摘要：混凝土結(jié)構(gòu)裂縫是當(dāng)今工程領(lǐng)域非常難以解決一個問題，本文在匯集混凝土結(jié)構(gòu)裂縫成因的基礎(chǔ)上，結(jié)合多年來的工程經(jīng)驗，對存在的問題進(jìn)行了探討，并提出了裂縫的三階段控制措施和控制重點。
　　關(guān)鍵詞：混凝土結(jié)構(gòu)，裂縫，耐久性，控制措施
　　
　　一、前言
　　混凝土結(jié)構(gòu)具有耐火性好、因地制宜、經(jīng)濟(jì)可行等優(yōu)點，適合我國現(xiàn)階段國情，因此得到了廣泛的應(yīng)用。但20多年來，混凝土結(jié)構(gòu)工程一直存在著一個相當(dāng)普遍的問題——裂縫，該問題直接影響到建筑物的正常使用功能和耐久性，這尤其不利于混凝土結(jié)構(gòu)向地下空間和大跨度方向發(fā)展。大量的研究和實驗結(jié)果表明，混凝土結(jié)構(gòu)的裂縫是不可避免的，這與混凝土本身的材料特性及強(qiáng)度增長機(jī)理密切相關(guān)。因此，目前最重要的是如何控制裂縫的大小、減少導(dǎo)致裂縫產(chǎn)生的各種因素。
　　
　　二、混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的危害
　　混凝土結(jié)構(gòu)工程的裂縫問題相當(dāng)普遍，據(jù)統(tǒng)計，十之八九的混凝土工程都存在不同程度的裂縫問題，筆者接觸的工程也都有類似的情況，這為正常使用和建筑物的耐久性帶來了相當(dāng)大的麻煩：第一，降低了結(jié)構(gòu)的耐久性、整體性、甚至承載能力。裂縫的普遍存在使得水分侵入結(jié)構(gòu)內(nèi)部，造成了鋼筋腐蝕，如果在結(jié)構(gòu)周圍存在侵蝕性介質(zhì)時，這種危害更為嚴(yán)重；對地下室而言，不論裂縫的大小如何，都會直接影響到地下室的正常使用和耐久性，尤其當(dāng)?shù)叵滤�位較高時。從另外一個角度而言，裂縫的大量存在，尤其當(dāng)裂縫寬度較大時，將引起結(jié)構(gòu)內(nèi)力的重分布或者影響混凝土的承載機(jī)理而降低結(jié)構(gòu)的整體性和承載力；第二，影響正常使用。在各類工程中，板面滲水現(xiàn)象極為普遍，混凝土結(jié)構(gòu)板作為防水的最后一道防線，往往因裂縫的存在而喪失了防水功能，然而從耐用期限來看，結(jié)構(gòu)防水具有柔性防水不可比的優(yōu)勢，一方面結(jié)構(gòu)防水期限與結(jié)構(gòu)的使用壽命一致，而柔性防水也不過二十年。
　　三、混凝土結(jié)構(gòu)裂縫產(chǎn)生的原因
　　混凝土結(jié)構(gòu)裂縫產(chǎn)生的原因，現(xiàn)在已經(jīng)得到了普遍的認(rèn)可，但不同的分類可得到不同的結(jié)論和不同的控制措施。
　　1.裂縫產(chǎn)生的內(nèi)部因素取決于混凝土材料本身特點和混凝土強(qiáng)度增長機(jī)理。混凝土是一種人工復(fù)合材料，微觀上具有不均質(zhì)性，其抗拉強(qiáng)度很低，在不大的拉應(yīng)力作用下就可能出現(xiàn)裂縫。而且混凝土亞微觀研究表明，混凝土在承受荷載之前就已經(jīng)存在著微裂縫，如在混凝土強(qiáng)度增長過程中（即混凝土凝結(jié)硬化過程）產(chǎn)生的化學(xué)收縮裂縫（比如堿骨料反應(yīng)裂縫）、凝結(jié)硬化過程中水化熱產(chǎn)生的溫度差所帶來的溫度裂縫；
　　2.從裂縫產(chǎn)生的外部因素來看主要有三種情況：第一，混凝土成形和強(qiáng)度增長過程中受外部作用影響而產(chǎn)生的裂縫，如混凝土終凝前因表面水分蒸發(fā)較快而形成的表面網(wǎng)狀裂縫（尤其在風(fēng)速大、溫度高、氣候干燥的環(huán)境中）；這類裂縫一般常見于施工期間，是由不正確行為或其它潛在因素造成的，結(jié)構(gòu)設(shè)計時一般不予考慮，因此可稱之為“非正常結(jié)構(gòu)性裂縫”；第二，正常使用階段由荷載引起的裂縫。第三，混凝土強(qiáng)度形成后，由變形作用引起的裂縫包括溫度、濕度、收縮和膨脹、不均勻沉降等因素引起的裂縫，尤其是溫度與不均勻沉降所產(chǎn)生的。如現(xiàn)在混凝土屋面之所以發(fā)生普遍的滲水現(xiàn)象就與大面積混凝土屋面的溫度積累效應(yīng)有關(guān)。
