探讨钢筋混凝土非结构裂缝

【摘要】本文通过对钢筋混凝土构件非结构性裂缝成因的分析，从设计和施工两方面提出防止和减轻钢筋混凝土构件非结构性裂缝的措施。

【关键词】钢筋混凝土；非结构性裂缝

1 钢筋混凝土非结构性裂缝成因分析

建筑工程中，混凝土结构裂缝较为普遍，裂缝的类型很多，但按成因基本可归纳为由外荷载和变形引起的两大类裂缝，外荷载引起的结构性裂缝可以在设计中得到有效控制，而由于混凝土收缩和温度变形引起的收缩裂缝以及由这两种变形共同引起的非结构性裂缝在目前工程中经常发生。

1.1 混凝土收缩变形的特性及影响因素：

混凝土在空气中结硬时，其体积缩小的现象称为混凝土的收缩，收缩是混凝土在不受力情况下因体积变化而产生的变形。它是由凝胶体本身体积的收缩和混凝土因失水产生体积收缩（即干缩）两部分组成。

1.2 混凝土温度变形的特性及影响因素：

混凝土温度线胀系数一般为1.0×10-5，其变形随温差而变化，一般发生在混凝土结硬一直到房屋使用期间。其影响因素有季节温差、内外温差和日照温差。

1.3 混凝土徐变变形的特性及影响因素

混凝土在荷载长期作用下产生随时间而增长的变形称为徐变，徐变会使结构变形增大，而引起构件预应力损失，使构件产生裂缝，产生徐变的原因主要是混凝土中的水泥－凝胶体在荷载作用下产生粘性流动，并把它所受的压力逐渐传给骨料颗粒，徐变开始时增长很快，6个月可达最终徐变量的70～80％，以后增长渐趋缓慢。其影响因素有荷载大小、混凝土的组成成分和配合比，以及混凝土的养护和构件体表比。

2 有效控制混凝土现浇板的技术措施

2.1 设计中有针对性地采取控制和抵抗温度变形和混凝土收缩应力的措施

2.1.1 目前，工程设计中还经常采用后浇带的施工方法，这是释放混凝土早期收缩应力的一种方法，如设计及施工中处理不当，不仅起不到预期的效果，还会留下结构隐患，在此对后浇带的具体做法提出以下建议和看法：

（1）间距：高规规定为30m～40m。建议具体工程应结合建筑物长度、气候环境特点综合考虑，一般应控制在30m左右。

（2）位置：

①小跨梁开间或受力较小的部位，一般可在梁跨三分之一处。

②平面布置时要注意梁的布置宜平行于后浇带以免梁截断太多。

（3）宽度：高规规定800～1000mm。建议预留的宽度要考虑满足钢筋错开搭接要求。可允许大于1000mm。

（4）钢筋：目前对后浇带内梁纵向钢筋处理有两种做法。

第一种：梁板钢筋均断开后搭接(高规要求)，但由于梁钢筋搭、焊接处理困难，质量不易保证，易给结构造成隐患。

第二种：板钢筋断开，梁钢筋直通不断。目前工程采用较多，但由于截断梁较多时，钢筋全部不断会约束混凝土收缩，达不到予期效果。

（5）浇筑时间：高规要求，宜在两个月后且浇筑时的温度宜低于主体混凝土浇筑时的温度。由于混凝土早期收缩量大，相对一年的收缩量，半月约占30～40%；1个月约占45～55%；2个月约占65～75%；半年约占80～90%，故应按规范执行，一般应保证两个月后浇筑。

（6）后浇混凝土：采用无收缩或微膨胀混凝土，强度较主体混凝土提高C5级。

2.1.2 加强混凝土现浇板抗裂的构造措施。

（1）加强屋面保温隔热措施，采用高效保温材料，严格满足建筑节能设计标准。

（2）屋面板、外廊板，阳台板等外露室外现浇板（含施工期间主体暴露时间较长的室内现浇板）以及板跨大于4m且采用泵送混凝土的双向连续板等温度收缩应力较大的板，均应在板面（即板的受压区）配置不小于φ6@200双向钢筋网片，或支座钢筋隔一全跨贯通，但间距不宜大于200mm，每一方向配筋率不宜小于0.1%。以上板在有受力钢筋处，实配钢筋尚应考虑温度收缩应力影响予以适当增大。

