程潜 汤晨
杭州铜运建设工程有限公司
摘要：钢-混凝土结构本身体现了其独特的施工和建筑设计优势，因此目前，钢结构正被应用于各种住宅建设中。但不容忽视的是，如果选择现浇混凝土来设计整个房屋结构，很难完全避免裂缝现象。当情况严重时，现浇混凝土也可能出现频繁开裂，这将降低整个房屋框架的牢固性和稳定性。因此，有必要对现浇混凝土特殊房屋结构的结构裂缝进行适当的控制，并给出相应的裂缝控制的具体对策。
关键词：房屋建筑结构设计；现浇混凝土；裂缝控制措施
导言：
建筑结构能否达到建筑物的稳定，从根本上取决于混凝土材料的基本性能。目前，现浇混凝土可应用于当前各类住宅建设中，建筑的整体性能也实现了突出的改造和优化。但同时，现浇混凝土一般难以完全消除混凝土裂缝，包括塑性裂缝、应力裂缝和结构裂缝。因此，针对以上不同类型的混凝土裂缝，应明确裂缝产生的根本原因，注重裂缝的综合控制。
1裂缝对建筑结构设计的不利影响
1.1降低安全性能
在房屋建设中，如果现浇混凝土出现裂缝，会造成很大的不安全感；而且，随着时间的推移，裂缝的面积和深度会越来越大，直接影响混凝土的承载力，降低结构的承载力和耐久性；如果情况严重，将直接造成混凝土结构的倒塌，造成更大的危险事故。
1.2增加漏水
如果现浇混凝土出现裂缝，在雨天或潮湿环境下，水会进入建筑物内部，造成腐蚀、熔化等情况，造成建筑物损坏；此外，渗入建筑物内部的水也不容易排出。如果温度降到0以下℃, 渗入建筑物内的水会因温度过低而冻结膨胀，从而使裂缝进一步扩大，加剧漏水。
1.3钢筋锈蚀加剧
如果出现裂缝，混凝土内部的部分钢筋会直接暴露在空气中，并会受到二氧化硫、二氧化碳等有害物质的腐蚀，造成钢筋锈蚀，对建筑物内部结构产生不利影响；如果腐蚀严重，钢筋上的铁锈会积聚并不断膨胀。当达到一定程度时，混凝土保护层将被破坏，形成新的裂缝。由于类似的情况，新的裂纹将产生新的腐蚀。这样，最终的结果是整个混凝土保护层会断裂甚至脱落，从而失去支撑和固定作用，最终导致结构倒塌。
2 房屋建筑现浇混凝土施工中裂缝的产生原因
2.1 收缩裂缝
在某些情况下，由于施工等原因造成的裂缝属于正常现象。例如，在不影响建筑物承载力的情况下，裂缝小于0.05mm。由于裂缝造成的危害基本上是最小的，它不是一种主要的裂缝类型，也是一种收缩裂缝。收缩裂缝是由混凝土内部结构引起的，因为混凝土在凝固过程中，如果体积发生变化，很容易产生内部裂缝。一般来说，在混凝土施工过程中，高温天气是裂缝产生的直接原因，如水泥水化热、高温下开裂等。这些裂缝互不重叠，呈规则条带形式出现，一般分布在与钢筋平行的截面上，但危害性很大，还会给建筑物带来直接的不利影响。
2.2过载裂纹
在混凝土施工过程中，如果表面构件的承载力过大，容易产生超载裂缝；当剪切力较大时，超载裂纹由上部向下部扩展，呈斜向扩展；一般情况下，裂纹为纵向垂直裂纹。但是，当构件内部的位置受到较大的弯矩压力时，裂纹的扩展方向是相反的。
2.3材料使用不当引起的裂缝
除了收缩和过载外，材料使用不当也会导致裂缝。例如，材料种类、尺寸、用量、表面积和水泥收缩是引起裂缝的主要因素。其中有两个重要因素：集料是引起水泥浆体收缩的约束相。为了降低混凝土的收缩，必须增加骨料的最大粒径，降低砂率和砂的细度模量，以达到最佳的收缩效果；其中，集料的吸水率对现浇板的硬度、刚度和压缩性有一定的影响。水泥骨料的压缩系数越小，骨料的吸水率越大，现浇板的收缩越大；另外，用水量、水泥用量、水灰比、砂率、砂浆比等因素也会引起裂缝；粉煤灰表面积小。粉煤灰掺量的多少将直接影响混凝土的干缩性能。随着粉煤灰掺量的增加，收缩率减小。
2.4气候引起的裂缝
由于材料类型不同，会产生不同的应力。如果外界天气太热，不同的材料会因应力不同而产生不同的反应。当应力响应超过材料的最大承载极限时，会产生裂纹；因为在现浇混凝土结构中会用到许多不同类型的材料，而对环境要求不同的每种材料膨胀现象都是不同的。因此，即使在相同的外部环境中，温度是相同的，两种材料也会因为自身的材料问题和温差问题而产生剪力。当应力大于剪切力时，会直接引起裂缝。
3结构设计中裂缝控制措施分析
3.1平面结构的分析设计原则
在建筑结构设计中，应特别注意平面布局的合理化，避免不必要地改变平面线条和形状。如果平面上有缺口，则需要在缺口处设计拉梁，并加厚周围楼板。这样，承载力将得到有效提高。另一种方法是加强加固。施工中严格按照设计长度进行。如果房屋的长度超过规范，则可以在中间设置收缩后浇带。
