淺析結構裂縫及預防對策

文/陳健 紅河州建筑設計院 云南紅河 661400

淺析結構裂縫及預防對策

文/陳健 紅河州建筑設計院 云南紅河 661400

在工程實踐中，鋼筋混凝土結構構件及砌體墻面，開裂現象時有發生，如裂縫過寬，會使鋼筋嚴重銹蝕，降低結構強度，縮短結構的使用年限，給建筑工程安全造成威脅。本文對于結構裂縫產生原因及預防對策，從設計計算及構造措施、施工、材料、環境、使用等因素進行探討，以期引起各方面注意，從而達到減少或預防結構裂縫的目的。

結構裂縫;開裂原因;預防對策

一、鋼筋混凝土梁

結構計算現在均用計算軟件進行計算，但設計人員應提高業務素質，切忌漏算荷載，并掌握好各種參數的選擇，并應加強審校。這對設計人員應該是起碼的要求，但在設計實踐中屢有漏算荷載、參數選擇錯誤發生，特別是任務繁重時，設計人員計算過程不予復核。這樣做可能蘊含風險，如造成梁強度不夠或裂縫過大且多，甚至梁斷裂，就會釀成安全事故。

設計應綜合開間、跨度、荷載大小、抗震設防烈度等因素。合理的確定梁的截面尺寸。有些設計人員誤認為梁截面越大越放心，其實不然，由于配筋率太低，且鋼筋直徑選擇又較大，則易使裂縫寬度超過規范限值。設計人員應重視梁的裂縫問題，對所有梁一般均應進行裂縫寬度驗算，很多設計人員往往只重視梁的強度計算，在梁的跨度較大時重視撓度計算，而對裂縫寬度驗算有所忽視，這是非常不妥的，撓度偏大可用施工起拱解決，裂縫寬度過大則影響安全使用。

主次梁交接之處，容易出現裂縫，主梁應設置附加橫向鋼筋并配置恰當。不少設計人員對附加橫向鋼筋（加密箍筋，加吊筋）配置不當，主要是主梁箍筋在次梁位置兩側未加密，或設吊筋沒有伸至梁底部，使主梁在次梁底面下產生斜裂縫，如僅設吊筋就更為不對。附加橫向鋼筋應優先選用箍筋（防止斜裂縫效果較好），附加箍筋不易每側超過五根，當附加箍筋不足以承擔集中力時増設吊筋，吊筋不宜多于兩根，應伸至梁底。

需要進行疲勞驗算的鋼筋混凝土梁，應按規范規定，在梁下部1/2梁高的腹板內，沿兩側配置縱向鋼筋，并按下密上稀的方式配置。

工程施工時應切實注意梁的截面尺寸，鋼筋位置及保護層厚度的正確，模板應嚴實不漏漿，石子應有良好配并應洗凈，不得采用安定性不合格的水泥及劣質鋼筋，不得采用特細沙，混凝土應澆搗密實。在采用泵送混凝土施工時，應確定做好試配工作，在使用添加劑后增大混凝土流動性，加大坍落度，但強度不一定還能達到要求，應重新確定混凝土配合比。鋼筋混凝土梁裂縫，可能也與施工時未加養護及施工超載有關，某工程施工時，混凝土尚未達到設計強度，即將拆模后的大量鋼模版，腳手架鋼管、磚砌塊等堆放在樓面上，粗略估計施工荷載6KN/㎡，遠大于樓面活荷載標準值。

二、鋼筋混凝土現澆板

在板的配筋中，除按荷載及受力布置受力鋼筋外，還考慮到溫度應力、混凝土干縮及負彎矩的產生，需配置一定數量的構造鋼筋，構造鋼筋的布置除滿足一定的長度間距外，還應注意其布設位置，切不可錯位錯向。規范GB50010-2002中規定了樓板厚度的最小值，在工程實踐中，一定要確保樓板的厚度滿足設計及規范要求，要考慮板中大量管線埋設，板厚宜適當加厚，一般至少大于100mm，為防止板四角部位出現45°裂縫，可在板塊的四角增配與對角線平行的φ8@150鋼筋，其范圍可取L/4- L/3(L指板的短向跨度)。懸挑板≧1.5m時，應注意與其連接板塊厚宜大于懸挑板厚。

