效应分析与裂缝控制

效应分析与裂缝控制（精选十篇）

效应分析与裂缝控制 篇1

引起砌体结构墙体裂缝的因素很多, 既有地基、温度、干缩, 也有设计上的疏忽、施工质量、材料不合格及缺乏经验等。根据工程实践和统计资料这类裂缝几乎占全部可遇裂缝的80%以上。而最为常见的裂缝有两大类, 一是温度裂缝, 二是干燥收缩裂缝, 简称干缩裂缝, 以及由温度和干缩共同产生的裂缝。

1、温度裂缝

温度的变化会引起材料的热胀、冷缩, 当结束条件下温度变形引起的温度应力足够大时, 墙体就会产生温度裂缝。最常见的裂缝是在砼平屋盖房屋顶层两端的墙体上, 如在门窗洞边的正八字斜裂缝, 平屋顶下或屋顶圈梁下沿砖 (块) 灰缝的水平裂缝, 以及水平包角裂缝 (包括女儿墙) 。

2、干缩裂缝

烧结粘土砖, 包括其他材料的烧结制品, 其干缩变形很小, 且变形完成比较快。只要不使用窑的砖, 一般不要考虑砌体本身的干缩变形引起的附加应力。但对这类砌体的潮湿情况下会产生较大的湿胀, 而且这种湿胀是不可逆的变形。对于砌块、灰砂砖、粉煤灰砌等砌体, 随着含水量的降低, 材料会产生较大的干缩变形。如砼砌块的干缩率为0.3~0.45mm/m, 它相当于25~40℃的温度变形, 可见干缩变形的影响很大。轻骨料块体砌体的干缩变形更大。干缩变形的特征是早期发展比较快, 如砌快出窑后放置28d能完成50%左右的干缩变形, 以后逐步变慢, 几年后材料才能停止干缩。但是干缩后的材料受湿后仍会发生膨胀, 脱水后材料会再次发生干缩变形, 但其干缩率有所缩小, 约为第一次80%左右。这类干缩变形引起的裂缝在建筑上分布广、数量多、裂缝的程度也比较严重。

3、温度、干缩及其他裂缝

对于烧结类块材的砌体最常见的为温度裂缝, 面对非烧结类块体, 如砌块、灰砂砖、粉煤灰砖等砌体, 也同时存在温暖和干缩共同作用下的裂缝, 其在建筑物墙体上的分布一般可为这两种裂缝的组合, 或因具体条件不同而呈现出不同的裂缝现象, 而其裂缝的后果往往较单一因素更严重。另外设计上的疏忽、无针对性防裂措施、材料质量不合格、施工质量差、违反设计施工规程、砌体强度达不到设计要求, 以及缺乏经验也是造成墙体裂缝的重要原因之一。

二、砌体裂缝的控制

1、裂缝的危害和防裂的迫切性

砌体属于脆性材料, 裂缝的存在降低了墙体的质量, 如整体性、耐久性和抗震性能, 同时墙体的裂缝给居住者在感观上和心理上造成不良影响。特别是随着我国墙改、住房商品化的进展, 人们对居住环境和建筑质量的要求不断提高, 对建筑物墙体裂缝的重置的要求更为严格。由于建筑物的质量低劣, 如墙体裂缝、渗漏等涉及的纠纷或官司也越来越多, 建筑物的裂缝已成为住户评判建筑物安全的一个非常直观、敏感和首要的质量标准。因此加强砌体结构, 特别是新材料砌体结果的抗裂措施, 已成为工程量、国家行政主管部门, 以及房屋开发商共同关注的课题。因为这涉及新型墙体材料的顺利推广问题。

2、裂缝宽度的标准问题

实际上建筑物的裂缝是不可避免的。此处提到的墙体裂缝宽度的标准 (限值) , 是一个宏观的标准, 即肉眼明显可见的裂缝, 砌体结构尚无这种标准。那么。对砌体结构来说, 墙体的裂缝宽度多大是无害呢?这是个比较复杂的问题。因为它还涉及到可接受的美学方面的问题。它直接取决于观察人的目的和观察的距离。对钢筋砼结构, 裂缝宽度>0.3mm, 通常在美学上是不能接受的, 这个概念也可用于配筋砌体。而对无筋砌体似乎应比配筋砌体的裂缝宽度准备放宽些。但是对于客户来讲二者是完全一样的。这实际上是直观判别裂缝宽度的安全标准。

