建筑工程施工裂缝控制措施

摘要：建筑结构、构件出现裂缝, 不仅有损外观, 而且对于承重混凝土结构, 可能会造成整体性破坏, 刚度降低, 钢筋腐蚀, 直接影响承载能力, 建筑物安全以及使用寿命。在工程施工中采取有效措施控制工程裂缝是非常必要的。本文探讨了6种裂缝控制措施。

关键词：建筑工程裂缝控制措施

中图分类号：TU761文献标识码： A 文章编号：

砌体结构裂缝分为受力裂缝和非受力裂缝两大类，在各种直接荷载作用下结构产生的裂缝称为受力裂缝，而砌体因收缩、温度、湿度变化、地基沉陷不均等引起的裂缝是非受力裂缝，又称变形裂缝。砌体房屋的裂缝中变形裂缝约占80％以上，其中温度裂缝更为突出。相对于受力裂缝，变形裂缝的产生机理和影响因素复杂得多，现主要分析砌体结构的变形裂缝。引起砌体结构墙体裂缝的因素很多，既有地基、温度、干缩，也有设计上的疏忽、施工质量、材料不合格及缺乏经验等。本文阐述了几种裂缝控制措施。

1、收缩( 干缩) 裂缝的控制

主要在于控制湿度的变化, 使结构、构件具有相对稳定的湿度。为此, 可采取以下措施:

（1）加强混凝土的早期养护, 混凝土浇筑完后, 表面应及时用草垫、草袋或塑料薄膜覆盖, 并洒水湿润养护。在气温高、湿度低、风速大的天气要及早覆盖、喷水雾养护, 并适当延长养护时间。

（2）加强混凝土表面的抹压, 但应注意避免过分抹压。

（3）采用密封保水方法, 如在混凝土表面喷养护剂或覆盖塑料薄膜, 使水分不易蒸发, 或采用其他减少空气流动( 如设挡风墙、罩等) 、延缓混凝土表面水分蒸发的办法。

（4）预应力构件应及时张拉, 避免长期堆放。

（5）适当选择配合比, 避免水灰比、水泥用量、砂率过大, 严格控制砂、石的含泥量, 避免使用粉砂, 以提高混凝土抗拉强度。

（6）混凝土构件长期露天堆放时, 应继续适当洒水或覆盖养护, 使其有较长的保湿养护时间, 特别是薄壁构件, 应放在阴凉地。

2、温度裂缝的控制

温度裂缝多发生在大体积混凝土表面或温差较大地区的混凝土结构, 其主要原因是混凝土内外温差过大产生拉力造成的。因此, 在工程施工中, 可根据具体情况采取相应措施。

（1）防止混凝土内部约束引起的表面温度裂缝, 一般采用控制混凝土表面与外界或内部的温差的方法, 使其小于25℃ 。常用控制措施是: 对加热养护的构件, 采用缓慢升降温, 使升降温速度不大于10 ℃/ h, 并注意缓慢揭盖、脱模, 避免表面急剧冷却引起表面温度应力过大; 对大体积结构, 当混凝土与外界温差较大时,采用保温养护, 适当延长拆模时间, 使温差控制在25℃ 以内。

（2）预防结构受外部约束引起的混凝土温度裂缝, 一般可采取的措施是:

a. 选用低热或中热水泥( 如矿渣水泥、抗硫酸盐水泥、粉煤灰水泥) 配制混凝土; 在混凝土中掺加粉煤灰或减水剂; 利用后期( 90 d, 180 d) 强度以降低水泥用量和温升; 在基础内预埋冷却水管, 通入循环冷水, 将水化热导出; 在厚大少筋大体积混凝土中,掺入20 %以下块石吸热, 并可节省混凝土。

b. 避开炎热天及夜间浇筑混凝土; 采用低温水拌制混凝土;对砂石进行冷水降温, 或设置简易遮阳装置, 以降低混凝土拌合物温度。同时采用薄层浇筑混凝土, 每层厚度不大于20 cm, 加快热量散发, 并使热量分布均匀。

c. 做好混凝土的保温、保湿养护, 缓慢降温, 充分发挥徐变特性, 削减温度应力; 夏季避免曝晒, 冬季采取保温覆盖, 以免出现急剧的温度梯度; 采取长时间养护, 规定合理的拆模时间, 充分发挥混凝土的“ 应力松弛效应” ; 加强温度监测, 及时调整保温及养护措施, 控制混凝土内外温差不大于25℃; 混凝土拆模后, 及时回填土, 避免结构侧面长期暴露。

d. 大体积基础采取分层分块浇筑, 合理设置水平或垂直施工缝, 在适当位置设置后浇带, 以加快散热, 减少约束程度; 在岩石地基或厚混凝土垫层上浇筑大体积混凝土, 应在垫层上设置滑动层( 铺砂或铺设卷材等) , 并在垂直面设置缓冲层( 贴聚乙烯泡沫塑料) , 以消除嵌固作用, 释放约束应力。

e. 选择良好级配的粗骨料, 严格控制其含泥量; 加强混凝土振捣, 提高混凝土密实性和抗拉强度; 在基础内设置必要的温度配筋; 在接缝部位, 适当增大配筋率, 设暗梁, 以减轻边缘效应, 提高抗拉强度; 同时加强混凝土的早期养护, 提高早期抗拉强度和弹性模量。

