高層建筑中混凝土結(jié)構(gòu)裂縫成因與控制措施

【摘 要】混凝土結(jié)構(gòu)中出現(xiàn)可見裂縫，影響觀感質(zhì)量，可能產(chǎn)生滲漏影響使用功能或造成二次裝飾裝修損壞，裂縫的存在和發(fā)展會影響到結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載力和安全，還會對混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性造成不利影響。混凝土結(jié)構(gòu)裂縫產(chǎn)生的原因復(fù)雜�；炷�土工程中材料的特性決定了結(jié)構(gòu)容易產(chǎn)生裂縫。結(jié)構(gòu)設(shè)計、混凝土配制、澆筑、養(yǎng)戶等環(huán)節(jié)中任一環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題都有可能導(dǎo)致裂縫產(chǎn)生。盡管從技術(shù)角度講，完全避免裂縫幾乎是不可能的，或者需要付出更多的代價，但鑒于裂縫的復(fù)雜性和不利影響，建材、設(shè)計及施工各方面都要引起重視，努力消除或控制混凝土結(jié)構(gòu)中的可見裂縫。本文就高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)的幾個部位容易產(chǎn)生裂縫的原因進(jìn)行分析，并從技術(shù)與管理方面探討裂縫的控制措施。 

　　【關(guān)鍵詞】高層建筑；混凝土結(jié)構(gòu)；裂縫；控制措施 

　　1.前言 

　　近年來高層建筑占新建房屋建筑工程中的比例逐年遞增，其中大部分是混凝土結(jié)構(gòu)商品房。歷年來建筑物裂縫問題屢見不鮮，而且均反映強烈，由此引起的質(zhì)量糾紛不斷發(fā)生，甚至出現(xiàn)集體性上訪現(xiàn)象。一般用戶并不具備混凝土結(jié)構(gòu)的相關(guān)專業(yè)知識，對混凝土結(jié)構(gòu)中肉眼可見的裂縫（寬度一般不小于0.05mm）往往先懷疑到地基基礎(chǔ)與主體結(jié)構(gòu)的質(zhì)量安全問題，從而造成住戶的不安全感。另外方面從居住感觀追求及房屋維護(hù)保值等角度考慮，處理裂縫問題并不僅是單純考慮技術(shù)問題，筆者在接訪及協(xié)調(diào)處理混凝土結(jié)構(gòu)裂縫質(zhì)量問題總感覺付出過多的工作量。 

　　2.地下室混凝土板的裂縫分析 

　　2.1工程實例 

　　2.1.1工程概況 

　　某公寓樓工程地下室底板用C30P8混凝土，共計約18000m3，設(shè)計設(shè)后澆帶分六塊澆筑。最多一次連續(xù)澆筑混凝土量約4000m3，混凝土底板厚度1.2m，承臺最深厚度3m�；炷�土坍落度140-160mm。澆筑時間為4-5月份，平均氣溫23℃。 

　　2.1.2混凝土配合比設(shè)計及選材 

　　鑒于工程所在地鄰近有工程出現(xiàn)過地下室混凝土板裂縫問題，質(zhì)量監(jiān)督機(jī)構(gòu)在施工前的工作交底時有過交流，施工也注意并重視混凝土配制。通過試驗，選用如下混凝土配合比： 

　　水泥：水：砂子：石子：粉煤灰：膨脹劑：減水劑=270：170：777：1073： 80： 

　　3.1裂縫的常見類型 

　　（1）斜裂縫 

　　與板邊呈45度斜向裂縫，常出現(xiàn)在兩側(cè)山墻端跨板角，多數(shù)是沿樓板厚度貫穿性裂縫，占樓板所出現(xiàn)裂縫的比例最高。筆者經(jīng)驗，高層建筑此類裂縫比多層建筑更易出現(xiàn)，尤以房屋陽角雙向剪力墻的端跨板為甚。 

