钢筋混凝土结构裂缝的成因与控制

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1、钢筋混凝土结构裂缝的成因与控制裂缝的形成原因不外乎有外荷载、 结构计算模型差异、 材料的收缩（主要为的混凝土收缩、温度变形）、施工不当等原因。从设计方面分析，楼板设计板厚过小，楼板跨高比偏大，其刚度较小对裂缝控制很不利。 此外设计按多跨连续板进行配筋计算， 侧重于满足结构安全， 较少考虑混凝土收缩特性和温度变形等多种因素。楼板配筋设计考虑不周：受力钢筋采用三级钢，且间距比较大； 设计在支座处按常规配设负筋， 在中部板面不配钢筋，当板面出现温度变形和混凝土收缩，因无构造钢筋约束，板面即出现裂缝。 楼板内布线欠合理， 由于施工图由各专业设计，实际施工中出现水电管交叉叠放，或由于设计考虑管内容线面积

2、，部分预埋管径D25;且设计管线位置在楼板跨中，即在单层双向配筋处，楼板有效截面受到很大程度（15%-40%）削弱，成为楼板最易开裂的部位； 当楼板收缩应力大于混凝土极限抗拉强度时，即出现沿管线表面呈直线状的裂缝。从施工方面分析，空载养护期不足，为赶工期，从楼面混凝土浇完、收光至施工材料堆放，平均空载养护期大为缩短，有的甚至不足一天， 人为因素过早地震动、 荷载造成楼板幼龄混凝土内部受损开裂。 且施工中用塔吊吊运的钢管、 钢筋等周转材料因受剪力墙钢筋影响多堆放在预埋管线部位。 水电预埋管施工时在 板内位置欠合理，管位置过高或过低；位置过高时，极易在板面 出现因混凝土硬化收缩产生的裂缝， 也易在

3、维修裂缝或室内装修时损坏管线；两根管线并行布置时，管线间距过小甚至并拢，更易因管线集中而产生裂缝。施工现场一般较重视混凝土浇筑后1-2 天的养护工作，当上部主体施工开始，无法覆盖养护，只能让板面上部暴露在空气中， 间断浇水养护， 无法按规范要求保证良好的养护，造成商品混凝土有效补偿混凝土的收缩的性能降低。从材料方面分析， 目前砼构件已普遍采用泵送商品砼进行浇筑， 但受剧烈的市场竞争， 导致各商品砼厂商以采用大粉煤灰掺量，低价位、低性能的砼外加剂，以及细度模数低、含泥量较高的中细砂作为降低价格和成本的主要竞争手段， 结果直接导致砼性能下降和收缩裂缝增多。 由于商品混凝土的水灰比和坍落度普遍比现场

4、搅拌的普通砼大， 其收缩变形值也比同标号的现场搅拌的普通砼大20-30%，施工过程中其中部分水在振捣时被游离出来， 部分水与水泥结合成凝胶， 相当大一部分为自由水仍留在混凝土孔隙中，成为混凝土干缩的隐患。楼板拆模后，板面和板底长期裸露在大气中， 后期施工的细石混凝土面层养护期过后也长期处于干燥环境中。正是这种环境效应（受温度、湿度、风力影响使水泥石毛细孔、凝胶孔内的自由水由表及里逐渐蒸发），和尺寸效应（板裸露面积大，厚度薄）的共同影响，使楼板较其它构件更易出现干缩裂缝。我们应该针对裂缝出现位置采取不同的措施有效预防裂缝的发生。从住宅工程现浇楼板裂缝发生的部位分析，最常见、最普遍和数量最多的是房

5、屋四周阳角处 （含平面形状突变的凹口房屋阳角处）的房间在离开阳角1米左右，即在楼板的分离式配筋的负弯矩筋以及角部放射筋未端或外侧发生4 5度左右的楼地面斜角裂缝， 此通病在现浇楼板的任何一种类型的建筑中都普遍存在。 其原因主要是砼的收缩特性和温差双重作用所引起的， 并且愈靠近屋面处的楼层裂缝往往愈大。 从设计角度看， 现行设计规范侧重于按强度考虑， 未充分按温差和混凝土收缩特性等多种因素作综合考虑， 配筋量因而达不到要求。 而房屋的四周阳角由于受到纵、 横二个方向剪力墙或刚度相对较大的楼面梁约束， 限制了楼面板砼的自由变形， 因此在温差和砼收缩变化时， 板面在配筋薄弱处（即在分离式配筋的负弯矩

