時(shí)間：2022-05-31 09:34:22
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2.大體積混凝土的澆筑方案大體積鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在工業(yè)建筑中多為設(shè)備基礎(chǔ)、高層建筑中的厚大基礎(chǔ)底板等，這類結(jié)構(gòu)由于承受巨大的荷載，整體性要求高，往往不允許留施工縫，要求一次澆筑完畢。因此，每遇到此類結(jié)構(gòu)，在施工前，我就定出混凝土的施工方案，可分為全面分層、分段分層、斜面分層三種。
2.1全面分層澆筑方案。是將結(jié)構(gòu)全面分成厚度相等的澆筑層，每層皆從一邊向另一邊推進(jìn)澆筑，要求每層混凝土必須在下面一層混凝土初凝前澆筑完畢。采用該方案時(shí)，結(jié)構(gòu)的平面尺寸不宜過大，否則混凝土強(qiáng)度（指單位時(shí)間內(nèi)澆筑混凝土的數(shù)量）過大，造成施工困難。
2.2分段分層澆筑方案將結(jié)構(gòu)適當(dāng)分成若干段，每段再分若干層，逐層逐段澆筑混凝土，該方案適用于厚度不大而面積或長度較大的結(jié)構(gòu)。(3)斜面分層澆筑方案。當(dāng)結(jié)構(gòu)長度較大而厚度不大時(shí)，可采用斜面分層澆筑方案。澆筑時(shí)混凝土一次澆筑到頂，讓混凝土自然流淌，形成一定的斜面。這時(shí)混凝土的振搗應(yīng)從下端開始，逐步向上，這種方案較適合泵送混凝土工藝，因?yàn)榭擅馊セ炷凛斔凸芊磸?fù)拆裝。
3分析大體積混凝土裂縫產(chǎn)生的原因
3.1干縮裂縫?；炷粮煽s主要和混凝土的水灰比、水泥的成分、水泥的用量、集料的性質(zhì)和用量、外加劑的用量等有關(guān)。是混凝土內(nèi)外水分蒸發(fā)程度不同而導(dǎo)致變形不同的結(jié)果：混凝土受外部條件的影響，表面水分損失過快，變形較大，內(nèi)部濕度變化較小變形較小，較大的表面干縮變形受到混凝土內(nèi)部約束，產(chǎn)生較大拉應(yīng)力而產(chǎn)生裂縫。
3.2塑性收縮裂縫。塑性收縮裂縫一般在干熱或大風(fēng)天氣出現(xiàn)，裂縫多呈中間寬、兩端細(xì)，且長短不一，互不連貫狀態(tài)。常發(fā)生在混凝土板或比表面積較大的墻面上，較短的裂縫一般長20～30cm，較長的裂縫可達(dá)2～3m，寬1～5mm。從外觀分為無規(guī)則網(wǎng)絡(luò)狀和稍有規(guī)則的斜紋狀或反映出混凝土布筋情況和混凝土構(gòu)件截面變化等規(guī)則的形狀，深度一般3～10cm，通常延伸不到混凝土板的邊緣。
3.3沉陷裂縫。沉陷裂縫的產(chǎn)生是由于結(jié)構(gòu)地基土質(zhì)不勻、松軟，或回填土不實(shí)或浸水而造成不均勻沉降所致?；蛘咭?yàn)槟０鍎偠炔蛔?，模板支撐間距過大或支撐底部松動(dòng)等導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)沉陷裂縫。特別是在冬季，模板支撐在凍土上，凍土化凍后產(chǎn)生不均勻沉降，致使混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫。
3.4溫度裂縫。溫度裂縫多發(fā)生在大體積混凝土表面或溫差變化較大地區(qū)的混凝土結(jié)構(gòu)中?；炷翝沧⒑螅谟不^程中，水泥水化產(chǎn)生大量的水化熱。由于混凝土的體積較大，大量的水化熱聚積在混凝土內(nèi)部而不易散發(fā)，導(dǎo)致內(nèi)部溫度急劇上升。而混凝土表面散熱較快，這樣就形成內(nèi)外的較大溫差。較大的溫差造成混凝土內(nèi)部與外部熱脹冷縮的程度不同，使混凝土表面產(chǎn)生一定的拉應(yīng)力。當(dāng)拉應(yīng)力超過混凝土的抗拉強(qiáng)度極限時(shí)，混凝土表面就會(huì)產(chǎn)生裂縫，這種裂縫多發(fā)生在混凝土施工中后期。
4.對(duì)大體積混凝土裂縫采用材料控制技術(shù)
4.1水泥的合理選取。優(yōu)先選用收縮小的或具有微膨脹性的水泥。因?yàn)檫@種水泥在水化膨脹期（1～5d）可產(chǎn)生一定的預(yù)壓應(yīng)力，而在水化后期預(yù)壓應(yīng)力部分抵消溫度徐變應(yīng)力，減少混凝土內(nèi)的拉應(yīng)力，提高混凝土的抗裂能力。
4.2骨料的合理選取。選擇線膨脹系數(shù)小、巖石彈性模量低、表面清潔無弱包裹層、級(jí)配良好的骨料，這樣可以獲得較小的空隙率及表面積，從而減少水泥的用量，降低水化熱，減少干縮，減小了混凝土裂縫的開展。
4.3盡可能減少水的用量。混凝土具有雙重作用，水化反應(yīng)離不開水的存在，但多余水貯存于混凝土體內(nèi)，不僅會(huì)對(duì)混凝土的凝膠體結(jié)構(gòu)和骨料與凝膠體間的界面過度區(qū)間的結(jié)構(gòu)發(fā)展帶來影響，而且一旦這些水分損失后，凝膠體體積會(huì)收縮，如果收縮產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力超過界面過度區(qū)間的抗力，就有可能在此界面區(qū)產(chǎn)生微裂縫，降低混凝土內(nèi)部抵抗拉應(yīng)力的能力。
5.加強(qiáng)混凝土的養(yǎng)護(hù)混凝土拌合物經(jīng)澆筑搗密后，即進(jìn)入靜置養(yǎng)護(hù)期，其中水泥和水逐漸起水化作用而增長強(qiáng)度。在這期間應(yīng)該設(shè)法為水泥的順利水化創(chuàng)造條件，稱混凝土的養(yǎng)護(hù)。水泥的水化要有一定的溫度和濕度的條件。溫度的高低主要影響水泥水化的速度，而濕度條件則影響水泥水化能力?；炷寥缭谘谉釟夂蛳聺仓植患皶r(shí)灑水養(yǎng)護(hù)，會(huì)使混凝土中的水分蒸發(fā)過快，出現(xiàn)脫水現(xiàn)象，使已形成凝膠狀態(tài)的水泥顆粒不能充分水化，不能轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的結(jié)晶而失去了粘結(jié)力，混凝土表面就會(huì)出現(xiàn)片狀或粉狀剝落，降低了混凝土的強(qiáng)度，另外，混凝土過早失水，還會(huì)因收縮變形而出現(xiàn)干縮裂縫，影響混凝土的整體性和耐久性。所以在一定溫度條件下混凝土養(yǎng)護(hù)的關(guān)鍵是防止混凝土脫水。
6.摻入外加劑與摻合材料提高混凝土耐久性
6.1粉煤灰?；炷林袚接梅勖夯液?，可提高混凝土的抗?jié)B性、耐久性，減少收縮，降低膠凝材料體系的水化熱，提高混凝土的抗拉強(qiáng)度，抑制堿集料反應(yīng)，減少新拌混凝土的泌水等。這些諸多好處均將有利于提高混凝土的抗裂性能。但是同時(shí)會(huì)顯著降低混凝土的早期強(qiáng)度，對(duì)抗裂不利。試驗(yàn)表明，當(dāng)粉煤灰取代率超過20%時(shí)，對(duì)混凝土早期強(qiáng)度影響較大，對(duì)于抗裂尤其不利。
6.2硅粉。（1）抗凍性：微硅粉在經(jīng)過300～500次快速凍解循環(huán)，相對(duì)彈性模量隆低10～20%，而普通混凝土通過25～50次循環(huán)，相對(duì)彈性模量隆低為30～73%.（2）早強(qiáng)性：微硅粉混凝土使誘導(dǎo)期縮短，具有早強(qiáng)的特性。（3）抗沖磨、控空蝕性：微硅粉混凝土比普通混凝土抗沖磨能力提高0.5～2.5倍，抗空蝕能力提高3～16倍。
6.3減水劑。緩凝高效減水劑能夠提高混凝土的抗拉強(qiáng)度，并對(duì)減少混凝土單位用水量和膠凝材料用量，改善新拌混凝土的工作度，提高硬化混凝土的力學(xué)、熱學(xué)、變形等性能起著極為重要的作用。
6.4引氣劑。引氣劑除了能顯著提高混凝土抗凍融循環(huán)和抗侵蝕環(huán)境的能力外，能起著降低新拌混凝土的泌水，提高混凝土的工作度，降低混凝土的彈性模量，優(yōu)化混凝土體內(nèi)微觀結(jié)構(gòu)，提高混凝土的抗凍性能。
在混凝土樓板的澆筑過程中，由于施工人員的長時(shí)間振搗，結(jié)果使混凝土中的石子﹑骨料下沉，漿體上浮，造成作業(yè)面砂漿層。這就使它的干縮性能增大，等到水分蒸發(fā)后，混凝土失去水分而變得更加干燥，從而使毛細(xì)孔收縮或沉縮引起了混凝土樓板的龜裂。（1）由于在施工中各工種操作人員沒有相互配合，人為地將樓板鋼筋的成品（板面負(fù)筋）踏壞﹑壓彎，出現(xiàn)了支座的負(fù)彎矩，在澆筑混凝土后便出現(xiàn)了板面裂縫。（2）在施工中由于要提前預(yù)埋線管，而且加上預(yù)埋線管外表光滑，混凝土經(jīng)過振搗，石子滑落，水泥砂漿浮于預(yù)埋線管上層，這就會(huì)使混凝土樓板沿管線預(yù)埋方向產(chǎn)生干縮裂縫。（3）施工方為了趕超進(jìn)度，節(jié)約替換模板和支撐系統(tǒng)，當(dāng)混凝土沒有達(dá)到規(guī)定的強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，操作人員就過早地將模板拆除；或者在混凝土還沒有完全終凝后，就在上面加壓重荷，甚至上人作業(yè)等。這都會(huì)使混凝土樓板的彈性發(fā)生變性，破壞混凝土樓板結(jié)構(gòu)，從而出現(xiàn)裂縫。（4）混凝土澆筑后，還有大量的水化熱量得不到散發(fā)，在內(nèi)部就產(chǎn)生了溫度應(yīng)力。由于混凝土抗拉強(qiáng)度低，容易被溫度引起的拉應(yīng)力拉裂，從而產(chǎn)生溫度裂縫，這就給施工后的養(yǎng)護(hù)帶來了難度。如果在樓板養(yǎng)護(hù)時(shí)沒有采取覆蓋或覆蓋措施不到位，養(yǎng)護(hù)時(shí)間不夠，也會(huì)使樓板產(chǎn)生裂縫。
