陳世苗

(新疆天恒基建筑工程有限公司，新疆 烏魯木齊 830009）

在一般的建筑工程項(xiàng)目中，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的裂縫較為普遍，在這些裂縫的類型也很多，但按其行成原因可歸結(jié)為由荷載(包括施工和使用階段的動(dòng)荷載、靜荷載)引起的裂縫和變形(包括濕度變形、不均勻沉降、溫度等)引起的裂縫。這些裂縫其中由溫度變形和混凝土收縮共同引起的溫度縫，一旦發(fā)生這類裂縫，則發(fā)展非常之快。在施工中基巖基礎(chǔ)不均勻，實(shí)際工程中最常見的裂縫是強(qiáng)度較高的收縮裂縫。在荷載作用下的鋼筋混凝土構(gòu)件，當(dāng)混凝土抗拉強(qiáng)度小于拉應(yīng)力時(shí)即產(chǎn)生裂縫。此裂縫會(huì)沿著主拉應(yīng)力方向延伸開去，主拉應(yīng)力方向與走向垂直。

1.1 荷載引起的裂縫

所謂荷載裂縫，是指鋼筋混凝土在靜、動(dòng)荷載及次應(yīng)力作用下產(chǎn)生的裂縫，主要有直接次應(yīng)力裂縫和應(yīng)力裂縫兩種。直接應(yīng)力裂縫是指外荷載引起的直接應(yīng)力產(chǎn)生的裂縫。次應(yīng)力裂縫是指由于外荷載引起的次生應(yīng)力產(chǎn)生的裂縫形式。

鋼筋混凝土混凝土在動(dòng)、靜荷載及次應(yīng)力作用下產(chǎn)生裂縫的原因主要由于以下幾點(diǎn)：

（一）設(shè)計(jì)階段

引起設(shè)計(jì)階段引起裂縫的原因有：實(shí)際受力與結(jié)構(gòu)受力假設(shè)不符：鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)安全系數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)偏低：結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)不考慮具體實(shí)際施工的可通性：結(jié)構(gòu)剛度不夠；鋼筋設(shè)置量偏少等。

而且，在設(shè)計(jì)外荷載作用下，由于結(jié)構(gòu)物的實(shí)際工作形式同一般的計(jì)算有參差或計(jì)算不考慮。那么，在某些位置會(huì)引起次應(yīng)力導(dǎo)致結(jié)構(gòu)開裂。比如在實(shí)際的施工中，兩鉸拱橋設(shè)計(jì)時(shí)常采用布置"X"形鋼筋，同時(shí)用采用將該處斷面被削減尺寸的辦法去設(shè)計(jì)鉸，按照理論計(jì)算該處不會(huì)存在彎矩，但在實(shí)際上該鉸仍然會(huì)被能夠抗彎，以至出現(xiàn)裂縫。這樣將導(dǎo)致鋼筋銹蝕。

（二）施工階段

施工人員會(huì)在施工場(chǎng)地隨便堆放施工機(jī)、材料：而且施工人員并不熟悉預(yù)制結(jié)構(gòu)受力特點(diǎn)，并進(jìn)行翻身、起吊、運(yùn)輸、安裝；不按照設(shè)計(jì)圖紙施工，私自改變結(jié)構(gòu)施工順序。改變鋼筋結(jié)構(gòu)受力模式：不對(duì)鋼筋結(jié)構(gòu)作機(jī)器振動(dòng)下的疲勞強(qiáng)度檢驗(yàn)。

溫度變化引起的鋼筋混凝土裂縫:由于鋼筋混凝土具有一種熱脹冷縮的特性.當(dāng)周圍環(huán)境或內(nèi)部結(jié)構(gòu)溫度發(fā)生變化時(shí)，鋼筋混凝土將發(fā)立刻發(fā)生變形。如果變形會(huì)遭到約束，則將在結(jié)構(gòu)內(nèi)產(chǎn)生應(yīng)力。如果混凝土抗拉強(qiáng)度小于當(dāng)應(yīng)力時(shí)，即會(huì)產(chǎn)生溫度裂縫。而且在某些大跨徑橋梁中.溫度應(yīng)力甚至可以達(dá)到超出荷載應(yīng)力。其他裂縫區(qū)別于溫度裂縫最主要的特征是將隨溫度的變化而擴(kuò)張。引起溫度變化的主要因素如下：