6、筋和放射筋的未端结束处）首先开裂，产生4 5度左右的斜角裂缝。虽然楼地面斜角裂缝对结构安全使用没有影响， 但在有水源等特殊情况下会发生渗漏缺陷，容易引起住户投诉，是裂缝防治的重点。根据上面的原因分析， 一般对四周的阳角处楼面板配筋进行加强， 并且适当加密加粗，阳角位采用 , 多年来的实践充分证明，凡采纳或按上述设计的房屋，基本上不再发生45度斜角裂缝，已能较满意地解决好楼板裂缝中数量最多的主要矛盾， 效果显著。 对于外墙转角处的放射形钢筋，不少施工单位根据实践检验，认为作用较小。其原因是放射形钢筋的长度一般不大（约1. 2米左右），当阳角处的房间在不按双层双向钢筋加密加强而仍按分离式设置构 造

7、负弯矩短筋时，4 5度的斜向裂缝仍然会向内转移到放射筋的 未端或外侧，而当采用了双层双向钢筋加密加强后，纵、横二个方向的钢筋网的合力已能很好地抵抗和防止4 5度斜角裂缝的发生和转移， 并且放射形钢筋往往只有上部一层， 在绑扎时常搁置在纵横板面钢筋的上方， 导致钢筋交叉重叠， 将板面的负弯矩钢筋下压， 减少了板面负弯矩钢筋的有效高度， 同时浇筑时钢筋弯头（即拐脚）容易翘起造成平仓困难，所以建议重点加强加密双层双向钢筋即可。防止预埋线管处的裂缝， 特别是多根线管的集散处是截面砼受到较多削弱， 从而引起应力集中， 容易导致裂缝发生的薄弱部位。当预理线管的直径较小，并且房屋的开间宽度也较小，同时线管的

8、敷设走向又不重于（即垂直于）砼的收缩和受拉方向时，一般不会发生楼面裂缝。反之，当预埋线管的直径较大，开间宽度也较大，并且线管的敷设走向又重合于（即垂直于）砼的收缩和受拉力向时， 就很容易发生楼面裂缝。 因此对于较粗的管线或多根线管的集散处， 应增设垂直于线管的短钢筋网加强， 根据实践经验来看，建议增设的抗裂短钢筋采用6-8 ,间距W 15 0 ,两端的锚固长度应不小于3 0 0毫米。线管在敷设时应尽量避免立体交叉穿越， 同时在多根线管的集散处宜采用放射形分 布， 尽量避免紧密平行排列， 以确保线管底部的砼灌筑顺利和振 捣密实。并且当线管数量众多，使集散口的砼截面大量削弱时，宜按予留孔洞构造要求

9、在四周增设上下各21 2的井字形抗裂构造钢筋。防止由于材料原因造成的工程裂缝。 尽不使用民办小厂生产的水泥。如使用，应对水泥标号及安定性试验；严把进货关，地对进场砂石骨料检验，控制砂的粒径及含泥量，并试验。一经不合格材料进场停止使用并清除出场； 控制混凝土施工比。 混凝土强度等级和质量检验混凝土和易性的要求比，控制水和水泥用量，选择级配的石子，减小空隙率和砂率以收缩量，混凝土抗裂强度。混凝土浇捣前，应先将基层和模板浇水湿透，过多吸收水分，浇捣过程中应尽量避免振捣过度；混凝土楼板浇筑完毕后，表面刮抹应限制到最小程度。在楼板浇捣过程中更要派专人护筋，踩弯面负筋的。在大梁两侧的面层内配置通长的钢筋网

