施工裂縫分析與防治

施工裂縫分析與防治

施工裂健分析與防治

河南中凱建設工程有限公司王月峰

摘要:河南中凱建設有限公司工程部自成立以來主要承擔小區(qū)建設,其中大部分項目都涉及

到框架結構的房屋、小房及現澆構筑物。施工過程中出現了各種裂震等質量問題,因此問題

的分析,是正確擬定質量事故處理方案的前提,是明確質量事故責任的依據。為此,要求對質

量問題的分析力求全面、準確、客觀;對事故的性質、危害、原因、責任都不能遺漏。要有

科學的論證和判斷;言之有理:論之有據,方能達到統(tǒng)一認識的目的。本文對我工程部承擔的

工業(yè)建筑工程施工過程中可能出現的各種裂維作一個分析及提出防治方法。

關鍵詞:墻體梁板裂縫混凝土

一、工程概況

本工程名稱為民生花苑,1,6,9#樓為其單位建設工程,為6層混凝土框架結構,立柱、大

梁、樓板為鋼筋混凝土現澆。構筑物尺寸12米*9米,頂層標高23.9米,PHC樁基礎,最大

大梁尺寸0.35米*1.2米*9米,樓板均為雙向單層板,板厚0.1米，墻體為混凝土空心磚。

二、裂縫的分類

(一)墻體裂縫：

1.裂轉產生的部位及其特征

由于設計采混凝土空心砌塊,最可能產生裂§1是頂層縱橫墻交接處有階梯形裂縫；在屋

面與墻體交接處或梁底與墻體間有水平裂縫產生；在底層窗臺下有豎向裂縫產生,各個樓層

的窗臺兩角和頂層外墻窗口四角處有斜裂縫存在；在鋼筋混凝土柱和硅小型空心砌塊填充墻

的相結處有豎向裂健存在；在砌塊周邊產生裂縫。

2、裂縫產生的原因

(1)、小砌塊自身的因素。首先,佐小型空心砌塊是由碎石或卵石為粗骨料制作的混凝土，

它具有混凝土的脆性。同時砌塊存在著干縮的重要特性,在28天自然養(yǎng)護后,其干縮約完成

60%左右,因而這樣的碎小型空心砌塊用在墻體中就難免發(fā)生裂縫；其次,用于硅小型空心

砌塊和砌筑砂漿中的水泥、石灰、砂石等材料來源很廣,其性能不夠穩(wěn)定,因此也會影響砌

塊和砌筑砂漿的質量。

(2)、溫度的影響。屋面與墻體之間的溫差也會使頂層墻體產生裂縫,在夏季尤其明顯。

屋面的溫度比墻體的溫度高,則屋面的變形也比墻體的變形大,屋面的變形受到墻體的約束，

導致在屋面和墻體的結合處產生剪拉力。在剪拉力和屋面荷載的共同作用下,墻體產生相應

的主拉應力,當主拉應力超過墻體自身的抗剪、抗拉強度時,墻體勢必會產生多種形狀的裂

縫。

(3)、設計方面存在的因素。砌塊對地基不均勻沉降非常敏感,設計中如果對地基不均

勻沉降估計不足,易在墻體中產生階梯形裂絳及底層窗臺墻體的豎向裂絳。此外,目前大部

分屋面在檐口處沒有隔熱措施,導致頂層橫墻產生階梯性裂鏈。對屋面保溫材料的隨意選擇

而不考慮減少溫差的作用,也會導致裂鏈的產生。在混凝土柱和碎小型空心砌塊的相結處，

缺乏相應控制裂舞產生的措施。因此按照規(guī)范或設計設置墻體拉結筋(長度為墻長的1/5

或700,取大者)?；剞D窯項目由于采用樁基礎，地基不均勻沉降不是很明顯,此處提出供

其它項目參考。

(4)、施工中存在的因素。砌筑工人之間技術水平的差別造成砌筑質量不穩(wěn)定,是造成

墻體質量問題的重要因素。在施工中,所用砂漿強度低、砌塊表面浮灰等污物未處理干凈、

砌筑時鋪灰過大,均會發(fā)生砂漿與砌塊間粘結力差,導致裂鏈的產生。其次,砌塊出廠存放期

不夠,在砌塊體積收縮尚未完成就上墻砌筑,產生收縮裂縫。砌塊排列不合理,上下二皮砌塊

