如何對高層建筑鋼筋混凝土裂縫進行控制

　　孫慶龍

　　摘要：近年來，隨著自然災害的不斷襲擊，高層建筑的穩固問題就顯得尤為重要。高層建筑鋼筋混凝土裂縫是最常見的問題，對于整個建筑物都有潛在的安全隱患。本文就高層建筑鋼筋混凝土裂縫出現的原因進行分析，進而探討如何有效地控制高層建筑鋼筋混凝土的出現，以期對于施工有一定的理論幫助。

　　關鍵詞：高層建筑;鋼筋混凝土;裂縫控制

　　1 高層建筑鋼筋混凝土裂縫出現的主要原因

　　混凝土結構的宏觀裂縫產生的原因主要有三種：一是由外荷載引起的，這是發生最為普遍的一種情況;二是結構次應力引起的裂縫，這是由于結構的實際工作狀態與計算假設模型的差異引起的;三是變形應力引起的裂縫，這是由溫度、收縮、膨脹、不均勻沉降等因素引起的結構變形。

　　一般影響混凝土裂縫的主要因素有：

　　①水泥水泥抗裂性能差，水泥品種和水泥用量是導致混凝土收縮開裂的主要原因。在建筑工程中由于混凝土結構截面大，水泥用量多，水泥水化過程所釋放的水化熱會產生較大的溫度變化和收縮作用，由此形成的溫度收縮應力是導致鋼筋混凝土產生裂縫。這種裂縫有表面裂縫和貫通裂縫兩種。表面裂縫是由于混凝土表面和內部的散熱條件不同，溫度外低內高，形成了溫度梯度，使混凝土內部產生壓應力，表面產生拉應力，表面的拉應力超過混凝土抗拉強度而引起的。

　　貫通裂縫是由于大體積混凝土在強度發展到一定程度，混凝土逐漸降溫，這個降溫差引起的變形加上混凝土失水引起的體積收縮變形，受到地基和其他結構邊界條件的約束時引起的拉應力超過混凝土抗拉強度時可能產生的貫通整個截面的裂縫。這兩種裂縫不同程度上，都屬有害裂縫。

　　②外加劑和摻合料：高強度的混凝土中以20%～30%粉煤灰礦物細摻合料替代水泥，添加高效減水劑摻量為膠混材料總量的1%～2%。另外，為防止混凝土在運輸過程中出現稠度損失，還需摻入適量緩凝劑和泵送劑等，這樣雖然改善了混凝土的微觀結構，給高強度混凝土帶來許多優良特性，但其負面效應最突出的是混凝土收縮裂縫幾率增多。

　　③骨料：骨料含泥量大小對混凝土抗拉強度和收縮變形影響很大。若含泥量大則骨料表面與水泥石的粘結力會降低。粗骨料彈性模量越低，或其級配差，粒徑較小，針片狀含量較多時，混凝土的收縮相應增大;砂率增大雖有利于泵送施工，但超過一定值時則會使混凝土抗裂性降低，從而導致收縮裂縫的產生。

　　④施工原因:施工現場措施不到位引起的裂縫。混凝土澆筑時原基底過干，未澆水濕潤，使混凝土早期脫水引起收縮裂縫;混凝土澆筑后環境溫差過大使混凝土產生溫度裂縫。混凝土養護未及時或養護不到位引起裂縫。混凝土早期的合理養護對其性能的發揮和強度的增加是十分重要的。它可以避免表面脫水的現象。在工程實際施工中，由于許多的施工人員對此不夠重視，不能嚴格按規范進行執行，養護時間不足，養護方法不當。形成了樓面混凝土缺乏較足夠的澆水養護時間及足夠的養護水量。未做好養護記錄，空就澆沒空就不澆，隨意性太大。鋼筋保護層偏大、鋼筋搭接、錨固不良、保護層厚度不夠等方面引起的裂縫。施工澆筑混凝土時為鋪設架板，施工人員在鋼筋上踩踏致使板面負筋下沉造成混凝土保護層偏大。

