建筑結(jié)構(gòu)設計中的現(xiàn)澆混凝土裂縫控制措施

程鴻超（光明地產(chǎn)集團上海明旺房地產(chǎn)有限公司，上海200085）

建筑結(jié)構(gòu)設計中的現(xiàn)澆混凝土裂縫控制措施

程鴻超
（光明地產(chǎn)集團上海明旺房地產(chǎn)有限公司，上海200085）

分析不同工程中的現(xiàn)澆混凝土產(chǎn)生裂縫的相關資料，從建筑結(jié)構(gòu)設計方面總結(jié)出現(xiàn)裂縫的原因，同時采取有效措施對裂縫進行控制，提高我國的建筑質(zhì)量。

結(jié)構(gòu)設計；現(xiàn)澆混凝土；裂縫控制

【DOI】10.13616/j.cnki.gcjsysj.2016.12.111

1 現(xiàn)澆混凝土裂縫產(chǎn)生的原因

現(xiàn)澆混凝土裂縫產(chǎn)生的原因很多，大部分裂縫都出現(xiàn)在大體積混凝土結(jié)構(gòu)以及結(jié)構(gòu)復雜的建筑物中。

1.1 大體積結(jié)構(gòu)混凝土澆筑

混凝土溫度變化容易出現(xiàn)裂縫，在大體積結(jié)構(gòu)中尤為明顯。因此在建筑施工過程中，應該選擇質(zhì)量過關的混凝土，例如選擇低溫混凝土，混凝土在添加水時不會釋放過量的熱，這樣澆筑時結(jié)構(gòu)內(nèi)部溫度和外部溫度不會出現(xiàn)較大溫度差，避免產(chǎn)生裂縫[1]。在一次成型澆筑中，混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)中就會有大量的水化熱聚集，長時間不散發(fā)出來，結(jié)構(gòu)內(nèi)部溫度明顯高于外部溫度，內(nèi)部混凝土結(jié)構(gòu)在壓力作用下出現(xiàn)不規(guī)則的壓縮和膨脹，進而出現(xiàn)裂縫問題[2]。

1.2 復雜結(jié)構(gòu)的混凝土澆筑

在建筑工程中如果出現(xiàn)復雜結(jié)構(gòu)，那么建筑的外觀形狀會有很大變形，例如在平面內(nèi)有突出或凹陷，建筑外觀發(fā)生線條、結(jié)構(gòu)變化，在進行現(xiàn)澆筑混凝土時很難控制，如果內(nèi)部構(gòu)件、橫梁承載力不夠，整體發(fā)生變形，進而出現(xiàn)裂縫。很多情況下，混凝土板設計完成后，受到承載力的影響，會發(fā)生收縮變形，技術(shù)人員盲目增加配筋，雖然在理論上該方法可以有效地提高混凝土的抗裂性，但是在增加配筋的時候，其約束力會使收縮裂縫的數(shù)量增多，導致問題的發(fā)生[3]。如果收縮變形較大時，盲目地增加配筋，將不能保證裂縫寬度滿足裂縫控制的要求，只會起到相反的作用。

2 案例分析

該建筑工程為某小區(qū)住宅，每一樓層高度為3.2m，建筑面積為12354m2，共7棟樓，樓層為28層.為了保證建筑的整體美觀性，同時考慮混凝土裂縫問題，整個結(jié)構(gòu)設計中采取形狀規(guī)則法，避免出現(xiàn)較多復雜結(jié)構(gòu)。除此之外，施工中應用合理措施預防裂縫的發(fā)生。