有些施工現場管理不善，混凝土還未澆灌，部分鋼筋因人為因素（踩踏、堆料等）改變了其間距位置、有效高度，這樣容易在板角部及溫度變化較大處產生斜裂縫。鋼筋混凝土板成型后的養護，也是關系到其樓板質量的一個主要方面，尤其是一定時間內的濕度及溫度養護，可以有效地防止干縮裂縫的產生。

規范GB50010-2002第3.1.8條規定：未經技術鑒定或設計許可，不得改變結構的用途及使用環境，我們在設計圖紙中應注明房間的功能用途，結構計算也按房間用途不同確定其荷載值，使用中也要嚴格按房間用途使用，不可隨意改變其用途，讓其超載運行。

三、磚混結構墻體

目前在磚混結構房屋中，墻體出現裂縫是一個較為普遍的現象，特別是端單元的內外縱墻，門窗洞口上，與外縱墻相接的橫墻端部出現斜裂縫，有時還會出現水平裂縫，裂縫寬度多數在2mm以下，有的磚混住宅在建成使用一段時間后出現墻體裂縫，由于裂縫在較長時間內不穩定，并且隨氣候發展變化，故不能及時采取措施，給使用者心理帶來不安全感。裂縫破壞了結構的整體性和裝飾效果，降低了房屋的抗震能力和耐久性。

上述裂縫的產生主要是由于屋面及外墻面長時間受陽光輻射，屋面與墻體、外墻與內墻產生較高溫差，有資料測得溫差高達300C左右，而且在相同的溫度條件下，鋼筋混凝土的線膨脹系數10X10-6/0C是磚砌體線膨脹系數5X10-6/0C的兩倍，因此，當屋面保溫、隔熱性能差時，這種由溫度引起的裂縫更為嚴重。屋面變形受到墻體的約束，屋面板對墻體頂端產生水平堆力，使墻體與屋蓋的接觸面受剪，剪力與垂直壓力構成了墻體雙向應力，當主拉應力大于墻體的抗拉強度，墻體便被拉裂，沿墻體分布的剪力大致為兩端大、中部小，使橫墻及內縱墻端部出現“八”字形裂縫。

在磚混結構設計中，考慮強度計算、抗震構造措施較多，控制溫度應力的措施少，在出現墻體裂縫時，不可否認，結構設計未采取措施或措施不利，是形成墻體裂縫的重要因素之一。規范對溫度應力未明確規定計算方法，設計人員認為不考慮也不算是設計錯誤，設置構造柱只考慮符合抗震規范，不考慮實際存在的溫度應力，特別是在房屋端部更應加強構造柱設置。有的設計人員選用磚、砂漿強度等僅僅考慮砌體的豎向承載力和抗震水平力，越到頂層其強度越低，而對溫度應力引起的抗剪強度及變形則考慮較少。

磚混結構施工中砌筑時保證磚和砂漿標號，磚塊灑水濕潤，灰縫飽滿，注意磚墻與構造柱的接搓咬合，提高磚砌體施工質量，保證砌體的抗剪強度。屋面施工完畢后應立即施工保溫層、隔熱層，前后相隔時間不能太長，特別是夏季施工時更應注意。

房屋裂縫的出現早已引起人們的關注，但由于裂縫的形成原因較為復雜，根據目前的技術經濟水平，尚不能完全防止和杜絕。工程中出現由于溫度變形、砌體干縮、混凝土溫度收縮引起的裂縫，我們要針對裂縫情況，認真分析，合理地采取預防裂縫的措施，就可以做到使裂縫的產生達到可以接受的程度。