因此，民居工程的施工中應(yīng)從以下幾方面來控制商品混凝土樓板裂縫的發(fā)生。施工方要選擇有資質(zhì)的商品混凝土生產(chǎn)廠家，根據(jù)混凝土強(qiáng)度等級(jí)﹑和易性及實(shí)驗(yàn)室配合比的要求，確定各種標(biāo)號(hào)混凝土配合比，嚴(yán)格按照配合比控制水灰比和水泥用量；選擇級(jí)配良好的石子，減少孔隙率以減少收縮量；嚴(yán)格控制砂子的含泥量﹑泥塊含量，采用中粗砂，避免使用過量粉砂。同時(shí)，要求嚴(yán)格審查出廠合格證及設(shè)計(jì)配合比報(bào)告，嚴(yán)格控制混凝土的坍落度，以便提高它的抗裂性能。
先進(jìn)合理的施工技術(shù)和方法，不僅能降低建筑成本，提高工作效率，還能有效控制混凝土樓板的裂縫。（1）梁、柱澆筑完成后，制定混凝土樓板施工方案，并對(duì)樓板模板支撐系統(tǒng)編制專項(xiàng)施工方案。要求模板及支撐系統(tǒng)除滿足強(qiáng)度要求外，還必須有足夠的剛度和穩(wěn)定性；而且根據(jù)工期要求要準(zhǔn)備充足的模板，以確保按標(biāo)準(zhǔn)﹑按要求拆除模板。梁、板、柱宜采用同一標(biāo)號(hào)混凝土。（2）混凝土澆筑前，應(yīng)將模板用水澆濕潤，避免模板干燥而吸收水分。同時(shí)，要嚴(yán)格控制振搗時(shí)間，以防止混凝土產(chǎn)生不均勻沉降收縮，使樓板出現(xiàn)裂縫。（3）現(xiàn)澆樓板中的預(yù)埋線管必須布置在底部鋼筋網(wǎng)片之上，交叉布線處可采用接線盒集中鋼筋網(wǎng)帶，嚴(yán)禁將水管水平埋設(shè)在現(xiàn)澆混凝土樓板中；而且在埋管集中的地方，切不可管與管緊密相列，要留有適當(dāng)?shù)拈g距。（4）現(xiàn)澆混凝土樓板澆筑完畢后，應(yīng)在12h內(nèi)進(jìn)行覆蓋并作保濕養(yǎng)護(hù)，12h后應(yīng)澆水養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)時(shí)間不得少于1個(gè)星期。對(duì)于摻用緩凝型外加劑的混凝土，養(yǎng)護(hù)時(shí)間不得少于2個(gè)星期。同時(shí)，對(duì)于已澆筑完畢的混凝土樓板，嚴(yán)格禁止人或重物加荷其上，以防止?jié)仓炷翗前褰Y(jié)構(gòu)的人為破壞，從而導(dǎo)致裂縫的出現(xiàn)。綜上所述，混凝土樓板裂縫是混凝土結(jié)構(gòu)中普遍存在的一種現(xiàn)象，它的出現(xiàn)不僅會(huì)降低居民樓層與層之間的抗?jié)B能力，影響居民的正常生活，還會(huì)降低樓板的耐久性，影響整個(gè)居民樓的使用壽命。因此，建筑施工單位必須嚴(yán)格加強(qiáng)混凝土原材料的質(zhì)量控制、混凝土生產(chǎn)質(zhì)量控制和現(xiàn)澆混凝土樓板施工質(zhì)量管理，民居工程中混凝土樓板的裂縫就能得到有效的控制。
本文作者：柴燕侖工作單位：大同煤礦集團(tuán)公司企劃部
1.1水泥品種的優(yōu)選
優(yōu)先選用C3A含量低的中、低熱的普通水泥或復(fù)合、礦渣水泥等,除冬期施工外,不宜選早強(qiáng)型水泥;也不宜采用火山灰水泥,因火山灰水泥需水量大,易泌水。
水泥等級(jí)和混凝土等級(jí)應(yīng)相匹配,一般C25以下混凝土宜選32.5級(jí)水泥,C30以上混凝土宜選42.5級(jí)水泥,但水泥品種不能混用,不同產(chǎn)家、不同品種即是同一水泥等級(jí)也不能混用,同廠家、同品種不同批號(hào)的水泥原則上也不能混用。因不同廠、不同品種雖說強(qiáng)度等級(jí)相同,但其中所含的礦物成分不同,水泥摻合料不同,所產(chǎn)生的水化熱亦不同,其收縮、變形、凝結(jié)時(shí)間等不同,水化時(shí)反映了各自水泥的水化個(gè)性,所以不能混用,如果混用:(1)可能造成收縮、變形不同,而影響結(jié)構(gòu)的耐久性;(2)凝結(jié)時(shí)間、需水量、水化速度不同,所產(chǎn)生的混凝土強(qiáng)度不同,將使混用后的混凝土強(qiáng)度降低5%—20%,(3)由于收縮變形不同,產(chǎn)生裂縫隱患存在。不同水泥應(yīng)分別使用,只能待上一品種水泥產(chǎn)生一定強(qiáng)度后,才可向其上面澆筑其他品種、等級(jí)的水泥。在保證混凝土強(qiáng)度的前提下,商品混凝土的水泥用量,應(yīng)降低到最低程度。
1.2細(xì)骨料
細(xì)骨料宜采用中、粗砂。泵送砼宜采用中砂并靠上限,0.315mm篩孔篩余量不應(yīng)少于15%。實(shí)踐證明,采用細(xì)度模數(shù)2.8的中砂比采用細(xì)度模數(shù)2.3的中砂,可減少用水量20kg/m3—25kg/m3,可降低水泥用量28kg/m3—35kg/m3,因而降低了水泥水化熱、降低了混凝土溫升和收縮。細(xì)骨料的含泥量不超過3%,泥塊含量不得大于1%。其他質(zhì)量指標(biāo)應(yīng)符合現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《普通混凝土用砂質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及檢驗(yàn)方法》的規(guī)定。
為保證混凝土的流動(dòng)性、粘聚性和保水性,以便于運(yùn)輸、泵送和澆筑,泵送混凝土的砂率要比普通流動(dòng)性混凝土增大約6%,為38%—45%。但是砂率過大,不僅會(huì)影響混凝土的工作度和強(qiáng)度,而且能增大收縮和裂縫。
1.3粗骨料是混凝土的重要組成
它在混凝土中主要起到骨架的作用,并且對(duì)膠凝材料的收縮具有一定抵抗作用。集料的級(jí)配越好,所組成的混凝土骨架越穩(wěn)定,抵抗變形能力越好。同時(shí),集料的級(jí)配越好,能降低混凝土中單方水和水泥的用量,降低混凝土的收縮。此外,粗骨料的含泥量、泥塊含量對(duì)混凝土的收縮也有很大的影響。
1.4砂
采用中、粗砂,細(xì)度模數(shù)必須控制在2.3以上,含泥量控制在2%以下。因?yàn)椴捎眉?xì)度模數(shù)為2.8:2.3的中砂每立方混凝土可減少水泥用量約30kg,減少水用量20kg—25kg,從而降低混凝土水化熱和溫差引起的收縮。泵送混凝土?xí)r,砂率應(yīng)控制在38%—45%。
1.5選用優(yōu)質(zhì)高效的外加劑
為達(dá)到抗裂、防水的目的,在配制混凝土?xí)r,一般需要摻人減水劑、緩凝劑、膨脹劑等。外加劑的質(zhì)量對(duì)混凝土的影響非常大,有些膨脹劑與其他外加劑一起使用可能會(huì)產(chǎn)生副作用,因此在使用前應(yīng)經(jīng)試驗(yàn)確定。
2設(shè)計(jì)方面
結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范主要解決的是結(jié)構(gòu)的安全問題。但個(gè)別設(shè)計(jì)者未能作全過程(包括施工過程)數(shù)理分析。以混凝土收縮裂縫問題為例。一般的設(shè)計(jì)文件只給出混凝土的強(qiáng)度等級(jí),沒有針對(duì)結(jié)構(gòu)具體情況對(duì)混凝土的收縮量的限制值及收縮量制值相匹配的后澆帶設(shè)置。特別是某些工程師盲目地相信某些補(bǔ)償收縮混凝土的作用,不留混凝土后澆帶甚至不留形縫,使得裂縫發(fā)展得很快。另外,混凝土收縮裂縫與現(xiàn)在設(shè)計(jì)的板和墻的尺寸越來越大也有關(guān)系。混凝土梁、板和墻的尺寸增大。尺寸大,構(gòu)件總的收縮量大,容易出現(xiàn)混凝土收縮裂縫。
3施工技術(shù)控制
(1)混凝土施工過分振搗,模板、墊層過于干燥。混凝土澆筑振搗后,粗骨料沉落,擠出水分、空氣,表面呈現(xiàn)泌水而形成豎向體積縮小沉落,造成表面砂漿層,它比下層混凝土有較大的干縮性能,待水分蒸發(fā)后,易形成凝縮裂縫。而模板、墊層在澆筑混凝土之時(shí)灑水不夠,過于干燥,則模板吸水量大,引起混凝土的塑性收縮,產(chǎn)生裂縫。混凝土澆搗后,過分抹干壓光會(huì)使混凝土的細(xì)骨料過多地浮到表面,形成含水量很大的水泥漿層,水泥漿中的氫氧化鈣與空氣中二氧化碳作用生成碳酸鈣,引起表面體積碳水化收縮,導(dǎo)致混凝土板表面龜裂。
(2)混凝土施工過分振搗,模板、墊層過于干燥?；炷翝仓駬v后,粗骨料沉落,擠出水分、空氣,表面呈現(xiàn)泌水而形成豎向體積縮小沉落,造成表面砂漿層,它比下層混凝土有較大的干縮性能,待水分蒸發(fā)后,易形成凝縮裂縫。而模板、墊層在澆筑混凝土之時(shí)灑水不夠,過于干燥,則模板吸水量大,引起混凝土的塑性收縮,產(chǎn)生裂縫?；炷翝矒v后,過分抹干壓光會(huì)使混凝土的細(xì)骨料過多地浮到表面,形成含水量很大的水泥漿層,水泥漿中的氫氧化鈣與空氣中二氧化碳作用生成碳酸鈣,引起表面體積碳水化收縮,導(dǎo)致混凝土板表面龜裂。