　　2 如何有效控制裂縫

　　第一，在設計時需要注意的問題。高層建筑平面應盡量規則，避免平面突變。當平面有凹口時，凹口周邊樓板的配筋應適當加強。當樓板平面形狀不規則時，宜設置梁使之形成較規則的平面。高層建筑長度較長時，要合理布置伸縮縫、后澆帶。樓板中有較粗的預埋套管時，樓板應適當加厚，配筋宜細筋密布，尺寸較大和角部樓板負鋼筋拉通成雙層雙向配筋。樓板鋼筋要采用雙層雙向鋼筋，對裂縫的防治效果較好。單層鋼筋的做法雖滿足設計計算要求，但實際上負彎距的鋼筋設置不理想。鋼筋的間距不要大于120mm，最好采用二級鋼，而不是一級鋼。混凝土的強度等級不宜大于C30。

　　第二，材料選取方面注意的問題。加強進場原材料的檢查驗收工作，嚴格履行材料進場的檢驗程序。嚴格控制混凝土坍落度，主要是控制單位體積用水量對混凝土質量的影響。合理選用外加劑。應針對工程的特點，合理選用外加劑，優先選用減水率高、對混凝土收縮較小的外加劑。

　　第三，施工中注意的問題。施工單位應嚴格按照《混凝土結構工程施工及驗收規范》的要求進行施工，粗細骨料必須連續級配，杜絕不合格原料混入，嚴格控制水灰比和水泥用量，加強對商品混凝土塌落度的檢查和控制，盡量選用低水化熱水泥，對不同品種、不同標號的水泥應采用相應的施工工藝。嚴格控制鋼筋的保護層厚度，尤其是上部鋼筋。對于不同厚度板的上下層鋼筋之間的距離要用不同高度的馬凳，達到混凝土板設計有效截面。同時對板的混凝土厚度要保證達到設計要求。加強對現澆混凝土樓板的養護。覆蓋草席和定時澆水養護是保證混凝土強度和避免裂縫產生的最有效而經濟的方法，在工程建設速度越來越快的情況下，更應合理確定建設工期，特別要禁止過早的大量的不均勻堆載和沖擊荷載，保證新澆灌

　　混凝土在初始凝期7d內不受任何施工荷載和震動的影響。

　　模板支撐系統應有足夠的強度、剛度和穩定性。澆搗混凝土時應留置同條件的拆模試塊，滿足設計和施工要求時方可拆除模板。早拆體系應有獨立的穩定系統，不得先拆后撐。后澆帶部位的支撐不得提前拆除，防止改變梁、板的受力狀態;應設置支撐筋來托起負彎距筋，使其具有足夠的有效高度和保護層。角部放射筋的位置應嚴格綁扎到位，嚴禁踩踏。同時不得遺漏角部的構造筋：混凝土攪拌時嚴格計量，攪拌時間應保證在120s以上，確保拌制的混凝土均勻。混凝土采用二次復振和二次抹壓：嚴格控制樓層標高，保證樓板的設計厚度;加強混凝土的養護。

　　正確掌握拆模時間。樓板中的線管要增設鋼絲網進行加強。線管不宜立體交叉。這是控制板中部裂縫的有效措施，一定要特別注意檢查。盡量采用三套模板。這是因為樓板裂縫主要是在初期混凝土強度很低時，受力后產生，而用三套模板后，保證了施工荷載不是由其單獨承受，而是四層樓板同時在承擔，有效地減少了樓板的壓力。

　　3 結語

　　隨著技術進步和混凝土質量的改進，一大批先進的儀器和施工工藝越來越廣泛地被應用于施工中，這對設計、施工、監理也提出了越來越高的要求。我們要嚴把質量關，從而有效控制高層建筑中樓板裂縫的產生。只要我們嚴格按照建筑工程施工及驗收規范和上述有關要求施工，就可使高層住宅結構現澆樓板裂縫得到有效的控制。

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