施工工艺对钢筋混凝土结构裂缝的影响

　　摘要：本文简要分析施工工艺对钢筋混凝土结构裂缝的影响，并提出参考对策。
　　关键词：钢筋混凝土、裂缝、施工工艺
　　前言：
　　随着人民生活水平的不断提高和商品房的推广普及，社会对房屋质量的要求也越来越高，房屋质量问题投诉也成了社会热点问题之一，钢筋混凝土结构裂缝问题也同时得到了前所未有的关注。由于钢筋混凝土材料自身特性导致其裂缝产生的原因极其多样和复杂，基本上可涉及混凝土自身的收缩特性、地基沉降、结构设计计算误差导致某些部位受拉应力应变过大、施工工艺不当等几个方面的原因或以上原因的综合作用。本文将结合一些工程实例，重点探讨施工工艺对钢筋混凝土结构产生裂缝的影响，并力图找出相应的解决对策。
　　1.现浇钢筋混凝土梁板裂缝
　　 梁板混凝土由于施工工艺影响而产生开裂的原因：
　　1.1拆模过早或拆模后再次支撑
　　由于工期或模板成本等方面的原因，未等到同条件养护试块达到设计强度100%就提前拆模是很普遍的现象，有些工地甚至没有制作同条件养护试块，仅凭经验或迁就工期进度等因素来确定拆模时间。由于每个楼层的梁板都承受了一个楼层甚至两个楼层的全部施工荷载（含模板、钢筋、混凝土和施工人员与设备重量），因此在拆除模板时如混凝土强度未达到强度的100%将很容易因承受施工荷载而开裂。
　　有些工程采取拆模后在梁底或板底进行再次支撑的方法，以为可以起到承受和传递上部施工荷载的作用，实际上在拆模时混凝土就因承受施工荷载已经开裂（裂缝不一定都是肉眼可见的，随着时间推移可能发展为可见裂缝），故此方法在施工中也不宜采用。如想加大模板周转率应按模板早拆模式进行设计安装模板，拆模的同时保留足够的支撑（而非二次支撑）方可起到承受和传递施工荷载的作用，但前提是仍应制作同条件养护试块以提供数据对模板早拆模式进行计算以确保混凝土受力的合理性。
　　1.2过早承受施工荷载
　　由于工期与成本方面的原因，现在大部分工程在结构施工时均要求赶工完成。梁板混凝土在浇捣玩抽往往仅可以上人时（即混凝土仅仅终凝或终凝后仅数小时），就已经开始承受施工荷载（含钢筋、模板、人员等），而此时混凝土几乎没有强度，而模板的刚度是不足以抵抗施工荷载引起的变形的，特别是塔式起重机在板面垂直御物时的冲击极易在混凝土中形成肉眼看不见的裂缝（即“暗伤”），这些裂缝在将来的诸多因素影响下可能发展为肉眼可见的裂缝。于2002年5月1日实施的福建省工程建设地方标准《预拌混凝土生产施工技术规程》（DBJ13-42-2002）中的5.6.1条规定：在已浇筑混凝土的强度未达到1.2Mpa之前，不得在其上踩踏。混凝土浇筑完毕24h后，方可进行施工放样等轻微活动，严禁在板上堆加荷载。当采用缓凝剂或气温低于15℃时，还须适当延长时间。5.6.2条规定：楼（屋面）板混凝土浇筑完毕48h后，方可在其上安装模板支架及从事其它施工行为，严禁集中堆载。严禁在楼（屋面）板上倾倒砖石。塔吊装卸模板、钢筋时，应使模板、钢筋缓慢落在设有垫板的楼（屋面）板上方可卸吊钩，垫板应设在有下层支柱的梁上。但在实际工程施工中，笔者发现工程项目能真正按此2条条款执行的很少，看来法规的宣贯与执行也是当务之急。
　　1.3表面处理不当或养护不力
　　由于商品混凝土（特别是泵送混凝土）一般含砂浆量较大且掺有一定数量的掺合料（矿粉、粉煤灰），尽管强调振捣过程中不过振及使用正确的振捣方式，但混凝土表面或多或少总有一定的浮浆层，这种表面浮浆层是极易干缩龟裂的，所以特别强调表面的处理与养护的重要性。表面处理方法一般是在混凝土初凝后在表面进行二次抹面并搓毛，此方法一般可有效避免表面龟裂，但此道工序进行的时机必须在混凝土初凝后终凝前的这段时间内，否则就没有效果。充分的养护对商品混凝土的重要性在此就不多叙述了，因为表面龟裂或养护不足引起的表面干缩裂缝严重时也会发展为穿透的裂缝，从而影响构件的使用与受力性能。
