巖土工程師輔導(dǎo)：關(guān)于大體積混凝土裂縫的探討(1)

　　摘要：施工當(dāng)中難免遇到裂縫的問題，一般人們首先想到的是結(jié)構(gòu)問題，但也不全是這樣。有時裂縫只是建筑表面的現(xiàn)象，它并不會影響結(jié)構(gòu)的安全。本文主要介紹裂縫的產(chǎn)生及防治。

　　關(guān)鍵詞：大體積混凝土 裂縫

　　建筑裂縫分析一、 裂縫簡述：施工當(dāng)中難免遇到裂縫的問題，一般人們首先想到的是結(jié)構(gòu)問題，但也不全是這樣。有時裂縫只是建筑表面的現(xiàn)象，它并不會影響結(jié)構(gòu)的安全。二、 裂縫的形成：(一) 墻體裂縫：

　　1、 沉降裂縫：

　　由于地基的不均勻沉降，使磚砌墻體表面產(chǎn)生一些不同性質(zhì)的裂縫。由于磚混結(jié)構(gòu)一般性裂縫(除嚴重開裂外)不危及結(jié)構(gòu)安全和使用，往往容易被人們忽視，致使這類裂縫屢次發(fā)生，形成隱患。當(dāng)?shù)卣鸺捌渌奢d作用下，容易引起提前破壞，所以應(yīng)采取有效措施減少和防止裂縫的產(chǎn)生。

　　1) 現(xiàn)象：

　　a、 斜裂縫一般發(fā)生在縱墻的兩端，多數(shù)裂縫通過窗口的兩個對角，裂縫向沉降較大的方向傾斜，并由下向上發(fā)展。由于橫墻剛度較大(門窗洞口較少)，一般不會產(chǎn)生較大的相對變形，所以很少出現(xiàn)這類裂縫。裂縫多在墻體下部，向上逐漸減少，寬度下大上小，常常在房屋建成后不久就出現(xiàn)，其數(shù)量及寬度隨時間而逐漸發(fā)展。

　　b、 窗間墻水平裂縫。一般在窗間墻的上下對角處成對出現(xiàn)，沉降大的一邊裂縫在下，沉降小的一邊裂縫在上。

　　c、 豎向裂縫發(fā)生在縱墻中央的頂部和底層窗臺處，裂縫上寬下窄。當(dāng)縱墻頂層有鋼筋混凝土圈梁時，頂層中央頂部豎向裂縫則較少。

　　2) 原因分析：

　　a、 斜裂縫主要發(fā)生在軟弱土地基上，由于地基不均勻下沉，使墻體承受較大的剪切力，當(dāng)結(jié)構(gòu)剛度較差，施工質(zhì)量和材料強度不能滿足要求時，導(dǎo)致墻體開裂。

　　b、 窗間墻水平裂縫產(chǎn)生的原因是在沉降單元上部受到阻力，使窗間墻受到較大的水平剪力，而發(fā)生上下位置的水平裂縫。

　　c、 房屋低層窗臺下豎直裂縫，是由于窗間墻承受荷載后，窗臺墻起反梁作用，特別是較寬大的窗口或窗間墻承受較大的集中荷載情況下，窗臺墻因反向變形過大而開裂，由于凍脹作用而在窗臺處發(fā)生裂縫。

　　3) 預(yù)防措施：

　　a、 合理設(shè)置沉降縫。凡不同荷載(高差懸殊的房屋)、長度過大、平面形狀較為復(fù)雜，同一建筑物地基處理方法不同和有部分地下室的房屋，都應(yīng)從基礎(chǔ)開始分成若干部分，設(shè)置沉降縫，使其各自沉降，以減少或防止裂縫產(chǎn)生。沉降縫應(yīng)有足夠的寬度，操作中應(yīng)防止?jié)仓α簳r將斷開處澆在一起，或磚頭、砂漿等雜物落入縫內(nèi)，以免房屋不能自由沉降而發(fā)生墻體拉裂現(xiàn)象。