　　四、混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的三階段控制措施
　　混凝土結(jié)構(gòu)工程的裂縫控制屬于開環(huán)控制，對于一個具體工程而言，因施工的一次性而不能建立起一個有效的反饋控制系統(tǒng)，這就客觀上要求技術(shù)人員必須根據(jù)工程實際情況綜合考慮，具體化每一個潛在的影響因素，做好事前控制，如采取因果分析圖、魚刺圖等方法。結(jié)合多年來的工程經(jīng)驗，針對混凝土工程施工中普遍存在的問題，筆者認(rèn)為控制混凝土裂縫應(yīng)該從以下三個階段著手（雖然每一個階段的主體不同，但控制裂縫是一個系統(tǒng)工程，需要各參與方的共同努力）做好事前控制，保證工程的正常使用和耐久性：
　　（一）設(shè)計階段的裂縫控制
　　設(shè)計階段的控制是有效控制混凝土裂縫的基礎(chǔ)，設(shè)計人員要根據(jù)建筑物的使用環(huán)境、用途、地質(zhì)情況、結(jié)構(gòu)構(gòu)件的重要性及使用部位等因素綜合考慮，采用相應(yīng)的技術(shù)保證措施。雖然說現(xiàn)行規(guī)范都對設(shè)計作了相應(yīng)的規(guī)定，但這些規(guī)定畢竟都是基本要求，也缺乏一定的針對性（因為每一個工程都有自己特別的要求）。
　　1.針對產(chǎn)生不均勻沉降的因素，采取“放”與“抗”相結(jié)合的控制措施，確保不同承載能力的土體變形的一致性。不均勻沉降的產(chǎn)生原因主要有二種：土質(zhì)承載力不同和上部荷載分布不均勻，當(dāng)建筑面積較大或者存在主樓、群樓時這種現(xiàn)象更加明顯。一般設(shè)計時采用地基加固和設(shè)置后澆帶的方法，但沉降并不是在施工竣工驗收前結(jié)束，這是就必須從基礎(chǔ)著手保證在使用階段具有一定抗或者減少這種約束變形的能力，而且有些時候還要設(shè)置永久性的沉降縫；
　　2.控制荷載裂縫及荷載次應(yīng)力裂縫。設(shè)計人員除了考慮結(jié)構(gòu)的整體性外還應(yīng)根據(jù)各個結(jié)構(gòu)構(gòu)件的使用環(huán)境、使用部位和重要性等因素確定相應(yīng)的裂縫控制等級，而不能一概而論。通過整體變形分析加強(qiáng)薄弱部位的技術(shù)措施；對于異型構(gòu)件，由于其受力比較復(fù)雜，需要進(jìn)行單獨和整體兩種驗算；關(guān)鍵部位要有相應(yīng)的技術(shù)保證措施。
　　3.溫度是影響混凝土裂縫的重要因素，設(shè)計過程中設(shè)計人員往往只注意混凝土的厚度帶來的溫度效應(yīng)而忽略了面積大所帶來的溫度累積效應(yīng)。以混凝土屋面板為例，屋面直接接收陽光照射，而目前常用的屋面材料都具有較強(qiáng)的吸熱性能如屋面缸磚。兩年來，沒有發(fā)生滲水現(xiàn)象，效果較明顯。屋面裂縫控制還應(yīng)采取“避”的措施，如屋面使用反光材料或者做出綠色屋面等。
　　（二）混凝土施工階段的裂縫控制
　　混凝土施工階段導(dǎo)致裂縫產(chǎn)生的因素很多，為了實現(xiàn)有效控制，建立網(wǎng)絡(luò)控制圖是十分必要的，因為這些因素不僅僅會誘發(fā)裂縫的產(chǎn)生，還影響到結(jié)構(gòu)或者施工等其它方面，如大體積混凝土為了降低水化熱往往采用粉煤灰水泥，但這不利于早期強(qiáng)度的增長，尤其是冬季施工時；商品混凝土往往要摻加泵送劑，這是為了方便施工，但同時會增加混凝土的收縮性能，若減少泵送劑的用量，將會為施工造成麻煩。建立網(wǎng)絡(luò)控制圖的目的就是明確結(jié)構(gòu)性能、混凝土強(qiáng)度增長、施工工藝等與裂縫控制之間的關(guān)系，以利于綜合權(quán)衡。