三、我国《砌体规范》抗裂措施的局限性

《砌体规范》GBJ3-88的抗裂措施主要有两条, 一是第5.3.1条:对钢砼屋盖的温度变化和砌体的干缩变形引起的墙体开裂, 可采取设置保温层或隔热层;采用有檀屋盖或瓦材屋盖;控制哇酸盐砖和砌块出厂到砌筑的时间和防止雨淋。未考虑我国幅原辽阔、不同地区的气候、温度、湿度的巨大差异和相同措施的适应性。二是第5.3.2条:防止房屋在正常使用条件下, 由温差和墙体干缩引起的墙体竖向裂缝, 应在墙体中设置伸缩缝。从规范的温度伸缩缝的最大间距可见, 它主要取决于屋盖或楼盖的类别和有关保温层, 而与砌体的种类、材料和收缩性能等无直接关系。可见我国的伸缩缝的作用主要是防止因建筑过长的结构中出现竖向裂缝, 它一般不能防止由于刚砼屋盖的温度变形和砌体的干缩变形引起的墙体裂缝。

混凝土桥梁裂缝成因分析与控制 篇2

混凝土桥梁裂缝成因分析与控制

桥梁施工过程中,很容易出现裂缝.裂缝的出现不仅仅影响工程质量甚至会导致桥梁垮塌.文章对混凝土桥梁裂缝成因分析与控制进行了探讨.

作 者：张恒文 作者单位：新疆公路工程咨询公司,新疆,乌鲁木齐,830000刊 名：中国科技博览英文刊名：ZHONGGUO BAOZHUANG KEJI BOLAN年，卷(期)：2009“”(35)分类号：X924.4关键词：混凝土桥梁 裂缝成因分析 控制

混凝土施工裂缝产生的分析与控制 篇3

关键词:混凝土裂缝控制

1 成因

混凝土结构裂缝的成因复杂、繁多,有时多种因素互相影响,但每一条裂缝均有其产生的一种或几种主要因素。混凝土桥梁裂缝的种类,就其产生的原因,大致可划分如下几种:

1.1 是荷载引起的裂缝。混凝土桥梁在静、动荷载及次应力下产生的裂缝称荷载裂缝,主要有直接裂缝、次应力裂缝两种。直接应力裂缝是指外荷载引起的直接应力产生的裂缝;次应力裂缝是指由外荷载引起的次生应力产生裂缝。

1.2 由于混凝土保护层受二氧化碳侵蚀炭化至钢筋表面,使钢筋周围混凝土碱度降低,或由于氯化物介入,均可引起钢筋表面氧化膜破坏;钢筋中铁离子与侵入到混凝土中的氧气和水分发生锈蚀反应,从而对周围混凝土产生膨胀应力,导致保护层混凝土开裂、剥离,沿钢筋纵向产生裂缝。

1.3 是收缩引起的裂缝。在实际工程中,混凝土因收缩所引起的裂缝是最常见的。在混凝土收缩种类中,塑性收缩和缩水收缩(干缩)是发生混凝土体积变形的主要原因,另外还有自生收缩和炭化收缩。研究表明,影响混凝土收缩裂缝的主要因素有:水泥品种、标号及用量、骨料品种、水灰比、外掺剂、养护方法、外界环境、振捣方式及时间。

1.4 是地基变形引起的裂缝。由于基础竖向不均匀沉降或水平方向位移,使结构中产生附加应力,超出混凝土结构的抗拉能力,导致结构开裂。基础不均匀沉降的主要原因有:地质勘察精度不够、试验资料不准;地基地质差异太大;结构荷载差异太大;结构基础类型差别太大;地在冻胀;桥梁基础基于滑坡体、溶洞或活动断层等不良地质时,可能造成不均匀沉降。

