房屋鋼筋混凝土的超長結構裂縫處理和防治

李 力 廣

(山西省人民醫院,山西 太原 030014)

0 引言

房屋與建筑施工中，由于溫度的影響，采用了不完善的施工技術，加之一些物質因素的影響，就會導致混凝土施工中出現裂縫，不僅對建筑物的質量產生影響，而且建筑物的安全性也遭到質疑，建筑物不再具有觀賞價值。在現代的建筑施工中，對于房屋混凝土的超長結構裂縫就要實時關注，提出相應的處理方案，保證房屋建筑的質量。

1 工程概況

廣東奧林匹克體育場總建筑面積為145 600萬m2，固定的觀眾座位8萬席。這是一座造型非常新穎的體育場，不僅具有較高的質量標準，而且施工的難度也是非常大的，工期也非常短，要求加快施工進度。廣東建工集團總承包這個施工項目。本工程使用高性能混凝土的量非常大，已經達到了130 000 m3。工程為環狀結構，看臺樓層采用現澆混凝土結構，花瓣形看臺的面積是42 500 m2，為超大面積的鋼筋混凝土結構。在看臺下面的各個樓層，首層的面積是37 900 m2，2層的面積是28 400 m2，3層的面積是15 200 m2，4層的面積是14 000 m2，5層的面積是12 400 m2。看臺樓層沿徑向設計有6道永久性的伸縮縫，伸縮縫之間的距離非常長，約為90 m。地下室的底板面積近25 000 m2，澆筑混凝土量達18 700 m3，雖然厚度是600 mm，如果所有的大承臺和底板同時澆筑，合并后的厚度是非常大的，最大厚度可以達到1.7 m，堪稱大體積的混凝土施工。在底板的設計有7條后澆帶，分為8塊，面積都非常大，最大一塊的面積可以達到4 100 m2，底板的寬度是36 m左右，長度大約是120 m，底板后澆帶的間距非常長。廣東奧林匹克體育場工程項目的一個重要特色就是超長、超大面積及大體積混凝土，工程施工中需要面對的重點問題和難點問題就是裂縫控制。

2 超長結構裂縫的危害性

當房屋建筑產生裂縫，可以出現兩個結果，即持續擴張或者有效控制。當有裂縫產生的時候，就會導致混凝土碳化、鋼筋銹蝕等問題，對建筑結構的美觀度產生影響。在工程施工中由于沒有采取有效的防治措施而導致裂縫，一般會發生以下危害：

建筑結構的裝飾價值降低，安全性降低。

混凝土結構的耐久性降低，整個的建筑承受力下降，建筑物的使用壽命縮短。

出現裂縫的混凝土結構會出現鋼筋暴露的問題，導致鋼筋被腐蝕，就會導致建筑結構遭到破壞，建筑的安全性就會降低。

3 房屋鋼筋混凝土的超長結構裂縫產生的原因

房屋鋼筋混凝土的超長結構裂縫產生的原因主要包括材料因素、施工因素、溫度因素等等。其中，材料因素是原材料的質量直接影響混凝土結構，不合格的原材料，混凝土的密實性不夠，就會產生裂縫。施工因素，是由于施工技術操作不規范導致的。比如，混凝土攪拌不均勻，就會導致混凝土的干縮，出現裂縫。溫度因素是由于熱脹冷縮引起的，混凝土產生溫度變形，就會產生裂縫。

4 房屋鋼筋混凝土的超長結構裂縫的處理防治措施

4.1 注重選擇優質的材料

房屋鋼筋混凝土施工中，要注重選擇優質的原材料。在底板的施工過程中，可以使用連續級配骨料，混凝土的密實度就會有所增加。對于混凝土的出機以及人泵坍落度要采用嚴格的控制措施。對于材料的配比，還要考慮到氣候變化情況，重要的是參考施工設計圖。比如，廣東奧林匹克體育場的施工中，地下室、北區的看臺和南區的看臺都采用硅酸鹽水泥。對于粗骨料選擇，地下室使用的粗骨料粒徑為5 mm～31 mm之間，其中的含泥量不可以超過0.7%；北區看臺的粗骨料是花崗巖碎石，針片狀骨料含量不超過6.8%，其中的含泥量不可以超過0.6%；南區看臺的粗骨料是花崗巖碎石，粒徑為10 mm～20 mm之間，針片狀骨料含量不超過10%，其中的含泥量不可以超過1.0%。