　　1.控制原材料質(zhì)量，選擇合適的水泥、外加劑品種，控制配合比。同時，商品混凝土供應(yīng)前應(yīng)協(xié)同業(yè)主、監(jiān)理方、設(shè)計院和施工單位共同商量，在滿足混凝土設(shè)計強(qiáng)度的前提下，合理化配合比、控制混凝土的含堿量，選擇合適的水泥、外加劑品種，優(yōu)化外加劑的用量，以減少內(nèi)因產(chǎn)生的裂縫；
　　2模板對混凝土裂縫的影響及控制
　　模板是保證混凝土構(gòu)件尺寸及形狀的工具，但是，如果模板本身沒有足夠的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性，勢必產(chǎn)生混凝土構(gòu)件的“先天變形”而改變構(gòu)件的受力情況，尤其對水平構(gòu)件和壓桿構(gòu)件其影響更大。結(jié)果容易產(chǎn)生裂縫。
　　3.鋼筋對混凝土裂縫控制的影響
　　鋼筋布置是否符合設(shè)計圖紙要求，影響到結(jié)構(gòu)構(gòu)件受力時的應(yīng)力分布，這種情況產(chǎn)生的裂縫在混凝土板中最為常見：一般設(shè)計時，板筋直徑小、易變形，混凝土澆筑時，易造成板底筋和面筋間距減少的現(xiàn)象，從而降低了板的有效承載力，這也是樓板出現(xiàn)裂縫的一個主要原因。因此嚴(yán)格控制鋼筋綁扎和節(jié)點部位的鋼筋布置，使之符合設(shè)計與施工規(guī)范要求是保證構(gòu)件承載力的重要措施。
　　4.保證澆筑的連續(xù)性、振搗的密實性和有組織施工。現(xiàn)場澆筑時，往往由于組織不到位、混凝土供應(yīng)跟不上而造成隱形的施工縫，而且這些施工縫不是事前確定的，大都帶有隨機(jī)性，如果發(fā)生在構(gòu)件剪力較大的部位，就會降低結(jié)構(gòu)構(gòu)件的有效承載力而產(chǎn)生裂縫。對于大體積混凝土，要采取合理的澆筑方案，分層澆筑時應(yīng)保證分層處混凝土的整體性（如分層處設(shè)加強(qiáng)筋），并做好溫控措施。
　　（三）混凝土強(qiáng)度形成階段的裂縫控制
　　1.采取針對性的養(yǎng)護(hù)措施，確保混凝土強(qiáng)度的正常增長。多年來的研究和工程實踐證明：混凝土強(qiáng)度增長期間，需要水分的不斷補(bǔ)充。針對性的養(yǎng)護(hù)措施應(yīng)該根據(jù)水泥品種、外加劑的品種和用量、配合比及施工環(huán)境等因素綜合考慮，盡量減少不利于混凝土強(qiáng)度增長的因素，以降低強(qiáng)度增長期間產(chǎn)生的微裂縫。
　　2.確保拆模時，混凝土構(gòu)件強(qiáng)度達(dá)到規(guī)范規(guī)定的施工強(qiáng)度要求。拆模過早易引起混凝土構(gòu)件的變形，改變構(gòu)件的受力情況。關(guān)于同條件養(yǎng)護(hù)，新的混凝土結(jié)構(gòu)工程施工驗收規(guī)范有明確的規(guī)定，這里不再多說。
　　3.防止混凝土構(gòu)件，尤其是樓板過載。由于此階段混凝土強(qiáng)度還沒有完全形成，承載能力有限，過量的堆載會產(chǎn)生同“過早拆模”一樣的結(jié)果，造成結(jié)構(gòu)上的隱患，因此該階段應(yīng)該控制新澆混凝土樓面上的堆載，尤其是集中荷載，使之既能保證正常施工，又不產(chǎn)生不良影響。
　　
　　五、結(jié)束語
　　本公司在監(jiān)理項目時，就采取了這種控制方法。項目監(jiān)理部結(jié)合項目的特點通過詳盡的分析，把混凝土裂縫的影響因素按照實施主體和實施階段進(jìn)行劃分，并通過一系列的協(xié)調(diào)工作明確了責(zé)任歸屬。從實施效果來看，這種控制混凝土裂縫的方法是可行的。
　　
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