　　b、 加強上部結(jié)構(gòu)的剛度，提高墻體抗剪強度。由于上部結(jié)構(gòu)剛度較強，可以適當(dāng)調(diào)整地基的不均勻下沉。所以應(yīng)在基礎(chǔ)頂面及各樓層門窗口上部設(shè)置圈梁，減少澆水潤濕、改善砂漿各易性、提高砂漿飽滿度和磚層間的粘結(jié)(提高灰縫的砂漿飽滿度可以大大提高墻體的抗剪強度)。在施工臨時時間斷處盡量留置斜槎。當(dāng)留置直槎時，應(yīng)加拉接筋。

　　c、 加強地基探槽工作。對于較復(fù)雜的地基，在基槽開挖后應(yīng)進行普遍釬探，等探出的軟弱部位進行加固處理后，方可進行基礎(chǔ)施工。

　　d、 寬大窗口下部應(yīng)考慮設(shè)混凝土梁以適應(yīng)窗臺反梁作用的變形，防止窗臺處產(chǎn)生豎直裂縫。為避免多層房屋底層窗臺下出現(xiàn)裂縫，除了加強基礎(chǔ)整體性外，也可以采取通長配筋的方法來加強。窗臺部位也不宜使用過多的半磚砌筑。

　　4) 治理方法：

　　對于墻體產(chǎn)生裂縫首先應(yīng)作好觀察工作，注意裂縫開展規(guī)律。對于非地震區(qū)一般性裂縫，如若干年后不再發(fā)展，則可以認為不影響結(jié)構(gòu)安全使用，局部寬縫處，用砂漿堵抹即可。對于影響安全使用的結(jié)構(gòu)裂縫，應(yīng)進行加固處理。對于因墻體原材料強度不夠而發(fā)生的裂縫，墻面可敷貼鋼筋網(wǎng)片，并配置穿墻壁拉筋加以固定，然后灌細石混凝土或分層抹水泥砂漿進行加固。墻體裂縫的加固方法，應(yīng)結(jié)合裂縫性質(zhì)和嚴重程度，由設(shè)計部門提出。

　　2、 溫度裂縫：

　　1) 現(xiàn)象：

　　a、 八字縫出現(xiàn)在頂層縱墻的兩端(一般在1-2個開間的范圍內(nèi))，嚴重時可發(fā)展至房屋1/3長度內(nèi)，有時在橫墻上也可能發(fā)生。裂縫寬度一般中間大，兩端小，當(dāng)外縱墻兩端有窗時，裂縫沿窗口對角方向裂開。

　　b、 水平裂縫。一般發(fā)生在平屋頂屋檐下或頂層圈梁2-3皮磚的灰縫位置。裂縫一般沿外墻頂部斷續(xù)分布，兩端較中間嚴重，在轉(zhuǎn)角處，縱、橫墻水平還不夠相交而形成包角裂縫。

　　2) 原因分析：

　　a、 八字裂縫一般發(fā)生在平屋頂房屋頂層縱墻面上，這種裂縫往往在夏季屋頂圈梁、挑檐混凝土澆筑后，而保溫層未施工前，由于混凝土和磚砌體兩種材料線脹系數(shù)不同，在較大溫差情況下，縱墻因不能自由縮短而在兩端產(chǎn)生八字斜裂。無保溫屋蓋的房屋，經(jīng)過冬、夏氣溫的變化也容易產(chǎn)生八字裂縫。

　　b、 檐口下水平裂縫、包角裂縫以及在較長的多層房屋樓梯間處的豎直裂縫，產(chǎn)生的原因與上達原因相同。

　　3) 預(yù)防措施：

　　a、 合理安排屋面保溫層施工。由于屋面結(jié)構(gòu)施工完畢至作好保溫層，中間有一段時間間隔，因此屋面施工應(yīng)盡量避開高溫季節(jié)。屋面挑檐可采取分塊預(yù)制或留置伸縮縫，以減少混凝土伸縮對墻體的影響。

　　4) 治理方法：

　　與沉降裂縫治理相同。

　　3、 其它裂縫：

　　1) 現(xiàn)象：

　　a、 在較長的多層房屋樓梯間處，樓梯休息平臺與樓板鄰接部位發(fā)生的豎直裂縫。

　　b、 大梁底部的墻體(窗間墻)，產(chǎn)生局部豎直裂縫。

　　2) 原因分析：

　　大梁下面墻局部豎直裂縫，主要由于未設(shè)梁墊或梁墊面積不足，磚墻局部承受荷載過大所引起的。此外，與磚和砂漿標號偏低、施工質(zhì)量差也有關(guān)。