(3)現(xiàn)場(chǎng)養(yǎng)護(hù)?，F(xiàn)場(chǎng)養(yǎng)護(hù)不當(dāng)是造成混凝土收縮開裂最主要的原因。混凝土澆筑后,若表面不及時(shí)覆蓋、澆水養(yǎng)護(hù),表面水分迅速蒸發(fā),很容易產(chǎn)生收縮裂縫。特別是在氣溫高、相對(duì)濕度低、風(fēng)速大的情況下,干縮更容易發(fā)生。有資料表明,當(dāng)風(fēng)速為16m/s時(shí),混凝土中的水分蒸發(fā)速度為無風(fēng)時(shí)的四倍。一些高層建筑的樓面為什么更容易產(chǎn)生裂縫,就是因?yàn)楦呖罩械娘L(fēng)速比地面大。
4施工后期商品混凝土的養(yǎng)護(hù)
由于商品混凝土流動(dòng)性較大,容易在早期發(fā)生混凝土半和物沉縮裂縫,塑性收縮裂縫,干燥收縮裂縫,溫度裂縫等,因此必須加強(qiáng)早期養(yǎng)護(hù)。養(yǎng)護(hù)主要是保持適當(dāng)?shù)臏囟群蜐穸葪l件?；炷翝沧⒑髴?yīng)覆蓋一定厚度的草袋、麻袋片或塑料薄膜,過高過低的環(huán)境溫度以及激劇的溫度變化都會(huì)引起表面開裂。保溫能減少混凝土表面的熱擴(kuò)散,降低混凝土表層的溫差,防止表面裂縫。但由于熱擴(kuò)散時(shí)間延長,混凝土強(qiáng)度和松弛作用得到充分發(fā)揮,使混凝土總溫差產(chǎn)生的拉應(yīng)力小于混凝土的抗拉強(qiáng)度,防止貫穿裂縫的產(chǎn)生。澆筑時(shí)間不長的混凝土,仍然處于凝結(jié)、硬化過程中,水泥水化速度較快,適宜的潮濕條件可防止混凝土表面脫水而產(chǎn)生收縮裂縫。
5裂縫部分處理技術(shù)
(1)涂抹:以涂為主,在裂縫表面涂抹新型高分子防水涂料,這種涂料是以合成橡膠或者合成樹脂作為成膜材料,效果很好。目前常有聚氨脂,環(huán)氧樹脂、丙烯酸橡膠、聚酯樹脂防水涂料。
(2)封堵:多用于水平面上的裂縫,其寬度大于0.3mm。裂縫較小時(shí),采用低粘度樹脂;在干燥自然環(huán)境下可采用的材料很多,如高分子涂料,聚合物水泥砂漿及摻有速凝劑的防水砂漿等;在滲漏潮濕環(huán)境下必須進(jìn)行封堵再進(jìn)行表面處理,封堵用堵漏靈、堵漏王、水不漏等速凝材料;在漏水情況下可采用PBM—7聚合物混凝土封堵。
(3)嵌縫:在裂縫處鑿八字形槽,并在槽內(nèi)嵌填不同材質(zhì)的密封材料處理。
(4)灌漿:適用于修補(bǔ)較深的裂縫和混凝土內(nèi)部有空洞、疏散等情況。
(5)增大截面加固法:用同等級(jí)混凝土,加大原結(jié)構(gòu)截面,以達(dá)到滿足承載力的要求。
(6)外包角鋼加固法:用角鋼鑲嵌在四角,并用扁鋼將角鋼箍緊,以提高結(jié)構(gòu)承載能力。
(7)粘鋼加固法:在混凝土表面用結(jié)構(gòu)膠粘貼鋼板,以提高混凝土承載力。
(8)增設(shè)支點(diǎn)加固法:用增設(shè)支點(diǎn)減少結(jié)構(gòu)跨度,達(dá)到減少結(jié)構(gòu)受力。
(9)增設(shè)剪力墻加固法:結(jié)構(gòu)在地震作用下,其強(qiáng)度與變形不能滿足規(guī)范要求時(shí),還可以在房屋適當(dāng)位置增設(shè)剪力墻以抵抗地震作用。
(10)外加力加固法:采用外加力或壓力、改變?cè)Y(jié)構(gòu)的受力狀態(tài)或減少原結(jié)構(gòu)薄弱處的受力,以提高結(jié)構(gòu)的總體承載能力。
關(guān)鍵詞：地下空間結(jié)構(gòu)裂縫控制防水新技術(shù)
一、前言
鋼筋砼結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫是不可避免的，在保證結(jié)構(gòu)安全和耐久性的前提下，裂縫是人們可接受的材料特征。近十多年來，隨著鋼筋砼結(jié)構(gòu)的長大化和復(fù)雜化，以及商品砼的大量推廣和砼強(qiáng)度等級(jí)的提高，結(jié)構(gòu)裂縫出現(xiàn)機(jī)率大大增加，有些已危及結(jié)構(gòu)的安全性和耐久性，有的地下工程裂滲已影響其使用功能。建設(shè)部對(duì)此十分重視，召開多次學(xué)術(shù)研討會(huì)，工程界各方專家提出許多技術(shù)措施，認(rèn)為控制裂縫是個(gè)系統(tǒng)工程。針對(duì)地下工程裂滲比較普遍的現(xiàn)象，我國研制許多新型防水材料，建設(shè)部提出今后主要開發(fā)應(yīng)用環(huán)保型的中、高檔防水材料，剛?cè)峤Y(jié)合，全面提高我國防水工程的質(zhì)量和耐久性。
本人根據(jù)長期的科學(xué)研究和大量工程實(shí)踐，提出鋼筋砼結(jié)構(gòu)裂縫控制和防水一些新技術(shù)，供工程界參考，不妥之處請(qǐng)指正。
二、結(jié)構(gòu)裂縫產(chǎn)生的原因
結(jié)構(gòu)裂縫產(chǎn)生的原因很復(fù)雜，根據(jù)國內(nèi)外的調(diào)查資料，引起裂縫有兩大類原因，一種由外荷載（如靜、動(dòng)荷載）的直接應(yīng)力和結(jié)構(gòu)次應(yīng)力引起的裂縫，其機(jī)率約20%；一種是結(jié)構(gòu)因溫度、膨脹、收縮、徐變和不均勻沉降等因素由變形變化引起的裂縫，其機(jī)率約80%。裂縫發(fā)生與材料、設(shè)計(jì)、施工和維護(hù)有關(guān)，現(xiàn)作以下分析。
（一）材料缺陷
在變形裂縫中收縮裂縫占有80%的比例，從砼的性質(zhì)來說大概有：
1．干燥收縮
研究表明，水泥加水后變成水泥硬化體，其絕對(duì)體積減小。每100克水泥水化后的化學(xué)減縮值為7～9ml，如砼水泥用量為350kg/m3，則形成孔縫體積約25～30L/m3之巨。這是砼抗拉強(qiáng)度低和極限拉伸變形小的根本原因。研究表明，每100克水泥漿體可蒸發(fā)水約6ml，如砼水泥用量為350kg/m3，當(dāng)砼在干燥條件下，則蒸發(fā)水量達(dá)21L/m3。毛細(xì)孔縫中水逸出產(chǎn)生毛細(xì)壓力，使砼產(chǎn)生“毛細(xì)收縮”。由此引起水泥砂漿的干縮值為0.1～0.2%；砼的干縮值為0.04～0.06%。而砼的極限拉伸值只有0.01～0.02%，故易引起干縮裂縫。
2．溫差收縮
水泥水化是個(gè)放熱過程，其水化熱為165～250焦?fàn)?克，隨砼水泥用量提高，其絕熱溫升可達(dá)50～80℃。研究表明，當(dāng)砼內(nèi)外溫差10℃時(shí)，產(chǎn)生的冷縮值εc=T/α=10/110-5=0.01%，如溫差為20～30℃時(shí)，其冷縮值為0.02～0.03％，當(dāng)其大于砼的極限拉伸值時(shí)，則引起結(jié)構(gòu)開裂。
3．塑性收縮
砼初凝之前出現(xiàn)泌水和水份急劇蒸發(fā)，引起失水收縮，此時(shí)骨料與水泥之間也產(chǎn)生不均勻的沉縮變形，它發(fā)生在砼終凝之前的塑性階段，故稱為塑性收縮。其收縮量可達(dá)1％左右。在砼表面上，特別在抹壓不及時(shí)和養(yǎng)護(hù)不良的部位出現(xiàn)龜裂，寬度達(dá)1～2mm，屬表面裂縫。水灰比過大，水泥用量大，外加劑保水性差，粗骨料少，振搗不良，環(huán)境溫度高，表面失水大等都能導(dǎo)致砼塑性收縮而發(fā)生表面開裂現(xiàn)象。
4．自生收縮
密封的砼內(nèi)部相對(duì)濕度隨水泥水化的進(jìn)展而降低，稱為自干燥。自干燥造成毛細(xì)孔中的水分不飽和而產(chǎn)生負(fù)壓，因而引起砼的自生收縮。高水灰比的普通砼（OPC）由于毛細(xì)孔隙中貯存大量水分，自干燥引起的收縮壓力較小，所以自生收縮值較低而不被注意。但是，低水灰比的高性能砼（HPC）則不同，早期強(qiáng)度較高的發(fā)展率會(huì)使自由水消耗較快，以至使孔體系中的相對(duì)濕度低于80%。而HPC結(jié)構(gòu)致密，外界水泥很難滲入補(bǔ)充，在這種條件下開始產(chǎn)生自干收縮。研究表明，齡期2個(gè)月水膠比為0.4的HPC，自干收縮率為0.01%，水膠比為0.3的HPC，自干收縮率為0.02%。HPC的總收縮中干縮和自收縮幾乎相等，水膠比越小自收縮所占比例越大。由此可知，HPC的收縮性與OPC完全不同，OPC以干縮為主，而HPC以自干收縮為主。問題的要害是：HPC自收縮過程開始于水化速率處于階段的頭幾天，濕度梯度首先引發(fā)表面裂縫，隨后引發(fā)內(nèi)部微裂縫，若砼變形受到約束，則進(jìn)一步產(chǎn)生收縮裂縫。這是高標(biāo)號(hào)砼容易開裂的主要原因之一。
5．減水劑的影響
人們發(fā)現(xiàn)，自八十年代中期推廣商品（泵送）砼以來，結(jié)構(gòu)裂縫普遍增多，這是為什么呢？除了與砼的水泥用量和砂率提高有關(guān)外，人們忽視了減水劑引起的負(fù)面影響。例如過去干硬性及預(yù)制砼的收縮變形約為4～6×10-4，而現(xiàn)在泵送砼收縮變形約為6～8×10－4，使得砼裂縫控制的技術(shù)難度大大增加。研究表明，在砼配合比相同情況下，摻入減水劑的坍落度可增加100～150mm，但是它與基準(zhǔn)砼的收縮值相比，卻增加120～130%（見圖1）。所以，在《砼減水劑》規(guī)范GB138076-97中規(guī)定摻減水劑的砼與基準(zhǔn)砼的收縮比≤135%。研究表明，摻入不同類型的減水劑砼的收縮比是不相同的，一般是：木鈣減水劑>萘磺酸鹽減水劑>三聚氰胺減水劑>氨基磺酸減水劑>聚丙烯酸減水劑。這說明商品砼澆筑的結(jié)構(gòu)開裂機(jī)率大與減水劑帶來負(fù)面影響有關(guān)。其機(jī)理尚不清楚。