1.5 施工及现场养护原因 ①现场浇捣混凝土时,振捣或插入不当,漏振、过振或振捣棒抽撤过快,均会影响混凝土的密实性和均匀性,诱导裂缝的产生。②高空浇注混凝土,风速过大、烈日暴晒,混凝土收缩值大。③对大体积混凝土工程,缺少两次抹面,易产生表面收缩裂缝。④大体积混凝土浇注,对水化计算不准、现场混凝土降温及保温工作不到位,引起混凝土内部温度过高或内外温差过大,混凝土产生温度裂缝。⑤现场养护措施不到位,混凝土早期脱水,引起收缩裂缝。⑥现场模板拆除不当,引起拆模裂缝或拆模过早。⑦现场预应力张拉不当(超张、偏心),引起混凝土张拉裂缝。

1.6 是冻胀引起的裂缝。大气气温低于零度时,吸水饱和的混凝土出现冰冻,游离的水转变成冰,体积膨胀9%,因而混凝土产生膨胀应力;同时混凝土凝胶孔中的过冷水(结冰温度在-78度以下)在微观结构中迁移和重分布引起渗透压,使混凝土中膨胀力加大,混凝土强度降低,并导致裂缝出现。尤其是混凝土初凝时受冻最严重,成龄后混凝土强度损失可达30%-50%;冬季施工时对预应力孔道灌浆后若不采取保温措施也可能发生沿管道方向的冻胀裂缝。

1.7 是施工工艺质量引起的裂缝。在混凝土结构浇筑、构件制作、起模、运输、堆放、拼装及吊装过程中,若施工工艺不合理、施工质量低劣,容易产生纵向的、横向等各种裂缝,特别是细长薄壁结构更容易出现。

2 防治措施

2.1 在混凝土工程裂缝分布情况中。底板混凝土不易开裂,墙体混凝土产生竖向裂缝现象比较普遍,楼板和粱的开裂现象比墙体略轻一些。在实际应用中,底板混凝土的厚度在1m以下的,配制的混凝土的限制膨胀率应达到1.5/万以上,1m以上厚度的大体积混凝土,限制膨胀率应达到1.8/万以上,这一限制膨胀率不可能完全抵消混凝土的干缩和温差收缩,但由于底板混凝土受到的外约束较小。收缩应力能得到部分释放。在徐变等因素的作用下。混凝土的收缩值不会超过混凝土的极限延伸率,混凝土不易开裂。墙体、楼板等混凝土构件的外约束较大,整体的收缩性受到临位的限制,其收缩应力无法释放,因此。墙体易产生竖向裂缝。宜采用限制膨胀率在2/万左右的补偿收缩混凝土。因此,在进行补偿收缩混凝土配合比设计时,膨胀剂的掺量要根据所要求的限制膨胀率进行确定。

2.2 把好材料选定关本工程采用低水化热325号矿渣硅酸盐水泥,在泵送允许的情况下,选择粒径5.0-31.5毫米碎石;砂子为含泥量不小于3%的中砂。为了满足和易性,减缓水泥早期水化热和推迟并降低温度峰值的要求,采用高效缓凝型减水剂,要求混凝土初凝时间为12小时。为抵消温度应力计算中的收缩当量温差,防止混凝土收缩和温度裂缝,在混凝土中掺加微膨胀剂,通过微膨胀剂的膨胀作用,使混凝土受到钢筋的约束,产生预压应力,从而抵消混凝土降温过程中产生的拉应力,控制混凝土结构裂缝的产生。掺加的微膨胀剂或复合型膨胀材料,一般膨胀率在0.03%-0.05%之间,此时掺加活性粉煤灰替代部分水泥,以减少水泥用量,从而减少混凝土水化热总量和最高温度峰值,提高混凝土和易性和保水性,达到降低混凝土内、外温差的目的。

2.3 在混凝土中掺加适量的粉煤灰,可明显改善混凝土的和易性,降低大体积混凝土的水化热,控制混凝土的温差收缩应力。但粉煤灰对混凝土干缩率的影响目前还没有统一的观点,有的人认为粉煤灰增大混凝土的干缩率,有的人认为基本无影响。不管粉焊灰是增大还足不影响混凝土的干缩率,它对掺膨胀剂的混凝土的膨胀率是有影响的。在配制补偿收缩混凝土时,必须把粉煤灰的量计入到胶凝材料中,即计算膨胀剂掺量时,应把粉煤灰的量一并加到水泥中计算。否则,混凝土的限制膨胀率明显偏低。因此,在配制补偿收缩混凝土配合比时,应增加混凝土限制膨胀率的检测项目,对混凝土是否确实具有微膨胀性进行实际检测。只有这样,才能更好地或用补偿收缩混凝土来控制混凝土的裂缝。