f. 避免降温与干缩共同作用, 导致应力叠加; 在混凝土中掺加水泥用量5 %~ 10 %的UEA 混凝土微膨胀剂, 配制微膨胀补偿收缩混凝土, 以抵消由于干缩和降温引起的混凝土收缩, 控制混凝土开裂。

g. 采取“双控计算”措施, 即在浇筑混凝土前按施工条件和拟采取的防裂控制措施, 计算可能产生的最大降温收缩拉应力, 当发现超过计算龄期的混凝土抗拉强度时, 调整所采取的措施使应力控制在允许范围内; 混凝土浇筑后, 根据实测温度和温度升降曲线, 计算每阶段降温时混凝土的累计拉应力, 当其大于该龄期的混凝土抗拉极限强度时, 应采取保温养护措施, 控制内外温差在25℃范围内, 使各阶段降温时混凝土的累计拉应力小于该龄期混凝土允许的抗拉强度, 以控制裂缝出现。

3、沉降裂缝的控制

沉降裂缝主要在混凝土表面沿水平钢筋通长方向出现, 分布面比较广, 一般在拆模后3 d~ 7 d 出现, 其主要原因在于, 若混凝土浇捣时, 骨料颗粒下沉, 水泥浆上浮, 受到钢筋或埋件或大骨料的阻挡, 造成混凝土的分离。在工程施工中, 一般采取的措施为:

（1）在混凝土施工时应注意布点下料的位置尽量要少。

（2）振捣下层钢筋时可轻轻地对上部钢筋进行振动, 尽量减少上部钢筋粘带水泥浆。

（3）浇筑混凝土以前可对钢筋及模板用水湿润, 降低钢筋及模板的温度。

（4）夏季混凝土浇筑尽量选在早晨或晚间温度较凉爽时。

（5）施工时应严格控制钢筋的保护层厚度。

（6）混凝土浇筑时应严格控制振捣时间, 振捣充分, 且分层间隔不宜过长。

4、徐变裂缝的控制措施

影响混凝土徐变裂缝的因素很多, 在工程施工中为较有效的达到控制徐变裂缝的目的, 可采取以下措施:

（1）适当加大端头截面高度, 配置承受水平力钢筋、放射式配筋或弯起构造筋(弯起方向平行于主拉应力) 。压低预应力筋弯起角度, 减少非预压区。

（2）支撑节点采用微动连接, 如采用螺栓连接, 预留孔内设橡胶垫圈、柔性连接等, 以削减约束应力。

（3）构件吊装前应有一个较长的堆放时间, 吊车梁的最后固定尽可能晚些（徐变3 个月可达60 %, 4 个月基本稳定, 半年徐变可完成70 %~ 80 %）, 使徐变变形在吊装前( 或固定前) 完成大部分,此时混凝土具有较长龄期, 强度也较高。

（4）预应力混凝土构件不要过早放张, 以减少收缩徐变变形,提高抗裂能力。

（5）加大端头支承垫板, 改进压力分布层, 减少应力集中。

5、应力裂缝的控制措施

（1）加强施工中钢筋、模板、混凝土配料、振捣的质量控制检查, 确保结构构件钢筋位置、安装支撑系统、支撑位置正确, 混凝土强度达到要求。

（2）正确掌握拆模时间, 避免过早拆模, 敲击过重; 严格控制施工临时堆载; 构件堆放、运输、吊装时保持支承和吊点位置正确、稳定, 避免振动、碰撞。

（3）避免直接在松软土或松填土上支模或制作预制构件, 场地周围做好排水并注意养护, 避免水管漏水浸泡地基。

（4）预应力构件张拉或放张时, 混凝土必须达到规定的强度;控制应力应准确, 不应超张, 应缓慢放松预应力筋; 胎模端部加弹性垫层( 木或橡胶) , 减缓胎模角度, 以使构件回缩不被卡住。

（5）预应力吊车梁、桁架等构件端部节点处劈裂应力区全高增配箍筋或钢筋网片, 并保证预应力钢筋混凝土有一定的厚度。

（6）板面采用二次或三次压光, 改善板面质量。

6、施工裂缝的控制措施

（1）木模板浇水湿透, 防止胀模将混凝土拉裂。采用翻转脱模时应平稳, 防止剧烈冲击和振动, 并应在平整坚实的铺砂地面上进行。

（2）预应力构件预留孔时管芯要平直, 混凝土浇筑后定时( 15 min左右) 转动钢管, 抽管时间以手压混凝土表面不显印痕为宜, 抽管时应平稳缓慢。

（3）胎模应选用有效的隔离剂, 起模前先用千斤顶均匀松动,再平缓起吊。

（4）构件堆放要按支承受力状态设置垫木, 重叠堆放时, 支点应保持在一条直线上, 同时做好标记, 避免板、梁、柱构件反放。

（5）运输中, 构件之间设置垫木并互相绑牢, 防止晃动、碰撞。

（6）屋架、柱等大型构件吊装, 应按规定设置吊点; 吊装屋架等侧向刚度差的构件时, 应用脚手架横向加固, 并设牵引绳, 防止吊装过程中晃动、碰撞。

（7）混凝土冬期施工在掺加氯盐早强剂的同时, 也应掺加亚硝酸钠阻锈剂( 为水泥重量的1 %~ 2 %) 。

（8）滑动模板应确保安装尺寸和质量要求, 施工中若因某种原因停滑时间过长, 应松开模板后再滑升, 以防止拉裂混凝土。

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注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。