后浇带间距一般为30m，具体位置一般在楼梁跨度的1/3处，宽度范围为800～1000mm。后浇带设计时，板、墙、梁应完全分离，钢筋应按要求连续布置。如果房屋长度超过规定值，应设计变形缝。在主楼与裙房之间存在较大的高度间隙时，应在主楼与裙房之间设计后浇带和沉降缝，有效控制地基沉降引起的裂缝。这种裂缝会对建筑的美观和质量产生一定的影响。同时也要严格控制相关构件，如安装现浇钢筋混凝土墙雨棚、檐口、挂板、栏板等构件。水平长度大于12M时，必须设置伸缩缝，控制距离在12M以内；如果房屋长度超过40m，技术人员应在楼板中间设计后浇带，以控制混凝土收缩温度和应力的影响。对于砖混结构，为保证质量，避免大面积裂缝，可将单元隔墙下的楼板切断浇筑，并应切断钢筋代替圈梁。
3.2构件厚度的合理设计
为了保证施工后钢筋的耐久性和锚固性不受影响，必须对现浇构件的厚度进行限制。一般情况下，厚度小于L/30~L/35（L为构件长度）。对于民用建筑，构件的最小厚度应控制在100mm。在此基础上，应考虑楼板内的管径问题，避免二者相互影响，造成不符合标准。根据工程实践经验，如果板厚不达标，特别是板较薄时，现浇混凝土容易产生裂缝，裂缝分布较广。根据构件的不同，结合工程要求进行合理的限制，以保证最终的质量。
3.3合理设置混凝土标号
一般来说，混凝土的强度等级越高，使用的水泥就越多。如果水灰掺量比较大，出现裂缝的概率就会增加。现浇板平面尺寸较大，工程设计中强度等级应大于C30，现浇梁与楼板的混凝土强度相同。当墙、柱的混凝土强度等级高于板、梁的混凝土强度等级时，要求节点核心部位的强度与柱、墙的强度一致。
3.4材料选择和配合比设计措施
1） 选择符合房屋建设要求的混凝土、水泥等原材料，包括其品牌、等级、性能等方面，都要加以考虑。
2） 在选择含砂率时，要符合有关规定，选用优质的砂、石等原材料，并保证在配合比设计中，设计合理的水灰比、砂率等配合比，以避免混凝土离析、泌水，保水性差等问题。
3） 掺加外加剂和外加剂时，不允许盲目掺加。为了提高混凝土的性能，有必要选择合适的种类和数量。
4）由于施工中水泥用量很大，所以随着水泥用量的增加，水泥浆的体积也会增大，坍落度会变大，收缩也会呈现较大的趋势。因此，在配合比设计中，需要结合现场实际情况设计出科学合理的混凝土设计坍落度。
5)需要正确使用混凝土补偿收缩技术，根据需要实现的不同膨胀效果，选择添加不同种类、性能的膨胀剂，并且控制合理的掺和数量。
3.5分析设计配筋时的技巧
钢筋设计中应考虑对混凝土的影响。结合工程实践可知，提高构件配筋率，可以有效地控制裂缝的发生。对于梁板构件，配筋率有明确规定。配置受力钢筋时，可遵循间距密集、直径小的原则，使裂缝得到有效控制。因此，严格控制配筋率可以有效地控制裂缝。建筑屋顶的传热系数一般在1.0W/（M2·K）范围内。屋面板施工可采用双层双向加固方式。对于无负筋的板面，可将板支座负筋拉穿，或在无负筋处设计双向钢筋网，并科学搭接板负筋，以保证施工质量。对于四边固定的现浇板，它同时在两个方向上对板的收缩产生影响。实践证明，45%的裂缝容易出现在四大角差处，水平剪力集中在楼板上，即转换层的荷载分布发生突变。转换层中的楼板将承受上部和下部的剪力，应重新分配剪力。施工中应注意楼板平面方向受力较大，变形严重。因此，设置在转换层的楼板必须加强刚度，提高其承载力，避免过度变形。本工程转换层楼板施工中，为保证其刚度，采用200mm厚C35混凝土。
结语
在现浇混凝土施工过程中，裂缝控制可以保证施工单位在实际施工中既能获利，又能使混凝土施工质量达到相应的设计要求和验收标准。通过对现浇混凝土施工裂缝控制的研究，保证混凝土施工工艺能够更加规范化、科学化，保证混凝土施工质量，提高混凝土施工结构的稳定性和安全性，促进住宅建筑业的健康发展。近年来，随着各行业的快速增长趋势，住宅建设项目呈现出快速增长的态势，项目数量也在不断增加。但是，建房还存在一些问题。如果说现浇混凝土裂缝的控制和预防还不完善，这些方面的处理还没有取得完美的效果。今后有必要分析研究实际问题，促进混凝土行业的发展进步。
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