以上是從水泥砼物理化學(xué)特性分析其各種收縮現(xiàn)象，早期塑性收縮會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)出現(xiàn)表面裂縫，砼進(jìn)入硬化階段后，砼水化熱使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生溫差收縮和干燥收縮（包括自干收縮），這是誘發(fā)裂縫的主要原因。近十年大量使用商品砼開裂增加，除與單方砼水泥和摻合料用量增加外，減水劑增加砼收縮值變形的負(fù)面影響也是一個(gè)重要因素。
6．砼后期膨脹出現(xiàn)裂縫，主要是：
（1）水泥中游離CaO過高，Ca(OH)2體積膨脹所致；
（2）水泥中MgO過高，Mg(OH)2體積膨脹所致；
（3）水泥和外加劑堿含量過高，與集料中活性硅等發(fā)生堿-集料反應(yīng)所致；
（4）有害離子Cl-、SO4=、Mg++等侵入砼內(nèi)部，導(dǎo)致鋼筋銹蝕或形成二次鈣礬石膨脹破壞所致。
7．結(jié)構(gòu)物在任意內(nèi)應(yīng)力作用下，除瞬間彈性變形外，其變形值隨時(shí)間的延長而增加的現(xiàn)象稱為徐變變形。砼拉徐變時(shí)對(duì)抗裂有利，一般可以提高鋼筋砼極限拉伸值50％左右。而砼壓徐變很小，一般把收縮變形與徐變變形的計(jì)算一并加以考慮。砼收縮經(jīng)驗(yàn)公式很多，但是，實(shí)際工程所處條件變化較多。一般采用如下任意時(shí)間砼收縮計(jì)算公式。
εy(t)=3.2410-4(1-e-0.01t)M1.M2……Mn
式中M1.M2……Mn－為水泥品種、骨料，水灰比、溫度、養(yǎng)護(hù)和不同配筋率等修正系數(shù)。
其中不同配筋率的修正系數(shù)見表1。也即限制收縮與自由收縮之比，隨配筋率提高而減小。
表1
配筋率（％）0.000.150.200.250.300.400.50
修正系數(shù)M1.000.680.610.550.500.430.40
（二）設(shè)計(jì)問題
鋼筋砼結(jié)構(gòu)是由砼和鋼筋共同承擔(dān)極限狀態(tài)的承載力，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師根據(jù)地基情況，靜、動(dòng)荷載、環(huán)境因素、結(jié)構(gòu)耐久性等控制荷載裂縫。這里不作討論。從國內(nèi)外有關(guān)規(guī)范可知，對(duì)結(jié)構(gòu)變形作用引起的裂縫問題，客觀上存在兩類學(xué)派：
第一類，設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定很靈活，沒有驗(yàn)算裂縫的明確規(guī)定，設(shè)計(jì)方法留給設(shè)計(jì)人員自由處理?；旧喜扇 傲蚜司投?、堵不住就排”的實(shí)際處理手法。
第二類，設(shè)計(jì)規(guī)范有明確規(guī)定，對(duì)于荷載裂縫有計(jì)算公式并有嚴(yán)格的允許寬度限制。對(duì)于變形裂縫沒有計(jì)算規(guī)定，只按規(guī)范留伸縮縫，即留縫就不裂的設(shè)計(jì)原則。
大量工程實(shí)踐證明，留縫與否，并不是決定結(jié)構(gòu)變形開裂與否的唯一條件，留縫不一定不裂，不留縫不一定裂，是否開裂與許多因素有關(guān)。我們認(rèn)為，控制裂縫應(yīng)該防患于未然，首先盡量預(yù)防有害裂縫，重點(diǎn)在防。我國結(jié)構(gòu)工程向長大化、復(fù)雜化發(fā)展，砼設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)向C40～C60發(fā)展，設(shè)計(jì)師多注重結(jié)構(gòu)安全，而對(duì)變形裂縫控制考慮不周，這也是結(jié)構(gòu)裂縫發(fā)生增多的原因之一。
（三）施工管理問題
砼配合比設(shè)計(jì)是否科學(xué)合理，水泥與外加劑是否相適應(yīng)，砂石級(jí)配及其含泥量是否符合規(guī)范要求，砼坍落度控制是否合理，這些都影響到砼的質(zhì)量及其收縮變形。
砼澆筑震搗不均勻密實(shí)，施工縫和細(xì)部處理馬虎，會(huì)帶來結(jié)構(gòu)開裂的后患；過震則使浮漿過厚，抹壓又不及時(shí)，則砼表面出現(xiàn)塑性裂縫，十分難看。
邊墻拆摸板過早（1～3d），砼水化熱正處于高峰，內(nèi)外溫差最大；砼易“感冒”開裂。
砼養(yǎng)護(hù)十分重要，但許多施工單位忽視這一環(huán)節(jié)，尤其是墻體和柱梁的保溫保濕養(yǎng)護(hù)不到位，容易產(chǎn)生收縮裂縫。某些露天構(gòu)筑物盡管當(dāng)?shù)貪穸群艽?，但由于吹風(fēng)影響，加速了砼水分蒸發(fā)速度，亦即增加干縮速度，容易引起早期表面裂縫，風(fēng)速對(duì)水分蒸發(fā)速度的影響見表2。這也許是夏季比秋冬季，南方比北方出現(xiàn)結(jié)構(gòu)裂縫較多的原因。
從已建工程調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，底板養(yǎng)護(hù)較好，出現(xiàn)裂縫概率較低，而底板上外墻裂縫概率很高約占80％，這與保溫保濕養(yǎng)護(hù)不足有很大關(guān)系。
除上述技術(shù)因素外，施工管理不嚴(yán)，趕進(jìn)度，偷工減料，工人素質(zhì)差，施工馬虎等也是造成結(jié)構(gòu)裂縫的人為因素。
（四）對(duì)維護(hù)缺乏認(rèn)識(shí)
我們發(fā)現(xiàn)不少結(jié)構(gòu)是在澆筑完3～6個(gè)月，甚至在1～2年內(nèi)出現(xiàn)裂縫。除荷載問題外，主要是環(huán)境溫度和風(fēng)速引起的收縮變形所致。有些地下室不及時(shí)復(fù)土；上部結(jié)構(gòu)不及時(shí)做好封閉；出入口長期敞開，屋面防水層破壞不及時(shí)修補(bǔ)等。這些與施工和業(yè)主對(duì)結(jié)構(gòu)維護(hù)缺乏認(rèn)識(shí)有關(guān)。鋼筋砼結(jié)構(gòu)與其他物件一樣都存在“熱脹冷縮”的特征，尤其超長結(jié)構(gòu)更為明顯，所以，應(yīng)重視已澆結(jié)構(gòu)的保溫保濕維護(hù)工作。
三、有害裂縫與無害裂縫
裂縫按其形狀分為表面的、貫穿的、縱向的和橫向的等等。裂縫形狀與結(jié)構(gòu)受力狀態(tài)有直接關(guān)系。裂縫分為愈合、閉合、運(yùn)動(dòng)、穩(wěn)定的及不穩(wěn)定的等。例如寬度0.1～0.2mm裂縫，開始有些滲漏，水通過裂縫同水泥結(jié)合，形成氫氧化鈣和C-S-H凝膠，經(jīng)一段時(shí)間裂縫自愈不滲了。有的裂縫在壓應(yīng)力作用下閉合了。有的裂縫在周期性溫差和周期性反復(fù)荷載作用下產(chǎn)生周期性的擴(kuò)展和閉合，稱為裂縫的運(yùn)動(dòng)，但這是穩(wěn)定的運(yùn)動(dòng)。有些裂縫產(chǎn)生不穩(wěn)定的擴(kuò)展，視其擴(kuò)展部位，應(yīng)考慮加固措施。
根據(jù)國內(nèi)外設(shè)計(jì)規(guī)范及有關(guān)試驗(yàn)資料，砼最大裂縫寬度的控制標(biāo)準(zhǔn)大致如下：
無侵蝕介質(zhì)無防滲要求，0.3～0.4mm。
輕微侵蝕，無防滲要求，0.2～0.3mm。
嚴(yán)重侵蝕，有防滲要求，0.1～0.2mm。
判斷裂縫有害還是無害，首先視它是否有害結(jié)構(gòu)安全和耐久性，其次是否影響使用功能（如防水，防潮）。例如地下和水工工程，小于0.1～0.2mm裂縫視為無害裂縫，作簡單表面封閉即可，再作柔性防水層就更保險(xiǎn)了。樓面裂縫0.3～0.4mm，對(duì)結(jié)構(gòu)是安全，視為無害裂縫，可不作處理。對(duì)于受力的梁、柱，涉及結(jié)構(gòu)安全，裂縫要妥當(dāng)處理。
關(guān)鍵詞：地下室事故處理
近年來地下空間的開發(fā)利用逐漸普遍，由于功能要求，地下室往往面積大，體量大，超過設(shè)置伸縮縫的最小間距。地下室砼因裂縫導(dǎo)致滲漏水的現(xiàn)象非常嚴(yán)重，有的甚至影響到建筑物的使用功能和安全。
一、開裂情況：
地下室側(cè)壁開裂的情況比較多，裂縫寬度小于0.5mm、間距1—4m、長度有的貫通墻壁全高，側(cè)壁兩端附近裂縫較少，中部附近較多。
裂縫往往在砼澆筑的60天之內(nèi)出現(xiàn)，隨著時(shí)間的推移裂縫數(shù)量增多，部分裂縫加寬。尤其是在進(jìn)入冬季氣溫驟變的時(shí)候。
二、裂縫原因分析：
1、直接原因：
砼結(jié)構(gòu)裂縫產(chǎn)生的原因比較復(fù)雜，概括起來有兩類原因，一種由外荷載引起的，因結(jié)構(gòu)承載力不足而發(fā)生變形，另一種是結(jié)構(gòu)因溫差，收縮徐變，不均勻沉降等因素引起。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在工程實(shí)踐中，由后者（變形荷載）引起的裂縫約占80-85%，地下室砼裂縫大多數(shù)屬于后者。