　　3) 預(yù)防措施：

　　a、 有大梁集中荷載作用于的窗間墻，應(yīng)有一定的寬度，梁下較小的窗間墻，施工中應(yīng)避免留腳手眼。

　　b、 有些墻裂縫具有地區(qū)性特點，應(yīng)同設(shè)計與施工部門，結(jié)合本地區(qū)氣候、環(huán)境和結(jié)構(gòu)形式、施工方法等，進行綜合調(diào)查分析，然后采取措施，加以解決。

　　4) 治理方法：

　　與沉降裂縫治理相同。

　　(二) 混凝土裂縫：

　　對有些結(jié)構(gòu)按其所處條件的不同，允許存在一定寬度的裂縫。但施工中仍盡可能采取有效的技術(shù)措施控制裂縫，使結(jié)構(gòu)盡量不出現(xiàn)裂縫，或盡量減少裂縫的數(shù)量和寬度，特別是避免有害裂縫的出現(xiàn)，以確保工程質(zhì)量。

　　裂縫按產(chǎn)生的原因有：由外荷載(包括施工和使用階段的靜荷載、動荷載)引起的裂縫;由變形(包括溫度、濕度變形、不均勻沉降等)引起的裂縫;由施工操作(如制作、脫模、養(yǎng)護、堆放、運輸、吊裝等)引起的裂縫。

　　按裂縫的方向、形狀有：水平裂縫，垂直裂縫，橫向裂縫，縱向裂縫，斜向裂縫以及放射狀裂縫等。按裂縫深度有：貫穿裂縫、深層裂縫及表面裂縫三種。

　　1、 塑性裂縫：

　　1) 現(xiàn)象：

　　裂縫在結(jié)構(gòu)表面出現(xiàn)，形狀很不規(guī)則且長短不一，互不連貫，類似干燥的泥漿面。大多在混凝土澆筑初期(一般在澆筑后4小時左右)，當(dāng)混凝土本身與外界氣溫相差懸殊，或本身溫度長時間過高(40℃以上)，而氣候很干燥的情況下出現(xiàn)。塑性裂縫又稱龜裂，屬于干縮裂縫，出現(xiàn)普遍。

　　2) 原因分析：

　　a、 混凝土澆筑后，表面沒有及時覆蓋，受風(fēng)吹日曬，表面游離水分蒸發(fā)過快，產(chǎn)生急劇的體積收縮，而此時混凝土早期強度很低，不能抵抗這種變形應(yīng)力而導(dǎo)致開裂。

　　b、 使用收縮率較大的水泥，水泥用量過多，或使用過量的粉砂。

　　c、 混凝土水灰比過大，模板過于干燥。

　　3) 預(yù)防措施：

　　a、 配制混凝土?xí)r，應(yīng)嚴格控制水灰比和水泥用量，選擇級配良好的石子，減小空隙率和砂率;同時，要振搗密實，以減少收縮量，提高混凝土抗裂度。

　　b、 澆筑混凝土前，將基層和模板澆水濕潤。

　　c、 混凝土澆筑后，對裸露表面應(yīng)及時用潮濕材料覆蓋，認真養(yǎng)護。

　　d、 在氣溫高、濕度低或風(fēng)速大的天氣施工，混凝土澆筑后，應(yīng)及早進行噴水養(yǎng)護，使其保持濕潤;大面積混凝土宜澆完一段，養(yǎng)護一段。此外，要加強表面的抹壓和養(yǎng)護工作。

　　e、 混凝土養(yǎng)護可采用表面噴氯偏乳液養(yǎng)護劑，或覆蓋濕草袋、塑料布等方法;當(dāng)表面發(fā)現(xiàn)微細裂縫時，應(yīng)及時抹壓，再覆蓋養(yǎng)護。

　　f、 設(shè)擋風(fēng)設(shè)施。

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