高层建筑混凝土结构裂缝控制方法

马鑫

摘要：近年来，随着我国经济的发展以及社会的进步，建筑行业获得了长足的发展，在此背景之下，建筑施工单位加强了对于混凝土的运用。事实上，混凝土在运用过程中往往会存在不同程度的裂缝，阻碍了工程效益的取得。本文就高层建筑混凝土结构的几个部位容易产生裂缝的原因进行分析，并从技术与管理方面探讨裂缝的控制措施。

关键词：高层建筑；混凝土结构；裂缝；控制措施

中图分类号：TU974 文献标识码：A 文章编号：1674-3024（2017）05-04-02

引言

目前，施工单位在工程建设过程中往往借助沙、石、水泥等原料制造混凝土，促进工程建设质量的提高。但是这种材料的特性，使得混凝土在使用过程中存在一定的裂缝，使得水汽逐渐渗入进而腐蚀钢筋，降低了工程建设的质量以及相关效益的取得，为此，需要施工建设单位加强对于相关问题的分析，并找出具体问题进行针对性解决，本文基于此，分析探讨高层混凝土结构施工裂缝成因与控制。

1地下室混凝土板的裂缝分析

1.1工程实例

1.1.1工程概况。某公寓楼工程地下室底板用C30P8混凝土，共计约1 8000m³，设后浇带分六块浇筑。最多一次连续浇筑混凝土量约4000m³，混凝土底板厚度1.2m，承台最深厚度3m。混凝土坍落度140-160mm。浇筑时间为4-5月份，平均气温23℃。

1.1.2混凝土配合比设计及选材。鉴于工程所在地邻近有工程出现过地下室混凝土板裂缝问题，质量监督机构在施工前的监督交底有过交流，施工也注意并重视混凝土配制。通过试验，选用如下混凝土配合比：水泥：水：砂子：石子：粉煤灰：膨胀剂：减水剂=270：170：777：1073：80：30：7.7水泥选用普通硅酸盐42.5水泥，减水剂采用LS-400高效缓凝减水剂，减水率18%，缓凝时间8-10h。粗骨料级配为5-31.5mm，细骨料采用中砂，粗细骨料含泥量低于规范要求。膨胀剂采用UEA。考虑工程所在地混凝土用砂供应来源质量稳定性差，施工严格控制混凝土用砂进场验收。

1.1.3混凝土强度。按规定取样送检的混凝土试块，28天强度均符合设计要求，平均值为37.1Mpa，最大值41.2Mpa，抗渗等级均达到P8要求。本工程在施工过程中对混凝土配制、浇筑、养护各个环节加强管理，严格落实质量控制措施。在混凝土浇筑完成之后，约10000m²的地下室底板，未发现可见混凝土裂缝。地下室使用至今已两年多，也未发现渗漏现象。

2楼屋面混凝土板的裂缝分析

2.1裂缝的常见类型

2.1.1斜裂缝。与板边呈45度斜向裂缝，常出现在两侧山墙端跨板角，多数是沿楼板厚度贯穿性裂缝，占楼板所出现裂缝的比例最高。笔者经验，高层建筑此类裂缝比多层建筑更易出现，尤以房屋阳角双向剪力墙的端跨板为甚。

2.1.2纵、横向裂缝。沿楼板纵、横向出现，一般于长向中部大跨度开间板跨中。

2.1.3沿预埋管线走向的裂缝。出现在板的上面或下面，一般未贯穿楼板。

2.2裂缝产生的主要原因分析

2.2.1温度应力及混凝土收缩引起。混凝土有自生收缩的特性，一般混凝土浇筑后其六个月至一年后收缩率量值约为4×10^-4～×10^-4，收缩一直持续，收缩应力在混凝土中无处不在，因而其他主导因素触发的结构裂缝的出现总少不了自生收缩的影响。一般情况下混凝土中配筋足以抵抗收缩应力。因此我们不能无视混凝土自生收缩的危害，但是分析裂缝问题时最好首先排除混凝土自生收缩的影响。混凝土浇筑后随季节周期变化，建筑物室内外温差使混凝土楼板变形，变形受到周边刚度较大的梁或剪力墙的约束作用，混凝土板内产生温度应力，当此应力超出混凝土的抗拉强度時，就产生贯穿楼板中部的裂缝，而端跨转角处45度斜向裂缝则是由于在双向约束共同作用下，主应力合力方向近似45度而造成的切角裂缝。现浇混凝土板内沿预埋管线走向的裂缝产生，则是由于管线交错处削弱了混凝土构件截面，造成抗拉强度减弱或混凝土保护层超薄引起。