豎縫搭砌小于砌塊高的三分之一或150mm的,沒有在水平灰縫中按規(guī)定加拉結筋或鋼筋網

片導致裂縫的產生。墻體、圈梁、樓板之間縱橫墻相交處無可靠連接。施工現場對碎小型

空心砌塊的堆放場地、遮雨措施等未能按規(guī)范要求實施,上述這些都會造成墻體水平裂舞的

產生。

3、砌塊墻體裂絳控制的措施

(1)、設計方面控制的措施

控制頂層墻體裂縫的關鍵是降低屋面與墻體之間的溫度差。因此我們建議設計院設計

時必須同時采用保溫層和隔熱層,在檐口處的保溫層厚度必須滿足允許溫差的要求。同時，

隔熱層應滿鋪,不得在檐口處出現空檔。在屋蓋適當部位應設置分隔轉,一般6米±6米劃

分。

提高頂層墻體的小砌塊和砌筑砂漿的強度等級,應不低于7.5級,并在外縱墻、內橫墻沿高度

每600mm設置①4鋼筋點焊網片用來增強頂層墻體的抗拉、抗剪強度。

在各層窗臺處均設置鋼筋混凝土窗臺梁,以減少由于壓力差引起的裂舞。同時提高底層

窗臺下砌筑砂漿的強度等級。若在不均勻地基的情況下,增加地圈梁的剛度,并在底層窗臺

墻體的第二與第四皮灰縫中各設置①4鋼筋點焊網片用以控制豎向裂筵的產生。

(2)施工月面的控制措施

砌筑工人應持證上崗,無上崗證者不得上崗。上崗前應做好技術交底,要求每一層的同

部位墻體應由同一人施工。

墻體所使用磴小型空心砌塊的生產廠家必須具有準用證。砌筑前,應將砌塊表面的污物

清除,不得使用28天齡期未到或潮濕的小砌塊進行砌筑。斷裂的小砌塊或壁肋中芍豎向凹

形絳的小砌塊不得在承重墻上砌筑。

砌筑水平灰舞時用座漿法鋪漿,砌筑豎縫時先小砌塊端面朝上鋪滿砂漿,然后上墻擠

緊并用泥刀在豎縫中插搗密實，做到隨砌隨勒縫,用以保證墻體有足夠的抗拉、抗剪強度。

若需要移動已砌好砌體的小砌塊或被撞動的小砌塊時,應重新鋪漿砌筑,控制砌塊周圍裂縫

的產生。

配制砂漿的原材料必須符合要求,設計配合比應有良好的和易性,砂漿稠度宜受制在

50-70mm,施工配合比必須準確，保證砂漿強度達到設計要求。

頂層的內粉應在屋面保溫層、隔熱層施工完畢后進行,以降低溫差的影響。外墻的粉刷

宜在結構封頂后,并在墻體干縮基本穩(wěn)定后施工,防止以后粉刷開裂。

綜上所述,多層建筑佐小型空心砌塊墻體應設計到位,并且在施工中應嚴格按照有關規(guī)

范和設計要求進行，所出現的裂算是完全可以控制并解決的。

（二八混凝土裂縫

1.概況:本工程1#,3#煤粉倉框架均為混凝土結構，柱、梁、板、樓梯等都為現澆構件。

2.裂鏈成因:混凝土是一種由砂石骨料、水泥、水及其他外加材料混合而形成的非均質脆性

材料。由于混凝土施工和本身變形、約束等一系列問題硬化成型的混凝土中存在著眾多的

微孔隙、氣穴和微裂縫,正是由于這些初始缺陷的存在才使混凝土呈現出一些非均質的特

性。微裂縫通常是一種無害裂縫,對混凝土的承重、防滲及其他一些使用功能不產生危害。

但是在混凝土受到荷載、溫差等作用之后，微裂縫就會不斷的擴展和連通,最終形成我們肉

眼可見的宏觀裂笑,也就是混凝土工程中常說的裂縫。

混凝土建筑和構件通常都是帶縫工作的,由于裂絳的存在和發(fā)展通常會使內部的鋼筋等材料

產生腐蝕,降低鋼筋混凝土材料的承載能力、耐久性及抗?jié)B能力,影響建筑物的外觀、使用

壽命,嚴重者將會威脅到人們的生命和財產安全。很多工程的失事都是由于裂縫的不穩(wěn)定發(fā)