溫差：在一年四季中，溫度是不斷變化的，但變化相對(duì)緩慢，對(duì)鋼筋結(jié)構(gòu)的影響主要是將會(huì)使橋梁的縱向位移。解決這樣的方法一般可通過支座位移、橋面伸縮縫或設(shè)置柔性墩等結(jié)構(gòu)來(lái)處理。

日照：橋墩、主梁或橋面板受太陽(yáng)曝曬后.溫度會(huì)明顯高于其他結(jié)構(gòu)部分，溫度梯度會(huì)呈非線性的分布。但是由于受到自身的約束作用，會(huì)導(dǎo)致局部拉應(yīng)力變大，從而出現(xiàn)裂縫。驟然和日照降溫是導(dǎo)致結(jié)構(gòu)溫度裂縫的一般常見原因。

降溫：冷空氣侵襲、日落、突降大雨等都有可能導(dǎo)致施工結(jié)構(gòu)外表面溫度突然下降?？墒?，由于因內(nèi)部溫度變化比較緩慢而產(chǎn)生了溫度梯度。

水化熱：在實(shí)際的施工過程中，大體積的混凝土(厚度超過2.1m)澆筑之后由于水泥自身水化放熱，致使內(nèi)部溫度變高，內(nèi)外溫差相差太大，表面出現(xiàn)裂縫的現(xiàn)象。施工中應(yīng)根據(jù)實(shí)際的情況，盡量用限制用量水化熱低的水泥、減少骨料人模溫度、水泥、降低內(nèi)外溫差，并逐步緩慢降溫，如果有必要時(shí)可采用循環(huán)冷卻系統(tǒng)進(jìn)行內(nèi)部的散熱，或采用薄層對(duì)澆筑以加快解決散熱，甚至有些大體積，大面積的鋼筋混凝土工程在澆筑期間，必須采取加入冰棒的方式降低溫度。

1.2 變形裂縫

溫度變化引起的裂縫。混凝土一般具有熱脹冷縮的性質(zhì)，其線性膨脹系數(shù)一般為6×10℃～12×10℃。當(dāng)外界環(huán)境溫度發(fā)生變化時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)溫度變形，由此會(huì)產(chǎn)生外部附加應(yīng)力。當(dāng)這種外界應(yīng)力大于鋼筋混凝土的抗拉強(qiáng)度時(shí)，結(jié)構(gòu)體就會(huì)產(chǎn)生裂縫。比如:大體積、大面積鋼筋混凝土就是由于鋼筋混凝土內(nèi)外溫差變化導(dǎo)致的。

干濕變形引起的裂縫。當(dāng)處于空氣中的鋼筋混凝土水分散失時(shí)，會(huì)導(dǎo)致體積收縮，受潮后會(huì)發(fā)生體積膨脹。但是，由于膨脹值小于收縮值，即收縮后的混凝土，吸潮后不可能全部恢復(fù)。所以，在實(shí)際工程中收縮裂縫一般比較普遍。常見的是由于養(yǎng)護(hù)不良造成開裂。

沉降引起的裂縫。當(dāng)在實(shí)際的建筑工程中，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的裂縫一般是較為尋常的，裂縫的出現(xiàn)類型也很多，但是按照其成因可總結(jié)為荷載（包括實(shí)際施工中靜荷載的大小、狀態(tài)、方向決定于地基變化的情況。)引起的裂縫以及變形(不均勻沉降、溫度、濕度變形等)導(dǎo)致的裂縫。在這其中由于混凝土收縮以及溫度變形共同導(dǎo)致的溫度縫，一旦發(fā)生這類的裂縫，則會(huì)發(fā)展比較快。

二、鋼筋混凝土裂縫控制的主要措施

1.溫度以及濕度的控制

夏季時(shí)，應(yīng)盡量不要在每天中午氣溫最高的時(shí)候，比如當(dāng)遇上大面積澆灌時(shí)，而又無(wú)法避開不利時(shí)段時(shí)，則應(yīng)該采取噴灑、覆蓋、灑水等多種應(yīng)對(duì)措施來(lái)進(jìn)行板面的降溫。

