建筑结构中主要裂缝成因与治理

【摘 要 】建筑混凝土结构裂缝有十余种类型,其特点和形成规律也各不相同,但在实际工程中,往往裂缝形成的原因是多种因素造成的,其中有主要因素,也有次要因素,因此分清主次因素,对混凝土结构裂缝原因给出科学正确的“诊断”,是至关重要的,对症下药方能起到事半功倍的效果.

【关 键 词 】混凝土结构裂缝原因；治理措施

混凝土与钢筋混凝土结构是一种耐久性较好的结构体系,但是由于混凝土是由各种不同材料性质组成的混合体,其匀质性较差,抗拉强度较低,又有膨胀收缩、徐变等特性,因此在实际工程中,往往由于设计不周、施工粗糙、使用不当等原因,致使混凝土构件与结构出现不同程度的裂缝,给结构造成一定的损伤,影响建筑物的正常使用,有些裂缝则危及结构的安全,甚至造成建筑物的严重破坏和倒塌.

1.地基沉陷引起的裂缝

1.1 裂缝产生

通常我们都认为地基土层在自重的作用下压缩已稳定,因此,地基沉降的外因主要是建筑物荷载在地基中产生的附加应力.其内因是土由三相组成,具有碎散性,在附加应力的作用下土层的孔隙发生压缩变形,引起地基沉降.

1.2 治理措施

1.2.1 结构方面措施

（1）采用轻质高强的墙体材料,如陶粒混凝土、空心砌块、多孔砖等,以减轻墙体自重.

选用轻形结构.如可采用预应力钢筋混凝土结构,轻钢结构和各种轻型空间结构等.工业厂房屋盖的重量较大,可将过去常用的大型屋面板外加防水屋盖改成各种自防水预制轻型屋面板,重量可减轻许多.减少基础和上覆土的重量.可采用空心基础、薄壳基础、无埋式薄板基础等自重轻,回填土少的基础形式,以及用空地板代替厚填土以减轻基底压力.

（2）加强建筑物的刚度和强度.控制建筑物的长高比L/H2.5；设置封闭圈梁和构造柱.圈梁设置在基础顶面,顶层门窗上方.地震烈度8度地区应每隔一层加一道圈梁,甚至层层设置圈梁.圈梁应设置在外墙,内纵墙和主要内横墙上,并宜在平面内连成封闭系统.圈梁的宽度等于墙厚,高度不小于120mm.所采用的混凝土强度等级不低于C15.纵向连续浇注,一次完成以形成整体结构.构造柱应设置在外墙四角和内外墙交接处,其钢筋与圈梁连接成整体.

（3）减小或调整基底的附加应力,设置地下室.以挖除的地下室空间的土重抵消部分甚至全部建筑物的重量,达到减小沉降的目的；改变基底尺寸,使不同荷载的基础沉降量接近,减轻不均匀沉降值.

1.2.2 施工方面措施

（1）保持地基土的原状结构.粘性土通常具有一定的结构强度,尤其是高灵敏度土,基槽开挖时,应避免人来车往破坏地基持力层土的原状结构.必要时,基槽开挖深度保留200mm左右的原状土,待基础施工开始时再挖除.如果坑底已扰动,可先铺一层中粗砂,再铺卵石或碎石压实处理.

（2）合理安排施工顺序.当建筑物各部分荷载差异大时,施工顺序安排应先盖高楼、荷载重的部分,后盖低层、荷载轻的部分,这样就可以调整部分沉降差.

（3）注意选择合理的施工方法.在己建成的轻型建筑物附近,不宜堆放大量的建筑材料或土方,以避免地面堆载引起建筑物产生附加沉降.在进行井点降水降低地下水位及挖深坑修建地下室时,应注意对临近建筑物可能产生不良影响.拟建的密集建筑群内如有采用桩基础的建筑物,桩的设置应首先进行.

2.施工技术引起的裂缝

2.1 裂缝产生

混凝土裂缝的种类和分布位置：现浇楼板混凝土穿透性龟裂；现浇楼板混凝土预留孔洞的放射性裂缝；墙体混凝土上部裂缝.

2.1.1 楼板拆模过早或拆模后再次支撑未作同条件混凝土试块或不依据同条件混凝土试块达到设计强度100%就提前拆模,但拆模后又承受不了荷载就可能造成顶板混凝土开裂；此时利用支撑对此种情况的混凝土楼板进行局部受力往上顶,因为是局部支点,而且是人为掌握支顶力度无法确定支力大小,就不可避免地会出现此支撑支顶过力而使楼板混凝土出现裂缝.

2.1.2 楼板底模和支架的整体强度、刚度不够

作者总结,存在下面的原因时均能造成楼板底模和支架的整体强度、刚度不够的结果,同事使得混凝土结构产生裂缝.未进行模板强度计算；支撑间距和龙骨间距大于经过模板计算的施工方案间距；支撑或龙骨的材料规格小于经过模板计算的施工方案的材料规格；立向支撑的接头缝、支撑与龙骨接触缝、大小龙骨接触缝、小龙骨与竹胶板接触缝因有缝隙而不实；立向支撑接头轴心不直,且无拉杆或拉杆无效.

2.1.3 泵送混凝土布料杆安放处未设附加支撑

混凝土布料杆本身重量和布料杆系统中混凝土的重量形成的荷载均承压在布料杆4条腿的4个支点上,在送混凝土时布料杆受混凝土输送泵压力冲击的影响,使得布料秆的4条腿支点经常出现2条腿受力的状态,此时的现浇板混凝土强度均未达到设计强度,所以此开间楼板混凝土很容易产生裂缝.

2.2 治理措施

2.2.1 模板的支撑、大小龙骨材料规格和间距必须通过模板强度计算确定,并在施工中严格执行.

2.2.2 与竹胶板接触的小龙骨厚度必须加工得一致、准确,以确保与竹胶板接触紧密.

2.2.3 在确保按施工方案设置支撑的拉杆以外,尽可能采用无接头支撑和顺百古撑,如使用有接头支撑,必须确保两半段支撑的轴心基本一致,且必须保证接头缝隙密实,并在接头部位必须设置双向拉杆,并将拉杆端头与墙顶实,确保有接头的支撑受力后轴心不弯曲.

2.2.4 楼板混凝土开盘前必须将支撑、上下端接头缝、大小龙骨交接缝用木片等物塞实.

2.2.5 将泵送混凝土布料杆安置在每层的固定房间,将布料杆的四个支脚位置固定,在每次顶板施工放线时,弹好固定位置的4个十字线（十字线长不小于1米）,将十字线处单独增设支撑,并在每次布料杆吊放时将4个支脚处增铺不小于50mm厚、200mm宽的木垫板,并与十字线对正.此作法是预防混凝土布料杆因泵送压力冲击造成单支脚受力致使楼板开裂的有效方法.

2.2.6 为防止楼层吊放物料的冲击集中荷载造成楼板混凝土开裂,在每楼层基本固定的吊放物料的房间楼板模板下,在原有支撑数量的基础上适当增加临时性支撑,待上一楼层吊放的物料分散使用或使用完成后,再将此支撑拆下倒往其它部位周转使用.

建筑混凝土结构裂缝有十余种类型,其特点和形成规律也各不相同,但在实际工程中,往往裂缝形成的原因是多种因素造成的,其中有主要因素,也有次要因素,因此分清主次因素,对混凝土结构裂缝原因给出科学正确的“诊断”,是至关重要的,对症下药方能起到事半功倍的效果.