展所致。近代科學研究和大量的混凝土工程實踐證明,在混凝土工程中裂筵問題是不可避免

的在一定的范圍內也是可以接受的,只是要采取有效的措施將其危害程度控制在一定的范

圍之內。鋼筋混凝土規(guī)范也明確規(guī)定［1］：有些結構在所處的不同條件下,允許存在一定寬度

的裂縫。但在施工中應盡量采取有效措施控制裂縫產生使結構盡可能不出現裂縫或盡量減

少裂縫的數量和寬度,尤其要盡量避免有害裂縫的出現,從而確保工程質量。

混凝土裂縫產生的原因很多，有變形引起的裂縫：如溫度變化、收縮、膨脹、不均勻沉陷等

原因引起的裂絳；有外載作用引起的裂絳；有養(yǎng)護環(huán)境不當和化學作用引起的裂縫等等。在

實際工程中要區(qū)別對待,根據實際情況解決問題。

3.凝土工程中常見裂舞及預防

3.1.干縮裂鏈及預防

干縮裂健多出現在混凝土養(yǎng)護結束后的一段時間或是混凝土澆筑完畢后的一周左右。水泥漿

中水分的蒸發(fā)會產生干縮,且這種收縮是不可逆的。干縮裂絳的產生主要是由于混凝土內外

水分蒸發(fā)程度不同而導致變形不同的結果: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部約束,產生較大拉