砼在澆筑后，由于水泥的水化作用，釋放大量的水化熱，因?yàn)轫艠?gòu)件表面與構(gòu)件截面中部溫差超過25℃就引起砼內(nèi)部裂縫，構(gòu)件表面溫度和周圍空氣溫差超過25℃，就引起構(gòu)件表面裂縫。砼澆筑后溫度提高，砼初期體積有微膨脹作用，以后溫度下降體積急劇收縮。砼除了溫度收縮外，還有較大的化學(xué)收縮和干燥收縮，砼早期（10天-15天）極限拉伸很低，這造成砼的早期裂縫。因砼的收縮，較高的彈性模量和早期低徐變，會(huì)使砼內(nèi)部產(chǎn)生較大的拉應(yīng)力，超過砼的極限拉伸，則是造成砼后期裂縫的主要原因。
砼在澆筑一個(gè)月左右，完成收縮40%。60天內(nèi)完成收縮65%，20年后完砼收縮的98%。砼的收縮變形是一個(gè)初期大，以后逐漸減少的過程。
2、間接原因：
邊界條件如地基和側(cè)面土對(duì)砼構(gòu)件的變形約束作用，砼構(gòu)件的剛度差異，使砼變形不協(xié)調(diào)。
側(cè)壁砼澆搗時(shí)地板剛度大，受到地板的剛度約束，早期形成壓應(yīng)力，后期砼溫度下降，產(chǎn)生拉應(yīng)力，當(dāng)拉應(yīng)力大于鋼筋的抗拉強(qiáng)度時(shí)則出現(xiàn)裂縫。
砼變形與限制膨脹條件有關(guān)。當(dāng)氣溫上升時(shí)，地板和底板砼因?yàn)闇囟壬叨蛲馀蛎?，?cè)壁和地板相互約束，在側(cè)壁的外側(cè)形成垂直裂縫，當(dāng)?shù)匕搴晚敯迨芾涫湛s時(shí)，側(cè)壁內(nèi)側(cè)形成垂直裂縫。由于側(cè)壁在邊角部分受到的變形量比中部大，同時(shí)縱橫側(cè)壁的相互約束，因而側(cè)壁兩端附近裂縫小，中部附近裂縫多。
側(cè)壁內(nèi)有柱時(shí)，由于截面突變，剛度有差異，側(cè)壁的變形受到柱的約束，往往產(chǎn)生應(yīng)力集中，在離柱子1∽2m的墻體上易出現(xiàn)縱向收縮裂縫。
三、控制裂縫的措施
根據(jù)《砼規(guī)》，現(xiàn)澆鋼筋砼地下室墻壁最大間距為20m（室外）、30m（室內(nèi)或土中），而又同時(shí)說明了對(duì)下列情況，如有充分依據(jù)和可靠措施，伸縮縫最大間距可適當(dāng)加大；
①砼澆筑采用后澆帶分段施工。
②采用專門的預(yù)應(yīng)力措施。
③采取能減少砼溫度變化或砼收縮的措施。
當(dāng)增大伸縮縫間距時(shí)，尚應(yīng)考慮溫度變化和砼收縮對(duì)結(jié)構(gòu)的影響。
伸縮縫雖然是根本解決砼收縮裂縫的措施，也有許多缺點(diǎn)，主要是造價(jià)高，地下室不能連成整體，影響功能，伸縮縫的防水處理比較麻煩，防水效果并不理想，同時(shí)近幾年來超長砼結(jié)構(gòu)的無縫設(shè)計(jì)與施工技術(shù)不斷實(shí)踐與發(fā)展，且有許多成功的工程應(yīng)用，取得良好的效益。
采取的主要措施有以下這點(diǎn)：
1、補(bǔ)償收縮砼
即在砼中滲入U(xiǎn)EA、HEA等微膨脹劑。例如用UEA膨脹劑，以10~20%等量取代水泥，拌制成補(bǔ)償收縮砼，其限制膨脹率ξ2=0.02~0.05%，按公式α=µESξ2，可在砼中建立0.2~0.7MPa的預(yù)壓應(yīng)力，從而抵制砼在硬化過程中全部或大部分拉應(yīng)力，以砼的膨脹值減去砼的最終收縮值的差值大于或等于砼的極限拉伸即可控制裂縫:ξ2–Sm≧ξp,使砼結(jié)構(gòu)不裂。
2、膨脹帶
由于砼中膨脹劑的膨脹變形不會(huì)與砼的早期收縮變形完全補(bǔ)償，為了實(shí)現(xiàn)砼連續(xù)澆注無縫施工而設(shè)置的補(bǔ)償收縮砼帶，根據(jù)一些工程實(shí)踐，一般超過60m設(shè)置膨脹加強(qiáng)帶。
膨脹帶要求設(shè)置在砼收縮應(yīng)力發(fā)生最大部位，一般地板和側(cè)墻長度方向的中間位置。對(duì)于超過普通砼伸縮縫設(shè)置間距的超長砼結(jié)構(gòu)，要進(jìn)行連續(xù)無縫施工可設(shè)置多條膨脹加強(qiáng)帶。
作用：①膨脹加強(qiáng)帶砼的設(shè)計(jì)強(qiáng)度常比相鄰的砼設(shè)計(jì)強(qiáng)度提高5MPa-10MPa，從而提高膨脹加強(qiáng)帶砼的抗拉強(qiáng)度，防止砼在此部位開裂。
②膨脹帶內(nèi)砼的膨脹劑應(yīng)比帶外其它砼摻量高一點(diǎn)，產(chǎn)生較大膨脹，而兩側(cè)砼的膨脹率較小，形成中部大兩邊小的膨脹區(qū)，從而補(bǔ)償相應(yīng)的收縮曲線，使任意長度可以不設(shè)伸縮縫。
做法：膨脹加強(qiáng)帶寬2-3m，帶的兩側(cè)布置中5mm的密孔鋼絲網(wǎng)，將帶內(nèi)砼和帶外砼分開，為的是不讓砼中石子通過，鋼絲網(wǎng)垂直布置在上下層（或內(nèi)外層）鋼筋之間，網(wǎng)兩端分別綁扎在鋼筋上。
膨脹帶內(nèi)增設(shè)10%水平溫度加強(qiáng)鋼筋。與膨脹帶方向垂直布置，兩端伸出膨脹帶2m各與上下層（內(nèi)外層）鋼筋固定，配筋直徑減小，間距加密。
由于設(shè)置膨脹帶主要是為了避免砼早期收縮變形，故膨脹帶的保留時(shí)間可為10—15天，這比傳統(tǒng)后澆帶縮短30天的工期。滿足工程連續(xù)無縫設(shè)計(jì)施工的要求。
3、后澆帶
后澆帶作為膨脹加強(qiáng)帶一樣作為砼早期短時(shí)期釋放約
束力的一種技術(shù)措施，較長久性變形縫已有很大的改進(jìn)并廣泛任用。
根據(jù)文獻(xiàn)②：結(jié)構(gòu)長度是影響溫度應(yīng)力的因素之一，但只在一方范圍對(duì)溫度收縮應(yīng)力較為顯著，因此設(shè)置后澆帶是“先放后抗、以放為主”的主要技術(shù)措施。
后澆帶的設(shè)計(jì)做法也各不相同。尤其是帶內(nèi)鋼筋是否斷開，有的不但鋼筋連續(xù)，還做加強(qiáng)筋連接。帶的寬度具體多少為宜各不相同，筆者認(rèn)為：
①盡量減少穿越后澆帶鋼筋的總量，以盡可能釋放砼的收縮應(yīng)力。對(duì)于樓板內(nèi)鋼筋和側(cè)壁，由于焊接或搭接施工比較方便均應(yīng)作斷開處理。由于梁鋼筋連接焊接等施工比較困難，可以留一部分連續(xù)鋼筋，盡量切斷梁腹縱向鋼筋和梁頂縱筋截?cái)啵Ａ袅旱卒摻钸B續(xù)貫通。
②后澆帶寬度內(nèi)鋼筋抗拉剛度EAs遠(yuǎn)比后澆帶兩側(cè)砼的抗拉剛度EA小，拉伸變形將主要由后澆帶寬度范圍內(nèi)的鋼筋提供，對(duì)于鋼筋全部截?cái)嗟暮鬂矌?，理論上寬度僅有100mm就可以了，為施工方便常取800-1000mm,但對(duì)于鋼筋連續(xù)的后澆帶，盡可能增大后澆帶的寬度。
③后澆帶保留時(shí)間為42~60d，一般為60d，這樣早期溫差和砼收縮完成30—50%。
④材料：用高一等級(jí)的微膨脹砼封閉，并進(jìn)行不少于15d的砼養(yǎng)護(hù)。
⑤位置：設(shè)在梁墻內(nèi)力較小位置，后澆帶間距為30~40m。后澆帶可做成企口式，在澆砼前，必須鑿毛清理干凈。
4、提高鋼筋砼的抗拉能力
砼的抗裂能力取決于砼的極限拉伸值，根據(jù)有關(guān)資料：混凝土的極限拉伸值與配筋有關(guān)。固此，砼應(yīng)考慮增加抗變形鋼筋，即增強(qiáng)對(duì)砼由于長期干縮和氣溫度化引起的熱脹冷縮的抗變形能力。對(duì)于側(cè)壁，增加水平溫度筋，在砼面層起強(qiáng)化作用。選擇冷軋帶肋鋼筋，冷軋扭鋼筋，明顯增強(qiáng)砼的抗裂能力。
在墻柱連接處設(shè)水平附加筋，附加筋的長度為1500∽2000mm,配筋率提高10%∽15%。
鋼筋在保持總面積不變的情況下，根據(jù)直經(jīng)小，鋼筋布置間距密的方式選擇鋼筋，能減少裂縫的最大寬度。同時(shí)也要考慮砼易于振搗密實(shí)。
《砼規(guī)》規(guī)定：地下室等與土體直接接觸的砼構(gòu)件最大裂縫寬度充許值為0.2mm。當(dāng)裂縫寬度為0.1~0.2mm，水進(jìn)入砼與水泥產(chǎn)生反應(yīng)，砼具有自愈能力。裂縫若控制在0.1mm以內(nèi)時(shí)，則所配鋼筋數(shù)量增多而不經(jīng)濟(jì)。
側(cè)壁受底板和頂板的約束，砼脹縮不一致，可在墻體中部設(shè)一道水平暗梁抵抗拉力，水平構(gòu)造筋放在豎筋的外側(cè)，有利于控制墻體裂縫的發(fā)生。
5、施工措施
①優(yōu)化砼配合比設(shè)計(jì)：通過試驗(yàn)優(yōu)選合適的外加劑和摻合料，適當(dāng)降低水灰比和減少水泥用量，選用水化熱低的礦渣硅酸鹽水泥，選用優(yōu)質(zhì)粉煤灰，砂和石含泥量要小，級(jí)配良好。
②砼應(yīng)嚴(yán)格振搗密實(shí)，提高砼密實(shí)度。
③落實(shí)好砼澆筑后的養(yǎng)護(hù)措施，盡量做好保濕保溫養(yǎng)護(hù)，既可使砼初期獲得更高的強(qiáng)度，還可減少砼的溫度應(yīng)力與收縮應(yīng)力，養(yǎng)護(hù)時(shí)間在14d以上。