2.4 混凝土材料最佳配合比设计对混凝土材料进行試配,达到最佳配合比。①在征得设计单位和满足施工荷载要求的前提下,混凝土配合比设计时尽量利用混凝土60天或90天的后期强度,以满足减少水泥用量和水化热的产生;②混凝土配合比一般要求水泥用量不宜过小,含掺合料≥320kg/m3,水灰比≤0.5,砂率控制在35%-45%,坍落度为100-140毫米。严禁现场随意加水增大坍落度。

2.5 混凝土的浇筑采用斜面分层浇筑,浇筑坡度为1:8,每层浇筑厚度为400毫米,每个浇筑点配备3台插入式振捣器。振捣上层混凝土时,要插入下层混凝土内50毫米左右。浇筑时,混凝土表面泌水要及时排除,在侧模底部垫层上设排水孔,引水至排水沟、集水井后抽掉。为了防止混凝土表面因砂浆过多出现干缩裂缝,浇筑完的混凝土表面应加一层洁净石子,并增加压面的数量。采用二次振捣,增加混凝土表面密实度,减少可能出现的裂缝。为降低混凝土的温度,混凝土的入模温度应控制在15℃左右。

2.6 混凝土的养护混凝土浇筑完毕,按标高找平,用木杠刮平;初凝前,用铁磙子碾压两遍,再用木抹子搓平;表面干硬后,计算确定养护厚度,紧贴混凝土铺一层塑料布,以防止混凝土表面水分散失;经计算,尚须覆盖保温材料时,应按要求覆盖,并控制混凝土内、外温差在25℃范围内;最后覆盖一层塑料布,将混凝土隔风,控制混凝土的降温梯度在1.5℃左右。

3 总结

大体积设备基础裂缝分析与控制 篇4

1 设备混凝土基础裂缝分布情况

整个基础长7.2米, 宽5.3米, 围护墙厚0.8米, 采用C25混凝土, 围护墙两次浇筑而成, 后浇200厚, 拆模后未发现任何问题。但是现在通过观察, 搁置风机的基础墙四面后浇高度内都产生了裂缝。靠近电动机一侧的基础开裂裂缝比较大, 在两角处基础顶部产生一垂直边缘裂缝, 而后水平向下延伸将整个角部破坏, 斜裂缝最宽可达7mm, 右边裂缝离基础边0.53m, 左边离基础边缘1.12m, ;梁下端螺栓锚固处左右混凝土均有被压碎现象, 并产生裂缝延伸至人行走道板, 其中D处的压碎比较明显;B处基础墙产生两边对称裂缝, 各距边缘均是1.2m, 裂缝延伸至人行走道板角部;C处螺栓锚固处受风机作用也被压坏。基础下部的情况还好, 只有细微的裂缝。

2 设备基础的温度分布情况

风机设备底部的温度在179℃左右, 侧面温度在169℃左右;人行通道的温度和环境温度差不多在24℃左右;风机底部的温度有一定的温度梯度但大致稳定在69℃~80℃之间。

风机基础墙内部的温度分布各个部位有所不同, 靠近设备的地方温度最高可达119℃, 离设备稍远的部位温度在80℃~100℃之间, 最低也有74℃;风机基础墙外部的温度大致恒定在40℃左右;整个风机内部和外部的温度差在50℃~76℃之间。

3 基础裂缝分析

裂缝问题就是产生的拉应力σ与混凝土自身的抗拉强度之间对抗问题, 如果混凝土不开裂, 反之则产生裂缝。实际上, 混凝土结构裂缝的成因复杂而繁多, 甚至多种因数相互影响, 但每一条裂缝均有其产生的一种或几种原因。混凝土裂缝的种类就其产生的原因, 大致划分为:荷载裂缝、荷载裂缝、收缩裂缝、基础变形裂缝、钢筋锈蚀裂缝、冻胀裂缝、不合格材料引起的裂缝以及施工工艺引起的裂缝等。