3 結(jié)構(gòu)設計中現(xiàn)澆混凝土裂縫控制措施分析

3.1 分析結(jié)構(gòu)平面的設計原則

建筑結(jié)構(gòu)設計中，要求平面布局要合理規(guī)則，堅決避免平面線條、形狀發(fā)生較大變化。如果平面存在凹口時，要在凹口位置設計拉梁，對于其周圍的樓板，可進行加厚設計，以提高承載力，或者加強配筋。在建設中嚴格按照設計長度施工，如果房屋長度超過規(guī)定，可以在中部設置一個收縮后澆帶。對于后澆帶，通常設置間距為30m，具體位置一般在樓板和梁的1/3跨處，設置寬度范圍在800～1000mm內(nèi)。在設計后澆帶時，要將板、墻、梁完全分隔開，按照要求連續(xù)配置鋼筋，如果房屋長度超過規(guī)定數(shù)值，要設計出一個變形縫。除此之外，如果主樓和裙樓有很大高度差時，在主樓和裙樓之間設計后澆帶和沉降縫，有效控制基礎發(fā)生沉降導致的裂縫的出現(xiàn)，影響建筑的美觀和質(zhì)量。還要嚴格控制相關構(gòu)件，例如在設置現(xiàn)澆鋼筋混凝土墻雨棚、檐口、掛板、欄板等構(gòu)件時都需要嚴格控制。如果水平長度在12m以上時，必須設置伸縮縫，控制距離在12m范圍內(nèi)。如果房屋長度在40m以上時，技術(shù)人員要在樓板中間設計出后澆帶，目的是控制混凝土收縮溫度和應力的影響。對于磚混結(jié)構(gòu)而言，為了保證質(zhì)量，避免出現(xiàn)大面積裂縫，可以將單元分戶墻下的樓板斷開澆筑，其中的鋼筋要切斷，而不能斷開圈梁。

3.2 合理設計構(gòu)件厚度

為了確保施工后不影響鋼筋耐久性和錨固，必須限制現(xiàn)澆筑構(gòu)件的厚度，正常情況下規(guī)定厚度小于L/30～L/35（L為構(gòu)件長度），對于民用建筑而言，構(gòu)件的最小厚度要控制在100mm，在此基礎上要對樓板中的管線直徑問題進行考慮，避免二者相互影響，導致不符合標準。根據(jù)工程實踐經(jīng)驗得知，如果使用板厚度不達標，尤其是比較薄的時候，現(xiàn)澆混凝土容易出現(xiàn)裂縫，裂縫分布如圖1所示。針對構(gòu)件的不同要結(jié)合工程要求合理限制，保證最終質(zhì)量。

圖1 樓板結(jié)構(gòu)裂縫分布示意圖

3.3 合理設置混凝土等級

一般情況下混凝土強度等級越高，使用的水泥用量越多，如果水灰比大，那么出現(xiàn)裂縫的概率也就越大。對于現(xiàn)澆板而言，平面尺寸大，因此在工程設計中強度等級要大于C30，而現(xiàn)澆梁和樓板的混凝土強度是相同的，如果墻、柱混凝土強度等級比板、梁高的時候，要求節(jié)點的核心位置其強度和柱、墻一致，詳見圖2，圖中h為梁高。

圖2 梁柱節(jié)點混凝土的強度處理

3.4 分析設計配筋時的技巧

進行配筋設計時要考慮對混凝土的影響，結(jié)合工程實踐經(jīng)驗得知，當構(gòu)件的配筋率得到提高后，能有效控制裂縫的發(fā)生。對于梁和板構(gòu)件其配筋率都有明確規(guī)定，在對受力鋼筋進行配置時，遵循間距密、直徑小的原則，這樣就能有效控制發(fā)生的裂縫，由此可見，嚴格控制配筋率可以有效控制裂縫。建筑的屋面?zhèn)鳠嵯禂?shù)一般在1.0W（/m2·K）范圍內(nèi)，在對屋面板施工中，結(jié)構(gòu)配筋時可以使用雙層雙向的配筋模式，對于沒有負筋的板面，可以將板的支座負筋拉通，或者在沒有負筋的位置上設計出雙向鋼筋網(wǎng)，科學和板負筋進行搭接保障操作質(zhì)量。對于4邊都進行嵌固的現(xiàn)澆樓板，在2個方向上同時對板收縮有影響，實踐證實在4大角差中容易出現(xiàn)45°的裂縫，在板的中間位置容易出現(xiàn)貫穿裂縫，針對這些情況，在設計的時候，可以在屋面板應力比較集中的位置設置雙層雙向配筋，配筋的間距為100mm，設置的面積達到1/4的板跨度即可發(fā)揮其作用，除此之外，還可以設置5φ10mm的放射鋼筋，如圖3所示。

Crack Control Measures of Cast-in-Situ Concrete in Building Structural Design

CHENG Hong-chao
（Bright Real Estate Group Shanghai Mingwang Real Estate Co.Ltd.,Shanghai 200085,China）

This paper analyzes the relevant cast—in—situ concrete data in different projects, summarizes the causes of cracks from the aspectsof the design of the building structure,and takes effective measures to control the cracks and improve the construction qualityofour country.

structural design;cast-in-situconcrete;crack control

TU375.1

A

1007-9467（2016）12-0023-03

程鴻超（1979～），男，上海人，工程師，從事結(jié)構(gòu)設計與管理研究。