④降低室外溫差的影響。夏季施工時(shí)應(yīng)盡量避免在烈日下澆筑樓板砼。降低砼的入模溫度。地板墊層上干鋪油氈作滑動(dòng)層。地下室四周土要及時(shí)回填，且應(yīng)分層夯實(shí)，既加強(qiáng)地下室頂板作為上部結(jié)構(gòu)的嵌固部位，又可盡快避免室外溫度變化對(duì)側(cè)壁的影響。
四、工程實(shí)例
廣州某住宅小區(qū)，地上為10棟6層的住宅，地下由一層地下室連成一個(gè)整體，長度150m，寬度95m，相當(dāng)于大底盤多塔樓結(jié)構(gòu)。
地下室未設(shè)伸縮縫，為了有效克服砼的收縮裂縫，在地下室鋼筋砼結(jié)構(gòu)中摻10%的HEA膨脹劑（內(nèi)摻量），做成補(bǔ)償收縮砼。
長邊方向設(shè)3條后澆帶，寬度方向設(shè)2條后澆帶，后澆帶沿住宅之間的道路位置，地下室底板、頂板和側(cè)壁貫通設(shè)置。梁鋼筋連續(xù)，板和側(cè)壁鋼筋斷開，后澆帶做成彎折線形，避免鋼筋在一條直線上斷開，保留時(shí)間為60天，封閉前把鋼筋焊接。后澆帶寬度為1.0m。為保險(xiǎn)起見，預(yù)先在底板和側(cè)壁后澆帶設(shè)置止水帶和多道外防水以加強(qiáng)防水。
頂板在室外道路部分，覆土1米厚，既可鋪設(shè)設(shè)備管道，也作為頂板的保溫隔熱層。底板采用厚板形式，雙層雙向配筋。側(cè)壁厚300，C30砼，適當(dāng)加強(qiáng)了側(cè)壁水平鋼筋作為抗拉筋。采用嚴(yán)格的施工措施，加強(qiáng)振搗密實(shí)和養(yǎng)護(hù)，側(cè)壁外及時(shí)回填土并夯實(shí)，工程建成后觀測(cè)，地下室使用情況良好。
參考文獻(xiàn):
混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范GB50010-2002
關(guān)鍵詞:砌體結(jié)構(gòu)裂縫控制措施
1裂縫的性質(zhì)
引起砌體結(jié)構(gòu)墻體裂縫的因素很多，既有地基、溫度、干縮，也有設(shè)計(jì)上的疏忽、施工質(zhì)量、材料不合格及缺乏經(jīng)驗(yàn)等。根據(jù)工程實(shí)踐和統(tǒng)計(jì)資料這類裂縫幾乎占全部可遇裂縫的80%以上。而最為常見的裂縫有兩大類，一是溫度裂縫，二是干燥收縮裂縫，簡稱干縮裂縫，以及由溫度和干縮共同產(chǎn)生的裂縫。
溫度裂縫
溫度的變化會(huì)引起材料的熱脹、冷縮，當(dāng)約束條件下溫度變形引起的溫度應(yīng)力足夠大時(shí)，墻體就會(huì)產(chǎn)生溫度裂縫。最常見的裂縫是在砼平屋蓋房屋頂層兩端的墻體上，如在門窗洞邊的正八字斜裂縫，平屋頂下或屋頂圈梁下沿磚(塊)灰縫的水平裂縫，以及水平包角裂縫(包括女兒墻)。導(dǎo)致平屋頂溫度裂縫的原因，是頂板的溫度比其下的墻體高得多，而砼頂板的線脹系數(shù)又比磚砌體大得多，故頂板和墻體間的變形差，在墻體中產(chǎn)生很大的拉力和剪力。剪應(yīng)力在墻體內(nèi)的分布為兩端附近較大，中間漸小，頂層大，下部小。溫度裂縫是造成墻體早期裂縫的主要原因。這些裂縫一般經(jīng)過一個(gè)冬夏之后才逐漸穩(wěn)定，不再繼續(xù)發(fā)展，裂縫的寬度隨著溫度變化而略有變化。
干縮裂縫
燒結(jié)粘土磚，包括其它材料的燒結(jié)制品，其干縮變形很小，且變形完成比較快。[KG-*2]只要不使用新出窯的磚，一般不要考慮砌體本身的干縮變形引起的附加應(yīng)力。[KG-*2]但對(duì)這類砌體在潮濕情況下會(huì)產(chǎn)生較大的濕脹，而且這種濕脹是不可逆的變形。[KG-*2]對(duì)于砌塊、灰砂磚、粉煤灰磚等砌體，隨著含水量的降低，材料會(huì)產(chǎn)生較大的干縮變形。〖KG-*2〗如砼砌塊的干縮率為0.3～0．45mm/m，它相當(dāng)于25～40℃的溫度變形，可見干縮變形的影響很大。輕骨料塊體砌體的干縮變形更大。干縮變形的特征是早期發(fā)展比較快，如砌塊出窯后放置28d能完成50%左右的干縮變形，以后逐步變慢，幾年后材料才能停止干縮。但是干縮后的材料受濕后仍會(huì)發(fā)生膨脹，脫水后材料會(huì)再次發(fā)生干縮變形，但其干縮率有所減小，約為第一次的80%左右。這類干縮變形引起的裂縫在建筑上分布廣、數(shù)量多、裂縫的程度也比較嚴(yán)重。如房屋內(nèi)外縱墻中間對(duì)稱分布的倒八字裂縫；在建筑底部一至二層窗臺(tái)邊出現(xiàn)的斜裂縫或豎向裂縫；在屋頂圈梁下出現(xiàn)的水平縫和水平包角裂縫；在大片墻面上出現(xiàn)的底部重、上部較輕的豎向裂縫。另外不同材料和構(gòu)件的差異變形也會(huì)導(dǎo)致墻體開裂。如樓板錯(cuò)層處或高低層連接處常出現(xiàn)的裂縫，框架填充墻或柱間墻因不同材料的差異變形出現(xiàn)的裂縫；空腔墻內(nèi)外葉墻用不同材料或溫度、濕度變化引起的墻體裂縫，這種情況一般外葉墻裂縫較內(nèi)葉墻嚴(yán)重。
1.3溫度、干縮及其它裂縫
對(duì)于燒結(jié)類塊材的砌體最常見的為溫度裂縫，面對(duì)非燒結(jié)類塊體，如砌塊、灰砂磚、粉煤灰磚等砌體，也同時(shí)存在溫度和干縮共同作用下的裂縫，其在建筑物墻體上的分布一般可為這兩種裂縫的組合，或因具體條件不同而呈現(xiàn)出不同的裂縫現(xiàn)象，而其裂縫的后果往往較單一因素更嚴(yán)重。另外設(shè)計(jì)上的疏忽、無針對(duì)性防裂措施、材料質(zhì)量不合格、施工質(zhì)量差、違反設(shè)計(jì)施工規(guī)程、砌體強(qiáng)度達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，以及缺乏經(jīng)驗(yàn)也是造成墻體裂縫的重要原因之一。如對(duì)砼砌塊、灰砂磚等新型墻體材料，沒有針對(duì)材料的特殊性，采用適合的砌筑砂漿、注芯材料和相應(yīng)的構(gòu)造措施，仍沿用粘土磚使用的砂漿和相應(yīng)的抗裂措施，必然造成墻體出現(xiàn)較嚴(yán)重的裂縫。
2砌體裂縫的控制
2.1裂縫的危害和防裂的迫切性
砌體屬于脆性材料，裂縫的存在降低了墻體的質(zhì)量，如整體性、耐久性和抗震性能，同時(shí)墻體的裂縫給居住者在感觀上和心理上造成不良影響。特別是隨著我國墻改、住房商品化的進(jìn)展，人們對(duì)居住環(huán)境和建筑質(zhì)量的要求不斷提高，對(duì)建筑物墻體裂縫的控制的要求更為嚴(yán)格。由于建筑物的質(zhì)量低劣，如墻體裂縫、滲漏等涉及的糾紛或官司也越來越多，建筑物的裂縫已成為住戶評(píng)判建筑物安全的一個(gè)非常直觀、敏感和首要的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。因此加強(qiáng)砌體結(jié)構(gòu)，特別是新材料砌體結(jié)構(gòu)的抗裂措施，已成為工程量、國家行政主管部門，以及房屋開發(fā)商共同關(guān)注的課題。因?yàn)檫@涉及到新型墻體材料的順利推廣問題。
2.2裂縫寬度的標(biāo)準(zhǔn)問題
實(shí)際上建筑物的裂縫是不可避免的。此處提到的墻體裂縫寬度的標(biāo)準(zhǔn)(限值)，是一個(gè)宏觀的標(biāo)準(zhǔn)，即肉眼明顯可見的裂縫，砌體結(jié)構(gòu)尚無這種標(biāo)準(zhǔn)。但對(duì)鋼筋砼結(jié)構(gòu)其最大裂縫寬度限值主要是考慮結(jié)構(gòu)的耐久性，如裂縫寬度對(duì)鋼筋腐蝕，以及外部構(gòu)件在濕度和抗凍融方面的耐久性影響。我國到現(xiàn)在為止對(duì)外部構(gòu)件(墻體)最危險(xiǎn)的裂縫寬度尚未作過調(diào)查和評(píng)定。但根據(jù)德國資料，當(dāng)裂縫寬度≤0.2mm時(shí)，對(duì)外部構(gòu)件(墻體)的耐久性是不危險(xiǎn)的。
對(duì)砌體結(jié)構(gòu)來說，墻體的裂縫寬度多大是無害呢?這是個(gè)比較復(fù)雜的問題。因?yàn)樗€涉及到可接受的美學(xué)方面的問題。它直接取決于觀察人的目的和觀察的距離。對(duì)鋼筋砼結(jié)構(gòu)，裂縫寬度＞0.3mm，通常在美學(xué)上是不能接受的，這個(gè)概念也可用于配筋砌體。而對(duì)無筋砌體似乎應(yīng)比配筋砌體的裂縫寬度標(biāo)準(zhǔn)放寬些。但是對(duì)于客戶來講二者是完全一樣的。這實(shí)際上是直觀判別裂縫寬度的安全標(biāo)準(zhǔn)。
3現(xiàn)有控制裂縫的原則和措施
長期以來人們一直在尋求控制砌體結(jié)構(gòu)裂縫的實(shí)用方法，并根據(jù)裂縫的性質(zhì)及影響因素有針對(duì)性的提出一些預(yù)防和控制裂縫的措施。從防止裂縫的概念上，形象地引出“防”、“放”、“抗”相結(jié)合的構(gòu)想，這些構(gòu)想、措施有的已運(yùn)用到工程實(shí)踐中，一些措施也引入到《砌體規(guī)范》中，也收到了一定的效果，但總的來說，我國砌體結(jié)構(gòu)裂縫仍較嚴(yán)重，糾其原因有以下幾種。
3.1設(shè)計(jì)者重視強(qiáng)度設(shè)計(jì)而忽略抗裂構(gòu)造措施