针对本工程, 我们分析主要有以下几个原因:

3.1 基础浇灌混凝土时正值盛暑 (平均气

温28℃, 最高气温39.5℃) , 水泥用量大 (320~337kg/m3) , 混凝土浇灌温度和水化热温度高, 虽采取了拌和水中加冰屑、薄层浇筑混凝土、在基础沟内埋设冷却水管散热等措施, 实测基础内部温度仍高达55℃。

3.2 基础采取敞开式施工, 长时间暴露在

露天, 受风吹日晒, 混凝土浇筑后早期未很好养护;后期降温阶段, 经几次寒流袭击又未及时回填土和采取适当保温养护, 使温度回降速度过快。

3.3 本地区气候干燥风大, 昼夜年季温差

大, 使混凝土产生较大的干缩变形和收缩应力恰与后期降温温度应力产生共同作用, 从而产生较大的降温收缩应力。

3.4 本基础底板标高有18种之多, 与坚实

页岩地基呈多台阶接触, 被岩石地基嵌固, 极强地约束了基础温度与收缩变形, 造成很大的温度收缩应力。根据核算, 最大温度收缩拉应力值达5.11N/mm2, 平均为4.16N/mm2, 远大于出现裂缝时 (约90d) 混凝土的极限抗拉强度 (1.87N/mm2) 。

3.5 结构物在实际使用中承受两大类荷

载, 有各种外荷载和变形荷载 (温度、收缩、不均匀沉降) , 统称为广义荷载。其中静荷载、动荷载和其他荷载, 称为第一类荷载;变形荷载称为第二类荷载。混凝土裂缝一旦出现之后, 徐变与松弛的影响会进一步加深、加宽混凝土裂缝。相对应的杆件刚度进一步下降, 构件内力变化增大混凝土局部裂缝程度加剧, 内力的应力能量会释放掉一部分, 从而缓解了混凝土裂缝的继续扩展。从混凝土塑性理论方面分析知, 构件中的初始应力不会影响构件的极限承载力。结构荷载对混凝土的裂缝影响起决定性作用。

4 基础裂缝的处理

裂缝在受力最大部位, 动力负荷频繁, 温度也比较高, 裂缝对基础刚度和整体性均有所减弱, 对宽度大于0.1mm的裂缝, 采取将原基础外皮凿毛洗净;原基础全范围外包加固500厚, 钢筋均Φ18@150原基础外皮全面积范围按300X30方格钻Φ12孔后用Φ12钢筋L=200插入孔内外露长100。在裂缝范围内附加水平筋Φ16@150 L=2000。加固后, 风机基础正常工作, 裂缝也没有进一步发展, 保证了水泥生产线的正常运行。

5 温度裂缝控制

温度裂缝控制关键点:

5.1 内外温差比较大时的温度应力。因为内外温差过大会产生表面裂缝。

5.2 降温阶段后期时的温度应力。因为降

温阶段混凝土的收缩受到地基等外约束而在混凝土内部产生拉应力, 该拉应力首先抵消升温阶段产生的压应力, 而在降温阶段后期逐步变成较大的拉应力, 从而在混凝土内部产生贯穿裂缝。

5.3 温度构造钢筋的配置原则[3]。混凝土裂

缝宽度分散性很大, 难以正确计算, 所以, 在混凝土结构设计规范中往往是基于裂缝机理分析并结合经验而在构造配筋上给出指标进行限制, 以满足一般情况下的裂控需要。主要的控制指标有:最小钢筋面积或最小钢筋比, 钢筋最大直径 (db, φ) 或钢筋最大间距等。各国规范基于不同的经验和习惯, 在处理方式或限制指标上不尽一致, 但总的原则是:

5.3.1 提高钢筋强度等级

钢筋强度直接制约裂缝宽度, 控制钢筋强度的大小, 能有效控制裂缝宽度。

5.3.2 增加混凝土与钢筋的粘结力粘结力

制约裂缝两侧的传力长度, 进而制约裂缝平均间距和裂缝平均宽度。

5.3.3 提高混凝土的抗拉强度混凝土的抗拉强度高可推迟混凝土裂缝的出现。

5.3.4 在容易出现变形差异、应力较大或应力集中的地方, 宜设置适当的防裂构造钢筋。

6 结论

大型设备基础截面复杂, 各处温度分布不均, 温度场复杂, 同时, 应力的大小还与所在地区气候环境条件、基础构造、配筋情况、约束状态、徐变情况等因素有关。一些计算参数如约束系数、徐变系数、温差等都是根据试验或经验数据推算的, 因此很难准确地进行计算, 与实际情况会有一定的误差, 但在实际施工中仍不失作为施工判断和采取措施的重要依据。可通过采用中低热水泥、掺加减水剂、降低混凝土入模温度、改善约束条件等简单、经济、有效的技术措施, 以尽可能的避免有害裂缝的发生。

摘要：近年来, 设备基础开裂的问题比较突出, 给正常的生产带来了较大影响, 甚至埋下了安全隐患。目前国内对这方面的专门研究还很少, 因此对设备基础抗裂性能的研究和防裂措施的探讨是十分必要的。我们分析了其产生的原因。在裂缝稳定后, 对基础进行了植筋, 外包加固处理, 效果明显, 并提出了大体积混凝土有温度荷载作用下相应的控制措施。

关键词：设备基础,温度裂缝,分析,加固

参考文献

[1]程广道.大型设备基础重大典型温度裂缝事故分析及预防处理措施[J].建筑技术.2007.12.38 (12) 943-945.[1]程广道.大型设备基础重大典型温度裂缝事故分析及预防处理措施[J].建筑技术.2007.12.38 (12) 943-945.

[2]赵建忠, 李振杰.宁海电厂块状风机基础竖向裂缝分析[J].电力建设.2004.25 (10) .[2]赵建忠, 李振杰.宁海电厂块状风机基础竖向裂缝分析[J].电力建设.2004.25 (10) .

效应分析与裂缝控制 篇5

1、地下室混凝土裂缝成因分析

1.1结构设计方面的因素

约束是产生结构变形裂缝的必要条件。根据约束应力的来源，约束可分外约束和内约束。地下室结构一般为全现浇结构，所受约束复杂，易形成较大的约束应力。墙板结构的几何特性和构造钢筋配置状况等，是地下室外墙内约束产生的主要因素。地下室底板会对外墙板形成较强的外约束。当应力超过一定范围造成裂缝后，若结构设计刚度过低，结构变形难以在一定范围内自由伸展，则会加速裂缝发展。

1.2材料性能的因素

地下室结构使用的混凝土，水灰比高、砂率大、骨料粒径小，其收缩较大。同时地下室中大体积混凝土构件较多，易产生较大的温度应力，造成温度裂缝。此外，外加剂、掺合料的种类、数量、时机不当都会降低结构抗裂性。

1.3施工方面的因素

首先，施工不当。如施工现场擅自加水，改变混凝土配合比，造成泌水，引起干缩裂缝。如果供料不及时，导致浇筑停歇时间超过终凝时间，或者主要结构部位模扳支撑不牢及拆模过早，使混凝土强度增长不足时负荷或变形过大，都会造成裂缝。其次，振捣不当。浇筑过程中欠振漏振会造成混凝土表面麻面内部不密实、露筋、蜂窝;过振会造成混凝土分层离析、表面浮浆，引起混凝土不均匀沉降收缩而致开裂。施工中常发现施工人员没有及时进行二次振捣和多次抹压，导致窄细的、浅表性裂缝不断发展，最终造成贯穿性裂缝。最后，养护不当。不正确的现场养护方式是引起混凝土收缩开裂的重要原因，常见情况有：