4.2 采用“雙摻技術”進行施工

廣東奧林匹克體育場的施工中，地下室底板所使用的是KFDN-SP8外加劑，看臺樓層等混凝土結構選用HPM-2高效緩凝減水劑、FE-C2外加劑，根據具體情況進行選擇。這些高效外加劑可以發揮高減水率的性能，而且具有非常好的保塑性能，具體見圖1。

必要的時候，可以采用粉煤灰這種活性的水硬性材料代替水泥，采用泵送混凝土補充集中的細骨料，混凝土的抗滲性就會有所提高，使得混凝土具有耐久性，也具有很好的流動性，混凝土的可泵性得以改善，水化熱的程度降低，混凝土的后期強度有所提高。

4.3 注重選擇混凝土的配合比

混凝土的配合比對混凝土的各項指標都起到了決定性的作用包括強度、和易性、水泥用量、抗滲性、水化熱大小、坍落度、初凝時間以及終凝時間等等，對于混凝土的收縮率也可以起到決定性的作用。混凝土結構不同，對于設計要求也會有所不同，對于氣候環境的敏感度也會不同，包括摻入的粉煤灰、施工管理狀況等等都會對混凝土質量產生一定的影響。

地下室底板的混凝土指標如下：

坍落度是12 cm～14 cm；

初凝的時間是6 h～8 h；

摻加高效減水劑，加入Ⅰ級粉煤灰，水泥的使用量減少了，水化熱的程度降低了。

通過試驗可以明確，為了保證混凝土具有很高的性能，就需要采用實驗的方法對混凝土配合比進行試驗，獲得試配數據，通過對不同配合比的混凝土進行適配，可以明確混凝土的收縮率與收縮的關系以及與齡期之間的關系。采用鋼環試驗方法就可以對混凝土的長期收縮狀況進行測試。

當測定的混凝土收縮之后，就需要進行澆筑實驗，采用模擬的方法測試其溫度變化情況以及收縮率，就可以獲得混凝土的配合比，具體見表1。

表1 底板C35 S8高性能混凝土配合比 kg

4.4 對結構縫合理設置

根據實際情況有效設置伸縮縫、沉降縫和阻力沖擊縫，根據設計規范設置膨脹節。在建筑中，反復溫差，反復的干濕作用，都會導致結構內連續產生裂紋，以及裂紋擴展。當結構形式突變或設置膨脹節間距太大，超出了規范的要求，就需要采取有效的防裂措施。

比如，增大配筋率，通過長配筋，設置后澆帶，可以改善混凝土級配。結構破損表面加入附加的棒材，可以使得抗開裂能力增強。

5 結語

現代建筑住宅多采用鋼筋混凝土材料，但混凝土的使用中會存在一些弊端，需要在建筑施工中高度重視。對于建筑行業而言，裂縫是比較頑固的問題，雖然采用了各種技術措施，但是裂縫的問題依然難以徹底解決。隨著科學技術的快速進步，人們對于房屋建筑的要求已經不再局限于使用價值，更為關注建筑的安全性和舒適度，特別是近年來高層建筑比較多，就更需要建筑物具有較高的安全系數。建筑工程中，裂縫是常見的問題，不僅影響建筑的安全，而且影響建筑的美觀度。對于房屋鋼筋混凝土的超長結構裂縫問題，就要對產生裂縫的原因進行分析，并提出防治措施，以提高建筑物的安全可靠性。