應力而產生裂縫。相對濕度越低,水泥漿體干縮越大,干縮裂縫越易產生。干縮裂縫多為表

面性的平行線狀或網狀淺細裂縫,寬度多在0.05~0.2mm之間,大體積混凝土中平面部位多

見較薄的梁板中多沿其短向分布。干縮裂縫通常會影響混凝土的抗?jié)B性,引起鋼筋的銹蝕

影響混凝土的耐久性,在水壓力的作用下會產生水力劈裂影響混凝土的承載力等等?；炷?/p>

干縮主要和混凝土的水灰比、水泥的成分、水泥的用量、集料的性質和用量、外加劑的用量

等有關。

主要預防措施:一是選用收縮量較小的水泥,一般采用中低熱水泥和粉煤灰水泥，降低水泥的

用量。

二是混凝土的干縮受水灰比的影響較大,水灰比越大，干縮越大,因此在混凝土配合比設計中

應盡量控制好水灰比的選用，同時摻加合適的減水劑。

三是嚴格控制混凝土攪拌和施工中的配合比,混凝土的用水量絕對不能大于配合比設計所給

定的用水量。

四是加強混凝土的早期養(yǎng)護,并適當延長混凝土的養(yǎng)護時間。

五是在混凝土結構中設置合適的收縮縫。

寶鋼內部都要求采用商品混凝土,訂混凝土時要針對第一、二、三點向混凝土公司提出要

求?所用水泥的品種及控制水灰匕次口掌握好配合比。

32塑性收縮裂縫及預防

(1)成因:塑性收縮是指混凝土在凝結之前,表面因失水較快而產生的收縮。塑性收縮裂縫

一般在干熱或大風天氣出現,裂縫多呈中間寬、兩端細且長短不一,互不連貫狀態(tài)。較短的

裂舞一般長20~30cm,較長的裂舞可達2~3m,寬1~5mm。

其產生的主要原因為：混凝土在終凝前幾乎沒有強度或強度很小,或者混凝土剛剛終凝而強

度很小時,受高溫或較大風力的影響,混凝土表面失水過夬造成毛細管中產生較大的負壓而

使混凝土體積急劇收縮,而此時混凝土的強度又無法抵抗其本身收縮,因此產生龜裂。

影響混凝土塑性收縮開裂的主要因素有水灰比、混凝土的凝結時間、環(huán)境溫度、風速、相對

濕度等等。

(2)主要預防措施：

一是選用干縮值較小早期強度較高的硅酸鹽或普通硅酸鹽水泥。

二是嚴格控制水灰比，摻加高效減水劑來增加混凝土的坍落度和和易性,減少水泥及水的用

量。

三是澆筑混凝土之前,將基層和模板澆水均勻濕透。

四是及時覆蓋塑料薄膜或者潮濕的草墊、麻片等，保持混凝土終凝前表面濕潤,或者在混凝

土表面噴灑養(yǎng)護劑等進行養(yǎng)護。

五是在高溫和大風天氣要設置遮陽和擋風設施,及時養(yǎng)護。

如上所述,寶鋼內部都要求采用商品混凝土,訂混凝土時要針對第一、二點向混凝土公司提

出要求-所用水泥的品種及控制水灰比和掌握好配合比。另外養(yǎng)護采用塑料薄膜及時覆

蓋。

3.3沉陷裂縫及預防

(1)成因:沉陷裂縫的產生是由于結構地基土質不勻、松軟,或回填土不實或浸水而造成不

均勻沉降所致；或者因為模板剛度不足,模板支撐間距過大或支撐底部松動等導致。此類裂

算多為深進或貫穿性裂縫,其走向與沉陷情況有關,一般沿與地面垂直或呈30。?45。角方向

發(fā)展,較大的沉陷裂笑,往往有一定的錯位,裂舞寬度往往與沉降量成正比關系。裂舞寬度受

溫度變化的影響較小。地基變形穩(wěn)定之后,沉陷裂縫也基本趨于穩(wěn)定?；剞D窯采用樁基礎，

受沉陷的影響較小,但是此處提出為以后的非樁基礎建筑提供參考。

(2)主要預防措施：

一是對松軟土、填土地基在二部結構施工前應進行必要的夯實和加固。

二是保證模板有足夠的強度和剛度,且支撐牢固,并使地基受力均勻。

三是防止混凝土澆灌過程中地基被水浸泡。

四是模板拆除的時間不能太早,且要注意拆模的先后次序。

五是在凍土上搭設模板時要注意采取一定的預防措施。

以上五點都是保證基底土質密實,地基受力均勻的條件要嚴格控制。

3.4.溫度裂縫及預防

(1)成因: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)的混凝土結構中?；?/p>

凝土澆筑后，在硬化過程中,水泥水化產生大量的水化熱，(當水泥用量在350~550kg/m3,

每立方米混凝土將釋放出17500?27500kJ的熱量,從而使混凝土內部溫度升達7CTC左右

甚至更高)。由于混凝土的體積較大,大量的水化熱聚積在混凝土內部而不易散發(fā),導致內

部溫度急劇上升,而混凝土表面散熱較快,這樣就形成內外的較大溫差,較大的溫差造成內部

與外部熱脹冷縮的程度不同，使混凝土表面產生一定的拉應力(實踐證明當混凝土本身溫差

達到25℃~26℃時,混凝土內便會產生大致在lOMPa左右的拉應力)。當拉應力超過混凝