　�。�2）縱、橫向裂縫 

　　沿樓板縱、橫向出現(xiàn)，一般于長向中部大跨度開間板跨中。 

　　（3）沿預(yù)埋管線走向的裂縫 

　　出現(xiàn)在板的上面或下面，一般未貫穿樓板。 

　　3.2裂縫產(chǎn)生的主要原因分析 

　　筆者接觸到的混凝土結(jié)構(gòu)裂縫鑒定結(jié)論，很少出現(xiàn)混凝土強度、構(gòu)件截面及配筋不滿足設(shè)計要求的情況。但是接觸到的設(shè)計圖紙文件，盡管有通過圖紙審查，各個設(shè)計單位出圖對混凝土變形控制的設(shè)計深度體現(xiàn)或多或少存在差異。更有甚者，個別開發(fā)商對設(shè)計單位有每平米建筑面積鋼筋量的限值要求，設(shè)計文件對防治裂縫的設(shè)計說明就更含糊。相對來說，現(xiàn)在施工主觀故意偷工減料的較少，設(shè)計部門防治裂縫的控制措施到位，對于施工來講設(shè)計依據(jù)明確是有利前提。 

　　現(xiàn)在建筑市場的欠規(guī)范及建筑工的流動性大，施工現(xiàn)場質(zhì)量控制體系相對薄弱，商品混凝土可通過合同明確質(zhì)量要求，對于現(xiàn)場拌制混凝土的，從設(shè)計和施工方面加強防治裂縫的控制措施應(yīng)是比較容易實現(xiàn)和易于操作的。 

　�。�1）溫度應(yīng)力及混凝土收縮引起 

　　混凝土有自生收縮的特性，一般混凝土澆筑后其六個月至一年后收縮率量值約為4X10-4~6X10-4，收縮一直持續(xù)，收縮應(yīng)力在混凝土中無處不在，因而其他主導(dǎo)因素觸發(fā)的結(jié)構(gòu)裂縫的出現(xiàn)總少不了自生收縮的影響。一般情況下混凝土中配筋足以抵抗收縮應(yīng)力。因此我們不能無視自生收縮的危害，但是分析裂縫問題時最好首先排除混凝土自生收縮的影響。 

　　混凝土澆筑后隨季節(jié)更替周期變化，建筑物室內(nèi)外溫差使混凝土樓板變形，變形受到周邊剛度較大的梁或剪力墻的約束作用，混凝土板內(nèi)產(chǎn)生溫度應(yīng)力，當(dāng)此應(yīng)力超出混凝土的抗拉強度時，就產(chǎn)生貫穿樓板中部的裂縫，而端跨轉(zhuǎn)角處45度斜向裂縫則是由于在雙向約束共同作用下，主應(yīng)力合力方向近似45度而造成的切角裂縫。 

　　現(xiàn)澆混凝土板內(nèi)沿預(yù)埋管線走向的裂縫產(chǎn)生，則是由于管線或多層管線交錯處削弱了混凝土構(gòu)件截面，造成抗拉強度減弱或混凝土保護(hù)層超薄引起。 

　　（2）施工不當(dāng)引起 

　　施工不當(dāng)引起混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的具體原因種類繁多，其實質(zhì)只是混凝土中原始缺陷遭受外力、收縮、溫差等作用在施工過程中以裂縫形式出現(xiàn)而已，應(yīng)根據(jù)具體工程的實際情況加以分析。其中主要的有板面負(fù)筋踩踏、混凝土振搗不當(dāng)、盲目趕工期等因素。 

　　5.結(jié)束語 

　　雖然現(xiàn)在混凝土裂縫控制措施越來越多，效果也越來越好，但與其事后補過還不如事前做好預(yù)防控制工作。通過實踐，總結(jié)出幾點預(yù)防混凝土裂縫的體會： 

　　（1）所有控制措施只有落實到位才能有效果，施工現(xiàn)場質(zhì)量保證體系的健全是關(guān)鍵。 

　�。�2）工程前期質(zhì)量監(jiān)管到位，可有效提高相關(guān)責(zé)任方的質(zhì)量意識，促進(jìn)措施的落實。 

　�。�3）混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的成因復(fù)雜，控制措施落實涉及混凝土施工各個工序，工作面大且量多要求詳細(xì)，現(xiàn)有的環(huán)境下施工和管理還很難杜絕裂縫的產(chǎn)生，只有抓住產(chǎn)生裂縫的主導(dǎo)因素堅決落實相應(yīng)措施才能起到基本控制可見裂縫出現(xiàn)的效果。