10、片，承受支座负弯矩， 因不均匀沉降而产生裂缝； 施工后浇带的施工应领会设计意图，制定施工方案，避免在后浇处混凝土不密实、不按图纸要求留企口缝， 施工中钢筋被踩弯等。 更要避免在浇注混凝土完毕前就将模板、支柱拆除而导致梁板悬臂，变形；对楼面混凝土的养护： 混凝土的保湿养护对其强度增长和性能有重要作用， 早期的养护可以表面脱水并减少混凝土初期伸缩裂缝。 施工中覆盖麻袋或草包一周左右的保湿养护， 也可采用喷养护液养护。防止由于材料原因造成的工程裂缝。混凝土从搅拌机中卸出后， 其运输延续时间受混凝土温度高低限制， 当混凝土温度20c30c时，不超过1h； 10c19c时，不超过1.5h; 5c9c时，

11、不超过2ho若长距离运输宜采用混凝土运输搅拌车来运输，时间应在1h 以内。当采用泵送混凝土应保证混凝土泵连续工作， 泵送前先用适量的与混凝土成分相同的水泥砂浆或水泥浆润滑输送管道。混凝土从卸料、运输到泵送完毕时间不得超过1.5h ， 夏季还应缩短。 泵送过程中， 泵的受料斗内应充满混凝土，防止吸收空气形成阻塞。混凝土自由倾落高度不宜超过2ml否则应用串筒、斜槽、溜管或振动溜管下落。当用串筒时，最后一节应拉成垂直， 间距不宜大于3m； 若用斜槽， 坡度不宜大于60，出口处应设有垂直挡土板，防止发生离析现象。 每层浇筑厚度按下列规定： 用插入振捣棒捣时， 为振动器作用部分的 1.25 倍；表面振动

12、器为 200mm； 人工振捣时，基础或配筋稀疏的结构为 250mm配筋密月M吉构为150 mm每次浇筑向前才t进长度宜为1.01.5m。 振捣方法 ：插入式振捣棒应与混凝土表面垂直或成4045倾向振捣，插点应均匀排列，可以行列式或交错式顺序移动，但不能混用；每次移动距离不大于振捣棒作用半径的1.5 倍，且操作时应快插慢拔，并插入下层尚未初凝的混凝土中50100mm以促进上下结合形成整体。振捣棒在每一点振动延续时间约在2030秒，以混凝土表面呈水平并出现浮浆和不再有气泡、 不再沉落为度， 禁止振动棒触及钢筋、 模板、 预埋件等。使用平板式振动器应将混凝土浇灌区划分成若干排，依次前进，移动间距应使

13、振动器的平板能覆盖已振动好的混凝土边缘3050mm当混凝土表面倾斜时，振动器应由低处逐渐向高处移动。每一振捣位置的延续时间， 以使混凝土停止下沉并向上泛浆， 或表面平整并均匀出现浆液为度，一般约为 2540s。对钢筋密集处，采用细石混凝土或水泥砂浆，适当增大混凝土的坍落度，采用片式、针式振动器振捣或辅以人工振捣。 墩、柱、墙连成整体的梁板结构：应在浇筑墩、柱、墙及基础的混凝土之后，停歇11.5h,再浇筑梁板或突出部分的混凝土，避免水平与垂直构件交接处产生裂缝。 浇筑竖向结构或大体积结构时，底部应先填以510cm厚与所用混凝土成份相同的水泥砂浆，以免形成离层。 对大体积结构混凝土还应该采取有效的

14、防裂措施， 严格控制混凝土出现裂缝。 混凝土尽可能地连续浇筑，必须间歇时应尽量缩短时间，并不超过2h,在前层混凝土凝结之前，必须将次层混凝土浇筑完成。 若因施工技术、 工艺或组织上的原因不能继续浇筑，应准确地留设混凝土施工缝，混凝土达到 1.2Mpa 强度才能继续浇筑， 浇筑前应剔除掉施工缝处水泥薄膜、 松动石子或钢筋上浮浆及斑锈， 加以湿润并冲洗干净， 铺抹水泥浆或与混凝土成分相同的水泥砂浆一层。 混凝土模板安装不但要求轴线、平面布置、断面尺寸及标高等满足设计，而且要平整稳定，浇筑前要设专人不断检查模板是否变形、松动、跑模、跑浆，以便发现问题及时解决。综上所述，钢筋混凝土结构裂缝的防治是一个系统的工程， 需要从设计到施工的各个环节都采取有针对性的技术及组织措施加以综合预控，这样才能达到较为理想的效果。