2.2.2施工不当引起。施工不当引起混凝土结构裂缝的具体原因种类繁多，其实质只是混凝土中原始缺陷遭受外力、收缩、温差等作用在施工过程中以裂缝形式出现而已，应根据具体工程的实际情况加以分析。其中主要的有板面负筋踩踏、混凝土振捣不当、盲目赶工期等因索。

2.3工程实例

某住宅小区一期工程，多幢18层以下住宅楼，竣工交房后很多业主反映楼板混凝土出现裂缝问题，之后保修、投诉、上访、诉讼等事情不断，工程参建各方和有关部门为处理问题投入了大量精力。该小区二期工程开工后，施工方不再想当然地认为楼板混凝土裂缝属于质量通病问题不大紧要，认真分析总结一期工程经验教训，在二期工程施工过程中严格落实控制裂缝措施。采取的裂缝控制措施主要有：

2.3.1健全施工现场质量保证体系，加强了工程施工交底和钢筋安装工程隐蔽验收等。

2.3.2与板边呈45度斜向裂缝是控制重点。在端跨开间楼板采用双层双向配筋：跨度大于3.9m的楼板，加设板角放射钢筋，在未配筋板面设双向钢筋网片：转角为剪力墙的端跨板，板角加设放射筋一道，伸入板内长度L/3，并严格控制板筋在剪力墙内的锚固长度符合设计要求：在楼板面负弯矩钢筋处设置撑脚和马凳并严格控制到位：严禁在混凝土浇捣过程中踩蹋负筋。

2.3.3混凝土楼板中预埋管线，在管线交错处采用接线盒方式，楼板厚度较薄的在管线外侧设钢丝网加强。现今该小区二期工程也已竣工交付两年多，基本未出现楼板裂缝问题。3高层建筑中混凝土结构裂缝的控制措施

笔者接触到的混凝土结构裂缝鉴定结论，很少出现混凝土强度、构件截面及配筋不满足设计要求的情况。但是接触到的设计图纸文件，各个设计单位对混凝土变形控制的设计深度或多或少存在差异。开发单位考虑成本控制造价，个别甚者对设计单位有每平米建筑面积钢筋量的限值要求，设计文件对防治裂缝的措施就含糊。相对来说，现在施工主观故意偷料的比较少，设计部门防治裂缝的控制措施到位，对于施工来讲设计依据明确是很有利的。建筑市场的欠规范及建筑工的流动性大，施工现场质量控制体系相对薄弱，商品混凝土通过合同可明确质量要求，对于现场拌制混凝土的，从设计和施工方面加强防治裂缝的控制措施应是比较容易实现和易于操作的。

3.1设计措施

3.1.1混凝土结构设计时应充分考虑偶然作用和非设计工况所引起的效应，并在相关部位采取合理的防裂构造措施。

3.1.2对平面不规则或平面有凹凸的混凝土板，应有加强措施。

3.1.3对房屋阳角双向剪力墙开间楼板这样构件刚度差异大的部位，还应考虑外墙保温构造的不利影响采取加强措施。

3.1.4设计文件中控制混凝土裂缝措施，宜说明和详图明确，设计深度应便于施工。

3.2施工措施

3.2.1施工现场应建立健全工程质量保证体系，编制施工方案应有控制混凝土裂缝的具体技术措施。

3.2.2施工现场对混凝土原材料应加强进场验收，及时取样送检，确保进场材料质量符合要求；有条件对混凝土配合比进行抗裂性能的优化设计，选用抗裂性能良好的混凝土。

3.2.3现浇混凝土结构的模板体系应保证具有足够的承载力、刚度和稳定性。

3.2.4采取有效控制钢筋位置的措施，防止浇捣混凝土时结构中受力钢筋移位。

3.2.5混凝土板、墙中的预埋管线应置于受力钢筋内侧，当板厚较薄时，应在其外侧加置防裂钢筋网片。混凝土板、墙中的预留孔、预留洞周边应配有足够的加强钢筋并保证足够的锚固长度。

3.2.6混凝土拌制应有详细的技术要求，应严格按配合比进行各种原材料的计量，并根据原材料的含水率等对设计配合比进行调整。施工现场应对混凝土的坍落度进行检查。

4结语

虽然现在混凝土裂缝防治措施越来越多，效果也越来越好，但与其事后补过不如事前做好预防控制工作。通过实践，总结出几点预防混凝土裂缝的体会：①所有控制措施只有落实到位才能有效果，施工现场质量保证体系的健全是关键。②工程前期质量监管到位，可有效促进措施的落实。③混凝土结构裂缝的成因复杂，控制措施落实涉及混凝土施工各个工序，工作量多面大且要求详细，现有的环境下施工和管理还很难杜绝裂缝的产生.只有抓住产生裂缝的主导因素坚决落实相应措施才能起到基本控制可见裂缝出现的效用。