（3）框架梁及所有现浇梁凡高度≥600者（无翼缘高度≥450）均设置不小于2φ12腰筋。腰筋宜细而密，间距不应大于200mm，每侧腰筋配筋率不宜小于0.1%。

（4）檐口板，外露栏板应双面双向配筋，上下端头各配≥2φ10温度抵抗筋，并每隔12m设置一道20mm温度伸缩缝。

（5）控制现浇板混凝土强度等级不宜大于C35。

（6）在板角增加辐射筋。现浇板的四周在设计上都已配置负筋，但针对绝大多数裂缝产生于板角这一现象，在板角四周增设辐射筋，使产生裂缝的应力作用方向与辐射筋相一致，能有效地抑制裂缝，此外配筋较多时，相对来说也能明显改善裂缝的产生或扩展，根据裂缝距板角的距离，辐射筋长度取1/3Lo（Lo为短向跨度）和1.5m中大者.

（7）在板面无负筋区域增设φ6@200双向的钢筋网面。

（8）选用受力钢筋时，从抗裂角度出发在满足强度需要的前提下，应控制钢筋的最大间距，一般不应大于200mm；并且分布钢筋必须满足规范要求。

2.2 施工中采取有效的抗裂措施

2.2.1 严格控制混凝土施工配合比。根据混凝土强度等级和质量检验以及混凝土和易性的要求确定配合比。严格控制水灰比和水泥用量。选择级配良好的石子，减小空隙率和砂率以减少收缩量，提高混凝土抗裂强度。

2.2.2 严格控制砂的粒径及含泥量。混凝土用砂应采用中粗砂，如砂粒过细，砂的含泥量超过标准，不仅降低强度，也会使混凝土产生裂缝，这是因为泥的膨胀性大于水泥膨胀性的缘故

2.2.3 在混凝土浇捣前，应先将基层和模板浇水湿透，避免过多吸收水分。浇捣过程中应尽量做到：既振捣充分又避免过度。

2.2.4 严格控制板面负筋的保护层厚度。现浇板负筋一般放置在支座梁钢筋上面，与梁筋应绑扎在一起，另外，采用铁架子或混凝土垫块等措施来固定负筋的位置，保证在施工过程中板面钢筋不再下沉，从而可有效控制保护层，避免支座处因负筋下沉，保护层厚度变大而产生裂缝，板的保护层厚度不应大于1.5cm。

2.2.5 严格施工操作程序，不盲目赶工期。杠绝过早上砖、上荷载和过早拆模。在楼板浇捣过程中更要派专人护筋，避免踩弯板面负筋的现象发生。而对于大梁两侧板面横向裂缝，则可通过在大梁两侧的面层内配置通长的钢筋网片，承受支座负弯矩，避免因不均匀沉降而产生的裂缝。

2.2.6 混凝土楼板浇筑完成后，表面刮抹应限制到最小程度，防止在混凝土表面撒干水泥刮抹。

2.2.7 加强现浇板浇捣后的养护。混凝土养护是整个施工过程中必不可少的一个环节， 忽视对混凝土的养护，既会降低混凝土的强度，又易使其在硬化过程中失水得不到及时补偿而产生裂缝，尤其在高温下施工，更应经常浇水养护，这样既可减少温度产生的裂缝，也可降低由于混凝土的收缩而产生的约束应力，有效控制裂缝。

3 裂缝的处理方法

3.1 对于一般混凝土楼板表面的龟裂，可先将裂缝清洗干净，待干燥后用环氧浆液灌缝或用表面涂刷封闭。施工中若在终凝前发现龟裂时，可用抹压一遍处理。

3.2 其它一般裂缝处理，其施工顺序为：清洗板缝后用1：2或1：l水泥砂浆袜缝，压平养护。

3.3 当裂缝较大时，应沿裂缝凿八字形凹槽，冲洗干净后，用1：2水泥砂浆袜平，也可以采用环氧胶泥嵌补。

3.4 当楼板出现裂缝面积较大时，应对楼板进行静载试验，检验其结构安全性，必要时可在楼板上增做一层钢筋网片，以提高板的整体性。

3.5 通长、贯通的危险结构裂缝，裂缝宽度大于0.3mm的，采用结构胶粘扁钢加固补强。板缝用灌缝胶高压灌胶。

参考文献：

[1] 钢筋混凝土结构设计规范（GB50010-2002）.

