高层建筑中混凝土结构裂缝成因与控制措施探讨-学术

论文导读：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1.前言近年来高层建筑占新建房屋建筑工程中的比例逐年递增，其中大部分是混凝土结构商品房。历年来建筑物裂缝问题屡见不鲜，而且均反映强烈，由此引起的质量纠纷不断发生，甚至出现集体性现象。一般用户并不具备混凝土结构的相关专业知识
【摘要】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
1.前言
近年来高层建筑占新建房屋建筑工程中的比例逐年递增，其中大部分是混凝土结构商品房。历年来建筑物裂缝问题屡见不鲜，而且均反映强烈，由此引起的质量纠纷不断发生，甚至出现集体性现象。一般用户并不具备混凝土结构的相关专业知识，对混凝土结构中肉眼可见的裂缝（宽度一般不小于0.05mm）往往先怀疑到地基基础与主体结构的质量安全问题，从而造成住户的不安全感。另外方面从居住感观追求及房屋维护保值等角度考虑，处理裂缝问题并不仅是单纯考虑技术问题，笔者在接访及协调处理混凝土结构裂缝质量问题总感觉付出过多的工作量。
混凝土结构中出现可见裂缝，影响观感质量，可能产生渗漏影响使用功能或造成二次装饰装修损坏，裂缝的存在和发展会影响到结构构件的承载力和安全，还会对混凝土结构的耐久性造成不利影响。混凝土结构裂缝产生的原因复杂。混凝土工程中材料的特性决定了结构容易产生裂缝。结构设计、混凝土配制、浇筑、养护等环节中任一环节出现问题都有可能导致裂缝产生。尽管从技术角度讲，完全避免裂缝几乎是不可能的，或者需要付出更多的代价，但鉴于裂缝的复杂性和不利影响，建材、设计及施工各方面都要引起重视，努力消除或控制混凝土结构中的可见裂缝。

2.高层建筑中混凝土结构裂缝的常见部位

福建省建筑科学研究院的张天宇先生在《混凝土结构裂缝现状调查与统计分析》一文中对104个出现裂缝的现浇混凝土结构工程项目常见裂缝的调查统计结果之一：按梁、板构件划分，裂缝出现的部位更多是在楼板中，占工程项目总数的7

1.15%，梁中出现裂缝的工程占24.04%，且基本上是屋面梁中出现的裂缝。

结合笔者工程经验，高层建筑中混凝土结构容易产生裂缝的部位主要在于地下室混凝土板和上部结构楼屋面板，裂缝出现常是数量多且分布广，这样影响面也广，应是工程建设者和管理者防治裂缝的控制重点。

2.1 地下室混凝土墙板及顶板的裂缝分析

地下室墙板的裂缝产生的原因即混凝土在硬化过程中由于失水会产生收缩应变，在水泥水化热产生的升温达到最高点以后的降温过程会产生温度应变。墙板受到基础、楼板受到地下室外墙的极大约束，这种约束远大于桩基对基础的约束，产生贯穿裂缝的机率大；二是内墙板及顶板受环境温度影响较大；三是内外温差小，产生表面裂缝的机率小；四是养护困难，散热快、降温速率大，混凝土的松驰徐变优势难以利用，在气温骤变季节尤应注意。
曾有地下室混凝土墙板28d后才拆除模板，结果墙板上却发现多处竖向裂缝。排查掉施工质量缺陷因素后，主要原因是混凝土中水泥水化热得不到及时散发，温升膨胀受到底板约束不能自由变形从而导致产生收缩裂缝。
高层建筑地下室多是附建的人防地下室，考虑“平战结合”利用。混凝土墙板及顶板裂缝的出现，会对围护结构构件的抗力强度和防护单元的密闭性产生不利影响，有必要引起足够重视。

2.2楼屋面混凝土板的裂缝分析

2.1裂缝的常见类型

（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）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。
（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。

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、、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。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：
（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）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。
（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。
（4）施工过程对混凝土配制、浇筑、养护各个环节加强管理，质量控制措施能落实到位。
现今该小区二期工程也已竣工交付两年多，基本未出现裂缝问题。

4.混凝土结构裂缝的控制措施

4.1 设计措施

（1）混凝土结构应按《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）的规定，根据荷载效应验算构件的抗裂性能及裂缝宽度，并符合有关裂缝控制的要求。
（2）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）对平面不规则或平面有凹凸的混凝土板，应有加强措施。
（4）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，应考虑外墙保温构造的不利影响采取加强措施。
（5）设计文件中控制混凝土裂缝措施，宜说明和详图明确，设计深度应有利于施工。

4.2 施工措施

（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。
（2）《大体积混凝土施工规范》（GB50496-2009）施行后，对大体积混凝土的施工有了明确的要求，施工应符合规范要求。
（3）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；有条件应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。
（4）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。
论文导读：止浇捣混凝土时结构中受力钢筋移位。（6）混凝土板、墙中的源于：7彩论文网论文模板www.7ctime.com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。（7）混凝土拌制应有详细的技术要求，应严格按配合比进行各
（5）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。
（6）混凝土板、墙中的源于：7彩论文网论文模板www.7ctime.com
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。
（7）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。
（8）施工应根据工程结构形式和有关规定合理确定混凝土浇筑方案，确保混凝土密实，施工缝的留置和施工应符合要求。
（9）混凝土浇筑后应采取有效的养护措施。混凝土强度未达到

1.2MPa前，不得上人踩蹋、安装模板及支架或施加其他荷载。

（10）对混凝土结构中容易产生裂缝的部位，宜采用掺入合成纤维的方法控制混凝土结构的裂缝，合成纤维的掺入量应通过试验及工程经验确定。
5.结束语
虽然现在混凝土裂缝控制措施越来越多，效果也越来越好，但与其事后补过还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，可有效提高相关责任方的质量意识，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，工作面大且量多要求详细，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果。
参考文献
《建筑施工手册》（第四版）
何星华、高小旺.《建筑工程防治裂缝指南》.中国建筑工业出版社.2005
[3]张天宇.混凝土结构裂缝现状调查与统计分析.福建建设科技.2005
施工过程对混凝土配制、浇筑、养护各个环节加强管理，质量控制措施能落实到位。