長期以來住房公有制，人們對(duì)砌體結(jié)構(gòu)的各種裂縫習(xí)以為常，設(shè)計(jì)者一般認(rèn)為多層砌體房屋比較簡單，在強(qiáng)度方面作必要的計(jì)算后，針對(duì)構(gòu)造措施，絕大部分引用國家標(biāo)準(zhǔn)或標(biāo)準(zhǔn)圖集，很少單獨(dú)提出有關(guān)防裂要求和措施，更沒有對(duì)這些措施的可行性進(jìn)行調(diào)查或總結(jié)。因?yàn)榱芽p的危險(xiǎn)僅為潛在的，尚無結(jié)構(gòu)安問題，不涉及到責(zé)任問題。
3.2我國《砌體規(guī)范》抗裂措施的局限性
我認(rèn)為這是最為重要的原因。《砌體規(guī)范》GBJ3-88的抗裂措施主要有兩條，一是第5.3.1條：對(duì)鋼砼屋蓋的溫度變化和砌體的干縮變形引起的墻體開裂，可采取設(shè)置保溫層或隔熱層；采用有檁屋蓋或瓦材屋蓋；控制硅酸鹽磚和砌塊出廠到砌筑的時(shí)間和防止雨淋。未考慮我國幅原遼闊、不同地區(qū)的氣候、溫度、濕度的巨大差異和相同措施的適應(yīng)性。二是第5.3.2條：防止房屋在正常使用條件下，由溫差和墻體干縮引起的墻體豎向裂縫，應(yīng)在墻體中設(shè)置伸縮縫。從規(guī)范的溫度伸縮縫的最大間距可見，它主要取決于屋蓋或樓蓋的類別和有無保溫層，而與砌體的種類、材料和收縮性能等無直接關(guān)系?？梢娢覈纳炜s縫的作用主要是防止因建筑過長在結(jié)構(gòu)中出現(xiàn)豎向裂縫，它一般不能防止由于鋼砼屋蓋的溫度變形和砌體的干縮變形引起的墻體裂縫。
由此可見，《砌體規(guī)范》的抗裂措施，如溫度區(qū)段限值，主要是針對(duì)干縮小、塊體小的粘土磚砌體結(jié)構(gòu)的，而對(duì)干縮大、塊體尺寸比粘土磚大得多的砼砌塊和硅酸鹽砌體房屋，基本是不適用的。因?yàn)槿绻凑枕牌鰤K、硅酸鹽塊體砌體的干縮率0.2～0.4mm/m，無筋砌體的溫度區(qū)段不能越過10m；對(duì)配筋砌體也不能大于30m。在這方面，國外已有比較成熟的預(yù)防和控制墻體開裂的經(jīng)驗(yàn)，值得借鑒：一是在較長的墻上設(shè)置控制縫(變形縫)，這種控制縫和我國的雙墻伸縮縫不同，而是在單墻上設(shè)置的縫。該縫的構(gòu)造既能允許建筑物墻體的伸縮變形，又能隔聲和防風(fēng)雨，當(dāng)需要承受平面外水平力時(shí)，可通過設(shè)置附加鋼筋達(dá)到。這種控制縫的間距要比我國規(guī)范的伸縮縫區(qū)段小得多。如英國規(guī)范對(duì)粘土磚為10-15m，對(duì)砼砌塊及硅酸鹽磚一般不應(yīng)大于6m；美國砼協(xié)會(huì)(ACI)規(guī)定，無筋砌體的最大控制縫間距為12-18m，配筋砌體控制縫間距不超過30m。二是在砌體中根據(jù)材料的干縮性能，配置一定數(shù)量的抗裂鋼筋，其配筋率各國不盡相同，從0.03%～0.2%，或?qū)⑵鲶w設(shè)計(jì)成配筋砌體，如美國配筋砌體的最小含鋼率為0.07%，該配筋率又抗裂，又能保證砌體具有一定的延性。
關(guān)于在砌體內(nèi)配置抗裂鋼筋的數(shù)量(含鋼率)和效果，是普遍比較關(guān)注的問題。因?yàn)樗婕暗接娩摿亢驮靸r(jià)的增幅問題。
4防止墻體開裂的具體構(gòu)造措施建議
本文在綜合了國內(nèi)外砌體結(jié)構(gòu)抗裂研究成果的基礎(chǔ)上，結(jié)合我國當(dāng)前的具體情況，提出的更具體的抗裂構(gòu)造措施。它是對(duì)“防”、“放”、“抗”的具體體現(xiàn)。筆者認(rèn)為這些措施可根據(jù)具體條件選擇或綜合應(yīng)用。該措施已反映到我院為大慶油田砌塊廠編制的《砼砌塊建筑構(gòu)造圖集》中。
4.1防止混凝土屋蓋的溫度變化與砌體的干縮變形引起的墻體開裂，宜采取下列措施
4.1.1屋蓋上設(shè)置保溫層或隔熱層；
4.1.2在屋蓋的適當(dāng)部位設(shè)置控制縫，控制縫的間距不大于30m；
4.1.3當(dāng)采用現(xiàn)澆混凝土挑檐的長度大于12m時(shí)，宜設(shè)置分隔縫，分隔縫的寬度不應(yīng)小于20mm，縫內(nèi)用彈性油膏嵌縫；
4.1.4建筑物溫度伸縮縫的間距除應(yīng)滿足《砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》BGJ3-88第5.3.2條的規(guī)定外，宜在建筑物墻體的適當(dāng)部位設(shè)置控制縫，控制縫的間距不宜大于30m。
4.2防止主要由墻體材料的干縮引起的裂縫可采用下列措施之一：
4.2.1設(shè)置控制縫
4.2.1.1控制縫的設(shè)置位置
(1)在墻的高度突然變化處設(shè)置豎向控制縫；
(2)在墻的厚度突然變化處設(shè)置豎向控制縫；
(3)在不大于離相交墻或轉(zhuǎn)角墻允許接縫距離之半設(shè)置豎向控制縫；
(4)在門、窗洞口的一側(cè)或兩側(cè)設(shè)置豎向控制縫；
(5)豎向控制縫，對(duì)3層以下的房屋，應(yīng)沿房屋墻體的全高設(shè)置；對(duì)大于3層的房屋，可僅在建筑物1-2層和頂層墻體的上述位置設(shè)置；
(6)控制縫在樓、屋蓋處可不貫通，但在該部位宜作成假縫，以控制可預(yù)料的裂縫；
(7)控制縫作成隱式，與墻體的灰縫相一致，控制縫的寬度不大于12mm，控制縫內(nèi)應(yīng)用彈性密封材料，如聚硫化物、聚氨脂或硅樹脂等填縫。
4.2.1.2控制縫的間距
1對(duì)有規(guī)則洞口外墻不大于6mm；
2對(duì)無洞墻體不大于8m及墻高的3倍；
3在轉(zhuǎn)角部位，控制縫至墻轉(zhuǎn)角的距離不大于4.5m；
4.2.2設(shè)置灰縫鋼筋
1在墻洞口上、下的第一道和第二道灰縫，鋼筋伸入洞口每側(cè)長度不應(yīng)小于600mm；
2在樓蓋標(biāo)高以上，屋蓋標(biāo)高以下的第二或第三道灰縫，和靠近墻頂?shù)牟课唬?/p>
3灰縫鋼筋的間距不大于600mm；
4灰縫鋼筋距樓、屋蓋混凝土圈梁或配筋帶的距離不小于600mm；
5灰縫鋼筋宜采用小螺紋鋼筋焊接網(wǎng)片，網(wǎng)片的縱向鋼筋不小于25，橫筋間距不宜大于200mm；
6對(duì)均勻配筋時(shí)含鋼率不少于0.05%；局部截面配筋，如底、頂層窗洞上下不小于38；
7灰縫鋼筋宜通長設(shè)置，當(dāng)不便通長設(shè)置時(shí)，允許搭接，搭接長度不應(yīng)小于300mm；
8灰縫鋼筋兩端應(yīng)錨入相交墻或轉(zhuǎn)角墻中，錨固長度不應(yīng)小于300mm；
9灰縫鋼筋應(yīng)埋入砂漿中，灰縫鋼筋砂漿保護(hù)層，上下不小于3mm，外側(cè)小于15mm，灰縫鋼筋宜進(jìn)行防腐處理；
10當(dāng)利用灰縫鋼筋作砌體抗剪鋼筋時(shí)，其配筋量應(yīng)按計(jì)算確定，其搭接和錨固長度尚不應(yīng)小于75d和300mm；
11不配筋的外葉墻應(yīng)設(shè)控制縫，控制縫間距不宜大于6m；
12設(shè)置灰縫鋼筋的房屋的控制縫的間距不宜大于30m。
4.2.3在建筑物墻體中設(shè)置配筋帶
1.在樓蓋處和屋蓋處；
2.墻體的頂部；
3.窗臺(tái)的下部；
4.配筋帶的間距不應(yīng)大于2400mm，也不宜小于800mm；
5.配筋帶的鋼筋，對(duì)190mm厚墻，不應(yīng)小于2ф12，對(duì)250～300mm厚墻不應(yīng)小于2ф16，當(dāng)配筋帶作為過梁時(shí)，其配筋應(yīng)按計(jì)算確定；
6.配筋帶鋼筋宜通長設(shè)置，當(dāng)不能通長設(shè)置時(shí)，允許搭接，搭接長度不應(yīng)小于45d和600mm；
7.配筋帶鋼筋應(yīng)彎入轉(zhuǎn)角墻處錨固，錨固長度不應(yīng)小于35d和400mm；
8.當(dāng)配筋帶僅用于控制墻體裂縫時(shí)，宜在控制縫處斷開，當(dāng)設(shè)計(jì)考慮需要通過控制縫時(shí)，宜在該處的配筋帶表面作成虛縫，以控制可預(yù)料的裂縫位置；
9.對(duì)地震設(shè)防裂度≥7度的地區(qū)，配筋帶的截面不應(yīng)小于190mm×200mm，配筋不應(yīng)小于410；
10.設(shè)置配筋帶的房屋的控制縫的間距不宜大于30m；
4.3也可根據(jù)建筑物的具體情況，如場(chǎng)地土及地震設(shè)防裂度、基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)布置型式、建筑物平面、外形等，綜合采用上述抗裂措施。
參考文獻(xiàn)
〔1〕肖亞明，砌體結(jié)構(gòu)裂縫與控制問題研究綜述，第三屆全國工程學(xué)術(shù)會(huì)議論文集，1994
關(guān)鍵詞：水利工程建設(shè)混凝土施工裂縫控制具體措施
引言
水工混凝土裂縫是水工建筑物最為常見的病害之一，產(chǎn)生的原因是多種多樣的。裂縫對(duì)水工建筑物的危害程度不一，還可能誘發(fā)其他病害的發(fā)生和發(fā)展，對(duì)水工建筑物的耐久性產(chǎn)生巨大的危害，因此，必須對(duì)此加以重視，并采取措施加以解決。
一、水工混凝土裂縫的危害
混凝土裂縫將使水工建筑物產(chǎn)生滲漏，滲漏的結(jié)果，一方面在壓力水作用下使裂縫逐步擴(kuò)寬和發(fā)展；另一方面當(dāng)水滲入混凝土內(nèi)部后首先會(huì)引起水解破壞，并可能由此導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)物的破壞。根據(jù)調(diào)查，由裂縫引起的各種不利結(jié)果中，滲漏水占60%。
