垂直于墙面的竖向裂缝。2外墙无后浇带处，一般4～5m出现一条竖向裂缝。某工程项目二，地下室外墙由间距8.1m的框架柱和挡土墙组成：1外墙有后浇带处，柱跨长度范围内混凝土墙面无垂直于墙面的竖向裂缝。2外墙无后浇带处，柱跨长度范围内有一道基本竖直的垂直于墙面的裂缝，裂缝距一侧柱2m～3m范围内。3外墙无后浇带但外墙上有梁的墙面，柱跨长度范围内一般存在两道略带八字形裂缝，两道裂缝分别位于梁端两侧0.2～0.4m范围内。
主要原因：通过1裂缝与2裂缝的对比可知，长度较大的外墙由于混凝土收缩而产生裂缝。通过2裂缝与3裂缝的对比可知，当外墙内侧梁底模板拆除过早，外墙混凝土未达到一定强度值，由于梁端荷载引起外墙裂缝。通过某工程项目一和某工程项目二车库外墙基础裂缝出现位置的对比，可知产生裂缝原因与结构外墙下基础形式有关，见下图5～图6。
图5 某工程一外墙基础 图6 某工程二外墙基础
图5为某工程一地下车库外墙基础图，其中外墙基础下单独设置桩和通长承台梁。图6为某工程二地下车库外墙基础，外墙直接坐落在基础承台间的板带端部。通过对比易知，外墙下单独设置桩和承台梁基础较外墙直接坐落在板带上出现裂缝少，可以看出外墙裂缝的出现和设计结构形式有关。 2.2.3屋面板、楼板裂缝如图7～图8所示：
图7 楼板纵向裂缝 图8 楼板横向裂缝
裂缝特点：板面上裂缝无规律，板底无明显裂缝，但在屋面板和楼板上有积水时，板底有明显渗漏现象。
主要原因：1板上表面裂缝的产生，由于楼板混凝土浇筑完成后养护不及时，混凝土表面出现干缩裂缝。2主要由于施工进度快，配备的模板套数少，为增加脚手架、模板的周转次数，减少措施费用，拆模时间过早引起裂缝。3混凝土浇筑完成后，为了赶工期，楼面混凝土没有达到一定强度时，就进入下道工序，如吊钢筋、模板等设施料，对结构楼板产生较大的冲击振动和集中荷载而引起裂缝产生。对于23裂缝一般先出现在板下表面，由下表面沿向结构板内延伸，这也是结构出现渗漏现象的主要原因。
其中，第2点很容易被忽视，往往认为混凝土强度达到百分百时，施工中隔一层可以拆模可以拆除下层模板及支撑，其实不然，应该根据施工进度，结构构件跨度等因素，合理的分析施工中荷载对楼板影响并进行计算复核，提出合理的拆模时间。一般施工进度较快时，施工荷载的形式和大小均与设计中规定的活荷载性质大小不太一样，而且其常常大于结构设计中的活荷载值，容易产生较严重的裂缝。
2.2.4顶板后浇带处裂缝原因分析
裂缝特点：当未拆除后浇带两侧顶板处支撑时，结构没有发现裂缝；当拆除顶板支撑后，后浇带两侧板面在积水下有不规则的渗漏痕迹。
主要原因：后浇带两侧的模板支撑没有与周围顶板的支撑分开，在拆除过程中存在以下两种情况：1后浇带两侧混凝土顶板先拆后支，2后浇带两侧混凝土顶板拆后不支。由此引起结构自重荷载下，产生的裂缝，此裂缝属于施工措施不当引起的裂缝。
对于后浇带模板拆除这两种说法：1先将整体支撑拆除后，再将后浇带两侧支撑起来。2将后浇带处的板当做悬挑板，认为只要混凝土抗压强度达到设计值百分百即可拆除，不做处理。本人认为以上两种观点都对混凝土裂缝的产生存在较大的影响。对于1中说法，在拆除支撑后混凝土板受力形式和设计不符，在板自重作用下结构出现变形，引起混凝土裂缝，第二次已经无法改变这种变形引起的裂缝。对于2中说法，结构自身不是按照悬挑结构进行配筋计算，所以结构形式不是悬挑构件，故这样处理没有科学依据，对结构本身受力影响很大。