土的抗拉強度極限時,混凝土表面就會產生裂縫,這種裂曜多發(fā)生在混凝土施工中后期。在

混凝土的施工中當溫差變化較大,或者是混凝土受到寒潮的襲擊等,會導致混凝土表面溫度

急劇下降,而產生收縮,表面收縮的混凝土受內部混凝土的約束,將產生很大的拉應力而產生

裂健，這種裂縫通常只在混凝土表面較淺的范圍內產生。溫度裂縫的走向通常無一定規(guī)律,

大面積結構裂絳常縱橫交錯；梁板類長度尺寸較大的結構,裂絳多平行于短邊；深入和貫穿

性的溫度裂筵一般與短邊方向平行或接近平行,裂縫沿著長邊分段出現,中間較密。裂縫寬

度大小不一,受溫度變化影響較為明顯,冬季較寬,夏季較窄。高溫膨脹引起的混凝土溫度裂

舞是通常中間粗兩端細,而冷縮裂縫的粗細變化不太明顯。此種裂縫的出現會引起鋼筋的銹

蝕,混凝土的碳化，降低混凝土的抗凍融、抗疲勞及抗?jié)B能力等。

(2)主要預防措施：

一是盡量選用低熱或中熱水泥,如礦渣水泥、粉煤灰水泥等。

二是減少水泥用量，將水泥用量盡量控制在450kg/m3以下。

三是降低水灰比,一般混凝土的水灰比控制在0.6以下。

四是改善骨料級配，摻加粉煤灰或高效減水劑等來減少水泥用量,降低水化熱。

五是改善混凝土的攪拌加工工藝,在傳統(tǒng)的三冷技術的基礎上采用二次風冷新工藝,降低混

凝土的澆筑溫度。

六是在混凝土中摻加一定量的具有減水、增塑、緩凝等作用的外加劑,改善混凝土拌合物的

流動性、保水性降低水化熱,推遲熱峰的出現時間。

七是高溫季節(jié)澆筑時可以采用搭設遮陽板等輔助措施控制混凝土的溫升，降低澆筑混凝土的

溫度。

八是大體積混凝土的溫度應力與結構尺寸相關,混凝土結構尺寸越大,溫度應力越大,因此要

合理安排施工工序,分層、分塊澆筑,以利于散熱,減小約束。

九是在大體積混凝土內部設置冷卻管道,通冷水或者冷氣冷卻,減小混凝土的內外溫差。此

條回轉窯項目不涉及，供其它項目參考。

十是加強混凝土溫度的監(jiān)控,及時采取冷卻、保護措施。

十一是預留溫度收縮縫。

十二是減小約束,澆筑混凝土前宜在基巖和老混凝土上鋪設5mm左右的砂墊層或使用瀝青

等材料涂刷。

十三是加強混凝土養(yǎng)護,混凝土澆筑后,及時用濕潤的草簾、麻片等覆蓋,并注意灑水養(yǎng)護，

適當延長養(yǎng)護時間,保證混凝土表面緩慢冷卻。在寒冷季節(jié),混凝土表面應設置保溫措施,以

防止寒潮襲擊。

十四是混凝土中配置少量的鋼筋或者摻入纖維材料將混凝土的溫度裂笑控制在一定的范圍之

內。

3.5.化學反應引起的裂彝及預防

(1)成因:堿骨料反應裂舞和鋼筋銹蝕引起的裂舞是鋼筋混凝土結構中最常見的由于化學

反應而引起的裂縫?；炷涟韬秃髸a生一些堿性離子,這些離子與某些活性骨料產生化學

反應并吸收周圍環(huán)境中的水而體積增大,造成混凝土酥松、膨脹開裂。這種裂縫一般出現中

混凝土結構使用期間,一旦出現很難補救,因此應在施工中采取有效措施進行預防。

(2)主要的預防措施：

一是選用堿活性小的砂石骨料。

二是選用低堿水泥和低堿或無堿的外加劑。

三是選用合適的摻和料抑制堿骨料反應。由于混凝土澆筑、振搗不良或者是鋼筋保護層

較薄,有害物質進入混凝土使鋼筋產生銹蝕,銹蝕的鋼筋體積膨脹,導致混凝土脹裂,此種類

型的裂健多為縱向裂縫,沿鋼筋的位置出現。通常的預防措施有:一是保證鋼筋保護層的厚

度。二是混凝土級配要良好。三是混凝土澆注要振搗密實。四是鋼筋表層涂刷防腐涂料

3.6針對回轉窯可能產生的裂縫及采用的控制裂縫的措施

3.6.1概況L2,3,5#回轉窯1#煤粉倉廠房施工正處高溫時段,由于在框架13.47米平臺上

安裝煤粉倉再進行上部框架施工,施工要分層進行，

基礎一5.97米平臺-9.75米平臺-13.47米平臺一吊裝倉體-16.8米平臺-20.5米平臺

一23.9米平臺

3.6.2防止裂縫的措施：

(1)圖紙下達較晚,工期緊張，但是業(yè)主還是要求按照原計劃進行，在07年8月22日必須

滿足吊裝煤粉倉的要求(按照經驗最遲8月14號澆注13.47米平臺框架)。但是我工程部

一直到6月28日才接到樁基工程的工序交接要求我們進行下道工序施工。意思是47天內

要從基礎到13.47米平臺施工完畢。按照規(guī)范要求跨度大于7米的梁混凝土強度必須達到

100%才允許拆除模板交給設備安裝隊伍進行吊裝,如果提前拆除模板有可能在框架大梁內

部產生裂縫。澆注混凝土那天我工程部預留了4組同條件試塊以便進行過程強度的檢測,而

到了8月