由于混凝土碳化會(huì)加劇混凝土收縮開裂，導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)物破壞。混凝土裂縫的存在，能使空氣中的二氧化碳極易滲透到混凝土內(nèi)部與水泥的某些水化產(chǎn)物相互作用形成碳酸鈣，這就是常說的混凝土碳化。在潮濕的環(huán)境下二氧化碳能與水泥中的化學(xué)成分相互作用，使混凝土的堿度降低，使鋼筋純化膜遭受破壞，當(dāng)水和空氣同時(shí)期滲入，鋼筋就產(chǎn)生銹蝕。
混凝土的裂縫還會(huì)使混凝土對(duì)鋼筋的保護(hù)作用削弱，在裂縫部位，水拉性能減弱，裂縫進(jìn)一步擴(kuò)大，形成更大的危害。
綜上，混凝土裂縫對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)物的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和穩(wěn)定性具有直接的影響。會(huì)降低混凝土結(jié)構(gòu)物的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和整體穩(wěn)定性。輕則影響建筑物的外觀和正常使用，嚴(yán)重的貫穿性裂縫甚至可能導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)物的完全破壞。
二、水工混凝土結(jié)構(gòu)裂縫產(chǎn)生的原因
按裂縫產(chǎn)生的原因劃分有：由外荷載引起的裂縫；由變形引起的裂縫；由施工操作引起的裂縫。水工建筑物產(chǎn)生裂縫的主要原因如下：
2.1大體積混凝土水化時(shí)產(chǎn)生的大量水化熱得不到散發(fā)，導(dǎo)致混凝土內(nèi)外溫差較大，使混凝土的形變超過極限引起裂縫。
2.2混凝土在硬化的過程中，由于干縮引起的體積變形受到約束時(shí)產(chǎn)生的裂縫，這種裂縫的寬度有時(shí)會(huì)很大，甚至?xí)灤┱麄€(gè)構(gòu)件。
2.3在厚度較大的構(gòu)件中，由于混凝土的塑性塌落引起的裂縫。
2.4當(dāng)有約束時(shí)，混凝土熱脹冷縮所產(chǎn)生的體積脹縮，因?yàn)槭芗s束力的限制，在內(nèi)部產(chǎn)生了溫度應(yīng)力，由于混凝土抗拉強(qiáng)度低，容易被溫度引起的拉應(yīng)力拉裂，從而產(chǎn)生溫度裂縫。由于太陽暴曬產(chǎn)生裂縫也是工程中最常見的現(xiàn)象。
2.5混凝土加水拌和后，水泥中的堿性物質(zhì)與活性骨料中活性氧化硅等起反應(yīng)，析出的膠狀堿——硅膠從周圍介質(zhì)中吸水膨漲，體積增大3倍，從而使混凝土漲裂產(chǎn)生裂縫。
2.6在炎熱的大風(fēng)天氣，混凝土表面水分蒸發(fā)過快，造成混凝土內(nèi)部水化熱過高，在混凝土澆筑數(shù)小時(shí)仍處于塑性狀態(tài)，易產(chǎn)生塑性收縮裂縫。
2.7構(gòu)件超載產(chǎn)生的裂縫。例如：構(gòu)件在超出設(shè)計(jì)的均布荷載或集中荷載作用下產(chǎn)生內(nèi)力彎矩，出現(xiàn)垂直于構(gòu)件縱軸的裂縫，構(gòu)件在較大剪力作用下，產(chǎn)生斜裂縫，并向上、下延伸。
2.8當(dāng)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)出現(xiàn)不均勻沉陷，就有可能會(huì)產(chǎn)生裂縫，隨著沉陷的進(jìn)一步發(fā)展，裂縫會(huì)進(jìn)一步擴(kuò)大。
2.9當(dāng)鋼筋混凝土處于不利環(huán)境中，例如：侵蝕性水，由于混凝土保護(hù)層厚度有限，特別是當(dāng)混凝土密實(shí)性不良，環(huán)境中的氯離子等和溶于水中的氧離子會(huì)使混凝土中的鋼筋生銹，生成氧化鐵，氧化鐵的體積比原來金屬的體積大得多，鐵銹體積膨脹，對(duì)周圍混凝土擠壓，使混凝土脹裂。
三、控制混凝土裂縫的具體措施
3.1混凝土配合比的優(yōu)化設(shè)計(jì)。摻入粉煤灰，選擇減水劑，保證泵送流動(dòng)度。采集原材料進(jìn)行試拌，盡可能地減少水泥用量，添加Ⅰ級(jí)粉煤灰，將水膠比控制在規(guī)范允許的范圍內(nèi)，粗骨料采用二級(jí)配。摻入適量的粉煤灰對(duì)改善混凝土的和易性，降低溫升，減少收縮，提高抗侵蝕具有良好的作用。
3.2原材料的選擇。砂料細(xì)度模數(shù)控制在2.4以上，含泥量控制在1%內(nèi)。碎石針片狀控制在10%以內(nèi)，含泥量控制在1%內(nèi)，盡可能使用低水熱化水泥，控制原材料的質(zhì)量不使混凝土產(chǎn)生收縮。
3.3施工安排?；炷恋臐仓M可能避開高溫、曝曬、多風(fēng)、降溫的天氣，若需要上述條件下施工時(shí)必須有相應(yīng)遮擋、保溫措施。
3.4施工過程控制。a.二次振搗法消除混凝土沉縮裂縫。對(duì)于澆筑后坍落度已經(jīng)消失開始初凝的混凝土進(jìn)行二次振搗，混凝土?xí)匦乱夯?，能較好地消除粗骨料、鋼筋下面的水膜，消除沉縮收縮量。泵送混凝土特別需要二次振搗。b.二次壓光消除混凝土塑性收縮裂縫。此種裂縫是混凝土表面水分散失引起的，發(fā)生在混凝土初凝至終凝期間，消除此種裂縫應(yīng)使用機(jī)械抹光機(jī)進(jìn)行大面積、高強(qiáng)度的提漿抹光，然后使用機(jī)械收光機(jī)進(jìn)行大面積、高強(qiáng)度的收光，將極大地提高混凝土的平整度和表面強(qiáng)度，在混凝土終凝前再進(jìn)行二次人工抹壓收光。c.控制約束裂縫的措施。混凝土約束裂縫的產(chǎn)生是混凝土內(nèi)外溫差過大或收縮引起的約束拉力超過了混凝土的抗拉強(qiáng)度，在混凝土內(nèi)外溫差過大、氣溫驟降時(shí)，及時(shí)采取保溫、保濕措施，加強(qiáng)測(cè)溫和氣溫預(yù)報(bào)，做到防護(hù)及時(shí)。閘墩下部與底板同時(shí)澆筑或盡量縮短閘墩與閘底板之間澆筑的時(shí)間間隔，可有效控制閘墩裂縫發(fā)生。
3.5混凝土干縮裂縫的控制措施?；炷链嬖诳障懂a(chǎn)生濕脹干縮，加強(qiáng)振搗使之密實(shí)，清除混凝土中的泌水，加強(qiáng)表面的抹壓收光，摻加優(yōu)質(zhì)粉煤灰，降低水灰比，可有效地控制混凝土濕脹干縮裂縫產(chǎn)生。
3.6混凝土內(nèi)部的溫度控制。大體積混凝土內(nèi)部埋設(shè)熱電耦測(cè)溫，掌握混凝土內(nèi)部的溫升變化及內(nèi)部最高溫度的發(fā)生時(shí)間，通過蓄熱保溫使混凝土內(nèi)外溫差控制在25℃以內(nèi)。常采用兩層農(nóng)膜加干鋪兩層草袋的做法。
3.7混凝土的養(yǎng)護(hù)和表面保護(hù)。良好的養(yǎng)護(hù)可使混凝土保持或接近飽和狀態(tài)，水化作用速度最大，也是控制混凝土裂縫發(fā)生的措施之一，一般保溫、保濕養(yǎng)護(hù)不得少于14d。
四、水利工程構(gòu)筑物已產(chǎn)生裂縫的修補(bǔ)方法
國內(nèi)外學(xué)者把裂縫分為死縫、活縫和增長縫等3種。對(duì)于死縫可以采用剛性材料填充修補(bǔ)；對(duì)活縫則采用彈性材料修補(bǔ)；對(duì)于增長縫，必須消除引發(fā)裂縫的因素。裂縫修補(bǔ)除了要恢復(fù)防水性和耐久性為目的之外，還要從結(jié)構(gòu)安全及美觀角度出發(fā)進(jìn)行修補(bǔ)，當(dāng)前的修補(bǔ)方法主要有以下三大類。
4.1充填法對(duì)于裂縫寬度大于0.5mm的裂縫，沿裂縫處鑿成“U”形或“V”形槽，槽頂寬約10cm，在槽中充填密封材料。充填材料采用水泥砂漿、環(huán)氧砂漿、彈性環(huán)氧砂漿、聚合物水泥砂漿等。如果鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋已經(jīng)銹蝕，則將混凝土鑿開到能夠處理已經(jīng)生銹的鋼筋部分，將鋼筋除銹，再在槽中充填水泥砂漿或環(huán)氧樹脂砂漿等材料。
4.2注入法注入法分壓力注入法（灌漿法）與真空吸入法兩種。灌漿法適應(yīng)于較深較細(xì)的裂縫，而真空注入法則利用真空泵使縫內(nèi)形成真空，將漿材注入縫內(nèi)，該方法適應(yīng)于各種表面裂縫的修補(bǔ)。灌漿材料有水泥漿材、普通環(huán)氧漿材、彈性聚氨酯漿材、水溶性聚氨酯漿材等。
4.3表面覆蓋法在細(xì)微裂縫表面上涂膜，以提高其防水性及耐力性為目的的修補(bǔ)方法。分涂覆裂縫部分及全部涂覆兩種方法。施工時(shí)，首先用鋼絲刷將混凝土表面打毛，清理表面附著物，用水沖洗干凈后充分干燥，然后用樹脂充填混凝土表面氣孔，再用修補(bǔ)材料覆蓋表面。:
五、結(jié)語
水工建筑構(gòu)筑物的結(jié)構(gòu)安全和防滲等主要由混凝土承擔(dān)，因此混凝土的質(zhì)量極其重要。因此，減少和控制混凝土裂縫的產(chǎn)生和擴(kuò)展，對(duì)提高混凝土結(jié)構(gòu)的質(zhì)量，進(jìn)而提升水工建筑物的安全起著極為重要的作用，必須加以重視。
參考文獻(xiàn)：
[1]劉軍《試論常見水工混凝土裂縫的種類及預(yù)防措施》[J].甘肅科技縱橫.2008(1).