(1)浇筑后，混凝土起始养护不及时，表面水分蒸发较快，进而发生收缩开裂。

(2)养护的时间过短。部分施工单位为缩短工期压缩养护时间，造成干缩裂缝。

2、混凝土裂缝的控制措施

2.1设计方面

(1)设计中的“抗与放”。在建筑设计中应处理好构件中“抗与放”的关系。混凝土结构在硬化和使用过程中必然会产生一定量的收缩、变形，从而导致结构的变形。如果结构完全处于自由变形无约束状态下，则内应力为零，也就不可能产生裂缝。若结构处于约束状态下，首先要求是应有足够的变形余地，如果结构满足此要求，则不产生约束应力。如不满足此要求，则必然会产生约束应力，当约束应力超过混凝土的抗拉强度时，导致混凝土开裂。因此，对于处于约束状态下的结构，没有足够的变形余地时，必须采取有力措施，用“抗”的办法来防止混凝土裂缝的`产生。在结构设计中，设计人员应灵活地运用“抗与放”相结合的办法，在结构选择方面和材料选择方面采取综合措施，采用“抗与放”结合、或有主次之分的设计原则。

(2)设计中应尽量避免结构断面突变，避免因尺寸效应而带来的应力集中。如因结构或造型方面等原因无法避免，应充分考虑采用加强措施，避免结构因此而产生裂缝。

(3)在常见的混凝土裂缝中，有相当部分都是由于混凝土收缩而直接或间接造成的。我们知道，普通混凝土在干燥环境下永远呈收缩趋势，要解决由于收缩而产生的裂缝，利用膨胀剂的膨胀性能来补偿混凝土的收缩无疑是从根本上解决了因收缩而产生的混凝土裂缝问题。

(4)重视构造钢筋的配置。在结构设计中，设计人员应重视对于构造钢筋的配置，严禁对构造钢筋的随意抽撤，特别是楼面、墙板等薄壁构件更应注意构造钢筋的直径和数量的选择，以避免此类裂缝的产生。

2.2材料选择和混凝土配合比设计

(1)根据结构选择合适的混凝土等级及水泥品种、等级，应尽量避免采用早强高的水泥。

(2)选用级配优良的砂、石原材料，含泥量要小。

(3)优化配合比设计，为降低水化热，应适当提高粉煤灰掺加量，可以明显地降低水泥用量、降低水灰比。谨慎使用掺有微膨胀剂的外加剂。

2.3现场施工操作方面

(1)浇捣工作：浇捣时，振捣棒要求快插慢拔，根据不同的混凝土坍落度正确掌握振捣时间，避免过振或漏振，应提倡采用二次振捣、二次抹面技术，以排除泌水、混凝土内部的水分和气泡，对减少混凝土裂缝有利。

(2)混凝土养护：在混凝土裂缝的防治工作中，对混凝土的早期养护工作尤为重要。新浇混凝土强度极低，必须采取一定的养护制度，以保证混凝土在早期尽可能少产生收缩裂缝。

(3)混凝土的降温和保温工作：对于厚大体积混凝土，施工时应充分考虑水泥水化热问题。利用浇水保温措施，覆盖塑料薄膜、麻袋等进行隔绝养护，以防止由于混凝土内外温差过大而引起的温度裂缝。

(4)避开暴雨和高温季节施工：混凝土在雨季施工中坍落度偏大，影响混凝土质量。因此，我们将尽量避免混凝土浇捣在雨天进行，如无法避免，则采取混凝土开盘前根据砂石含水率，调整配合比，适当减少加水量，合理使用外加剂等一系列措施，确保工程质量。夏季高温天气浇筑混凝土，混凝土温度高，凝结快，这样就容易产生接茬不良和振捣不及时出现混凝土内部不密实，所以施工间隔时间尽可能缩短。白天浇筑的混凝土，由于夜间温度降低和混凝土产生热量形成混凝土内外温差，易于产生裂缝。因此，避开白天温度大于35度施工，尽量选择夜间施工，而且混凝土冷却时的容积变化大，大体积混凝土更易出现裂缝。

2.4混凝土养护措施

对于养护，可采取的措施是表面淋水，覆盖如塑料薄膜等材料，防止水分蒸发。但刚浇筑完毕的混凝土应等水化热峰值回落时再洒水，避免混凝土表面温度骤然降低，导致早期收缩裂缝。潮湿养护至少持续两周以上。保温养护主要目的是提供适宜混凝土硬化反应的温度条件。养护时可在结构表面或四周模板外覆盖保温材料如锯末、草袋或草垫、塑料薄膜等材料进行养护。保温养护的时机要把握好，如果气温较低，混凝土浇筑后就应立刻进行，而气温较高的情况下如在夏季，则最好在混凝土温度开始下降后进行。

综上所述，地下室混凝土裂缝是一个普遍存在的质量问题，影响建筑物的使用功能，影响结构的合理使用年限，同时也是一个综合性难题，需要通过设计、施工、优选材料等环节全面控制，才能有效防范裂缝的产生。

参考文献

[1]王铁梦.工程结构裂缝控制“抗与放”的设计原则[M].北京:国建筑工业出版社,.