　　1.4其他原因
　　（1）混凝土初凝后终凝前被扰动：笔者曾受邀鉴定一高层商住楼项目工程混凝土，在十一层梁板拆模后发现其中一跨楼板布满无规则穿透裂缝，而其余梁板均正常，在与施工单位探讨原因时，施工单位反映跨梁板浇捣混凝土时曾出现轻微塌模，后用加固支撑的办法将底模恢复原位，故判断为在塌模后加固支撑时扰动了楼板混凝土引起混凝土开裂。故在施工过程中，在混凝土终凝后并达到一定强度前要尽量避免扰动。
　　（2）温度应力：温度应力也就是材料通过热胀冷缩产生变形而产生的应力。混凝土结构产生温度应力一般分两种情况：一种是大体积混凝土由于水泥水化产生的热量无法及时散热使混凝土内外形成温度梯度导致混凝土内外热胀率不同而产生温度应力，当应力超出混凝土的抗拉强度时混凝土就出现开裂。此种情况常发生于大体积基础底板或一些大体积的转换层梁板，避免此种情况出现的措施就是想办法降低混凝土内外的温差，一般采取在混凝土表面进行保温或在混凝土内部进行降温的方法（安装循环水冷却系统）或两种方法同时采用的方法进行，进行以上措施时如有必要应同时监测混凝土内外温度，以指导和确保以上措施的有效进行。另一种情况是混凝土构件尺寸过大引起的，此种构件在热胀冷缩变形时由于其端部收到约束引起内部产生应变和应力，当内部产生的应力超过混凝土的抗拉强度因而开裂。避免此种情形采取的措施一般是在构建合适的部位设置温度伸缩缝或后浇带，减小构建尺寸以减小热胀冷缩变形。
　　2.现浇钢筋混凝土墙体裂缝
　　墙体开裂常见于地下室外墙等长度较长的墙体，墙体混凝土由于施工艺影响而产生开裂的原因。
　　2.1后浇带设置不当或不设
　　笔者在工作中遇到能按规范规定的长度设置墙体后浇带的工程项目极少，有些工程甚至根本不设墙体后浇带。过长的墙体的混凝土在硬化过程中其收缩应力或墙体本身的热胀冷缩极易使墙体产生开裂。对于长度较长的墙体，建议按规范规定的长度设置后浇带，这是防止墙体开裂的非常有效的方法。笔者曾见到一个工程的地下室外墙是分二次浇捣成形的，墙体被等分若干墙段，每段落约18m长，第一次跳跃浇捣一半的墙段，一周后再浇捣余下的各墙段，此种工艺浇捣的地下室外墙未发现任何裂缝，取得了较理想的效果。当然，各墙段之间均埋设了钢板止水带等防水设施以保证施工缝处的防水功能。
　　2.2养护不当
　　墙体的养护比较困难，如墙体表面早期失水则很容易形成表面干缩裂缝。一些工地采用喷淋并在墙体两侧挂麻袋（草袋）等方法取得了较好的效果。实际上如果一些工地无法采取此种措施（喷淋并挂麻袋、草袋），而现有模板密封性较好的情况下，特别是钢模，延迟拆模也不失为一种权宜之计。当然，如果使用养护剂等技术手段也应该是更好的一种选择。
　　钢筋混凝土结构产生裂缝的原因是极其多样和复杂的。事实上，在肉眼无法发现裂缝的钢筋混凝土构件中仍然存在大量肉眼不可见（电子显微镜下可见）的裂缝。裂缝控制的主要方法是通过设计、施工、材料等方面综合考虑，尽量避免和减少裂缝或将裂缝宽度控制在无害的范围内。此外社会在重视混凝土裂缝的同时也应提倡正确认识裂缝，对结构受力无害的裂缝通过有效处理（如化学灌浆）后均可满足使用和耐久性要求，大可不必引起不必要的恐惧。
　　参考文献：
　　1预拌混凝土生产施工技术规程（DBJ13-42-2002）