3.裂缝预控措施
混凝土裂缝产生的原因较多，针对不同的裂缝应采用不同的方式进行预控。本文主要结合以上对结构防水要求重点部位的裂缝原因进行重点分析，提出混凝土裂缝的预控措施。
3.1技术措施
3.1.1针对车库底板与顶板混凝土易出现的沿钢筋方向纵横的塑性沉降裂缝，采取的措施有：1主要控制混凝土入模的塌落，一般≤150mm。2采取二次振捣和二次收面，抹压混凝土表面破坏混凝土表面的毛细孔结构和水分散失渠道，提高混凝土表面密实性和抗裂性。3在大面积混凝土二次收面完成后，及时采用土工布进行苫盖洒水养护。
3.1.2针对地下结构外墙收缩裂缝和施工措施裂缝，采取的措施有：1针对外墙混凝土养护不易的特点，可采取延长拆除外墙侧模板的时间，加强混凝土外墙合模养护时间，一般不小于7天，以减少混凝表面过早失水，减少混凝收缩裂缝的产生。2对于外墙上有梁的部位，延长混凝土梁底的拆模时间，以免梁端荷载对外墙引起裂缝。3针对结构形式的不同，可以预先和设计进行沟通，确保设计质量。
3.1.3针对屋面和楼面的裂缝，采取的措施：1加强混凝土前期一周的覆膜洒水养护时间。2合理的组织施工，根据施工进度，对模板支架的支撑进行计算，并且复核下层拆模的时间，减少拆模过早引起的楼板裂缝，给后期防水施工留下隐患。
3.1.4针对后浇带处裂缝，采取的措施：支设模板时从后浇带两侧设置支撑，并且在留有双排脚手架的位置合理计算模板宽度，使整块模板沿后浇带方向布设。后期拆模的过程中不影响后浇带两侧处的支撑，同时也减少了二次支设时所产生的措施费用，减少了混凝土的裂缝。
3.2管理措施
3.2.1加强商品混凝土原材质量的控制，根据工程所在地与商品站间的交通情况，合理的控制混凝土的坍落度，且现场施工中应有严格的管理，切勿随意对混凝土加水改变混凝土的水灰比和坍落度。
3.2.2合理的组织施工，根据实际现场所有的设施和材料，合理的安排施工进度，严格施工组织设计和专项方案组织施工。
3.2.3针对主要的工序应严格控制，如混凝土板施工：1必须加强混凝土前一周的养护，前一周的养护对结构裂缝影响非常大，2完成混凝土后一定要有留有工作间歇时间，防止混凝土前期在硬化中受外荷載作用引起裂缝。
4.结束语
混凝土裂缝对于结构渗漏影响甚大，结合工程经验可知，一般混凝土结构的渗漏多数都是来源与混凝土的裂缝，并且在后期的堵漏处理中费用相当大，故本文主要结合结构防水，分析施工过程中混凝土裂缝的主要原因，同时对于出现的原因提出了相应的技术预防措施和管理方面的措施，为后期混凝土结构工程施工积累了宝贵的经验。
参考文献：
[1]王铁梦《工程结构裂缝控制》。
[2]杨伯科《混凝土实用新技术手册》。
[3]《建筑施工手册（四版）》。
作者简介：
1、祝松涛；性别：男；出生年月：1984年12月；学历：研究生；职称：中级工程师；专业：土木工程。
2、余良勇：性别：男；出生年月：1981年2月；学历：大本；职称：中级工程师；专业：土木工程。
3、孙艳锋：性别：女；出生年月：1979年6月；学历：大本；职称：中级工程师；专业：土木工程。