2.嚴(yán)格控制鋼筋混凝土施工的配比。

可以根據(jù)混凝土強(qiáng)度以及質(zhì)量檢驗(yàn)混凝土的要求進(jìn)行確切的配比。必須要嚴(yán)格控制水泥和水灰用量選擇級(jí)配良好的小石子，減小空隙率以及砂率以此來(lái)減少收縮量，從而提高混凝土抗裂強(qiáng)度的等級(jí)。

3.實(shí)時(shí)合理抹壓以及養(yǎng)護(hù)

實(shí)施抹壓的作用就是為了找不平整處，當(dāng)表面混凝土在外界擠揉抹壓下，封閉出會(huì)新出現(xiàn)的裂縫以及塑性收縮裂縫，降低表面出現(xiàn)裂縫的概率。實(shí)際的施工過程中抹壓的次數(shù)視具體工程情況來(lái)決定，在混凝土終凝前進(jìn)行二次抹壓。

養(yǎng)護(hù)是通過人為的改變鋼筋混凝土面的內(nèi)部濕熱環(huán)境，及時(shí)、準(zhǔn)確的養(yǎng)護(hù)能降低鋼筋混凝土的干縮情況，增加其抗拉的強(qiáng)度，提升鋼筋混凝土的抗裂性能。鋼筋混凝土在澆注3天內(nèi)為養(yǎng)護(hù)的最關(guān)鍵時(shí)期，時(shí)間一般為7至14天。可以用薄膜覆蓋后并加蓋上一層麻袋以及草墊，這樣即可保濕，又能保持鋼筋混凝土面的溫度晝夜變化來(lái)使幅度達(dá)到穩(wěn)定。

4.及時(shí)的空載時(shí)期

當(dāng)鋼筋混凝土澆注完成后，鋼筋混凝土面層強(qiáng)度有可能達(dá)到1.2Mpa時(shí)才能進(jìn)行人為的施工。所以，空載時(shí)期應(yīng)該大于1天，并且施工荷載不可以過早、過大地硬性的施加，超過鋼筋混凝土承載能力的施工荷載能力，或者過早拆除結(jié)構(gòu)底部支撐，會(huì)使整體結(jié)構(gòu)過早受到負(fù)荷，這樣會(huì)出現(xiàn)混凝土內(nèi)部環(huán)境產(chǎn)生不能愈合的局部裂縫。

總之，近年來(lái)隨著我國(guó)建筑行業(yè)的迅猛發(fā)展，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)將會(huì)得到更為廣泛的發(fā)展與利用。而鋼筋混凝土相對(duì)于廣為發(fā)展的磚混結(jié)構(gòu)，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)具有很多優(yōu)點(diǎn)，比如在耐久性、整體性和可塑性上具備了更加大的競(jìng)爭(zhēng)力。但是，由于鋼筋混凝土自身所具有的一些特性，包括物理特性和化學(xué)特性，在實(shí)際的建筑施工過程中，常常將會(huì)出現(xiàn)局部裂縫的情況，這就在給當(dāng)代建筑物的安全性上帶來(lái)了非常大的后患。所以，一些微小的裂縫可以通過采取適當(dāng)?shù)拇胧┻M(jìn)行彌補(bǔ)和挽救，不會(huì)導(dǎo)致后續(xù)的發(fā)展。但是假如處理不合適，這些平時(shí)我們忽視的裂縫會(huì)隨著時(shí)間的推移發(fā)生更加嚴(yán)重的變化，最終同樣會(huì)將造成十分嚴(yán)重的安全隱患，對(duì)人民的安全、和諧生活構(gòu)成極大的不便。

[1]梁文生鋼筋混凝土裂縫分析與處理[J].建材與裝飾，2007.

[2]景毅鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的裂縫控制[J].建筑工程，2008.

[3]牛君，錢林鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)裂縫成因及其控制[J].水利學(xué)報(bào)，2003.

[4]朱全亮，劉少峰淺談鋼筋混凝土裂縫的產(chǎn)生及防治[J].工程科技，2004.