[2] 王赫主编：建筑工程事故处理手册 中国建筑工业出版社,1998,8.

[3] 车宏亚主编：钢筋混凝土结构原理 天津大学出版社,1990,3.

3.4 二次浇筑界面裂缝控制

为了保证转换梁混凝土二次浇筑时新旧混凝土上下层交接结合完好，不出现水平裂缝，保证结构良好的整体性，浇筑下层混凝土时注意振捣不过振，减少浮浆。在下层混凝土浇筑完0．5h后，由专人按Φ12钢筋双向@200进行插筋处理，插筋长600mm，上下层混凝土内各留300mm。下层混凝土浇筑完后，及时撒下与预拌混凝土同材质的20～40mm石子，用灰铲轻轻将石子拍人混凝土浆内，使其外露高度占粒径一半，形成石笋界面。并在施工缝处铺设一层Φ8@150钢筋网片，以承受混凝土的温差应力，避免混凝土开裂。

4 混凝土浇筑技术

转换梁混凝浇筑量大，浇筑速度块，总的浇筑时间长，又要考虑温度应力的影响，因此，施工过程中要注意以下几点：

4.1 混凝土施工尽量安排在白天进行，并确保混凝土的输送不间断。混凝土浇筑应分层进行，每层高度控制在300―500mm。每层间隔时间1.5～2h。

4.2 混凝土的振捣采用机械振捣为主，人工插扦为辅。插入振动器宜采用快插慢拔，振动时间以出现泛浆为准，同时插入点距离应在振动棒有半径1．25倍范围内。在梁柱节点处，若钢筋太密，振动不能插入，则采用钢扦插，在梁柱侧模用橡皮锤敲打，用人工振捣来弥补。

4.3 楼板混凝土浇筑，除在梁处采用插入式振动器外，其余均采平板振动器沿垂直浇筑方向来回振捣。平板振动器依次成排进行，且排与排之间应有一定的搭接，确保混凝土不漏振，以达到其密实度。为保证楼板混凝土厚度，除在柱墙筋外注有标高标志外，还应加设用钢筋制作而成的移动式高度控制件，用于控制板厚，以保证板厚满足设计要求。

4.4 泵送施工全过程除了按常规操作外，应注意以下几点：

4.4.1 布管及拆管要严格配合施工顺序和施工缝留设要求。

4.4.2 管泵送前，加强压送水湿润管和泵体，必要时将湿麻袋覆盖于泵管上，降低混凝土温。

4.4.3 泵送过程中，有泵管与溜槽配合，控泵送冲击力，避免挠动深梁锚固筋。

4.4.4 混凝土人模温度控制。入模温度直接影响混凝土的中心温升值，同而降低入模温度是转换层大体积混凝土施工重要控制内容之一。

5 结语

近年来，众多学者对转换层加大了研究力度，其研究成果对转换层的设计提供了丰富的理论依据，但对转换层的施工仅限于指导作用。为此，本文侧重探讨了高层建筑钢筋混凝土梁式转换层的施工技术点和大体积混凝土裂缝的控制措施，以期能为高层建筑钢筋混凝土转换层混凝土施工提供些许技术参考。

参考文献：

[l]唐兴荣．高层建筑转换层结构设计与施工[M]．北京：中国建筑工业出版社，2002．

[2]祁晗．大体积转换梁混凝土浇筑的质量控制措施[J].北京：施工企业管理，2006，9：53～54．

[3]周旺华．现代混凝土叠合结构[M]．北京：中国建筑工业出版社．2008．