效应分析与裂缝控制 篇6

关键词：港口与航道工程；大体积混凝土施工；裂缝控制

混凝土是施工工程中最为常见的一种建筑材料，对于工程施工的质量也有着重要的影响，因此混凝土的施工质量必须要加以高度的重视。目前，港口和航道工程中，大多采用了大体积的混凝土作为施工材料，而由于港口和航道不同于其他工程项目，在施工过程中对于施工质量的要求也更高，因此在大体积混凝土施工过程中要格外重视对混凝土裂缝的控制，并且通过对大体积混凝土施工裂缝成因的分析，找出科学合理的处理方法，从而有效的保证整个工程的施工质量。

1.港口与航道工程中大体积混凝土施工简介

在港口与航道工程中，大体积混凝土是使用最多的材料，大体积混凝土不同于普通的混凝土，在混凝土的体积能够影响到混凝土的水化热变化情况下，需要混凝土的内外温度达到一定的范围，这样的混凝土就可以称之为大体积混凝土。港口与航道工程不同与其他建筑工程，在施工过程中工程会长期受到水环境的影响，因此所采用的混凝土也多为大体积混凝土，这也是由于大体积混凝土的自身特点所决定的。其中大体积混凝土的主要特点有以下几方面内容：首先，大体积混凝土的表面积相对较大，结构断面上所用的混凝土的总量也会相对较大。其次，相比建筑其他建筑工程中的混凝土浇筑，大体积混凝土浇筑方法也有所不同，通常会采用分缝分量的方法来进行施工，这样就能够降低单次混凝土的使用量，从而有效的保证混凝土浇筑的质量和浇筑效率。最后，在外界温度对大体积混凝土产生影响时，要注意如果内外的温差较大，混凝土的内部结构就会发生不同程度的变化，这样对于混凝土的养护工作也增加了很大的难度，施工人员通常会用水管的冷水来降低混凝土表面的温度，这样也能够有效的达到混凝土养护的目的。另外，大体积混凝土不同于普通的混凝土，在内部的结构上多以钢筋为主，通常情况下不会加设配筋，这样在施工过程中就更加易于操作，并且对于港口和航道中大体积混凝土的抗震性和抗腐蚀性也有着非常好的效果。

2.造成大体积混凝土施工裂缝的主要原因分析

所有的混凝土施工都或多或少的存在裂缝现象，并且在大体积混凝土施工过程中存在的相对较多，影响大体积混凝土施工裂缝的因素也有多种，其中无论是混凝土内部收缩还是外部温度变化都会造成混凝土出现裂缝现象，一旦发生此类问题，那么混凝土的质量和使用性

能就会受到很大影响，其中主要影响因素可以通过以下几方面内容来说明。

（1）混凝土在浇筑工作完成后，混凝土的内部就会吸收大量的水分从而实现水化作用。在这样的前提下，混凝土的内部结构就会出现收缩，如果收缩的应力值超过混凝土的最大抗拉強度，那么混凝土的结构中就会出现裂缝现象。特别是大体积混凝土施工中，混凝土的体积和总量会相对较大，在混凝土水化作用后所产生的应力也会相应的有所增加，因此大体积混凝土出现裂缝的几率也会相应增加。

（2）温度的变化也是导致混凝土裂缝的主要因素。在大体积混凝土施工过程中，必须要对混凝土的内外温差进行有效的控制，特别是混凝土在水化的过程中会产生大量的热能，热这部分热内都在混凝土的内部产生，在一段时间后，混凝土内部的温度就会急剧增加。如果混凝土的内部和外部温度差值过大，那么混凝土就会出现裂缝现象。同时，混凝土在制作完成初期，由于内部的抗拉能力相对较差就不能够应对温度变化所产生的应力，这样也很容易产生裂缝现象，因此还需要对混凝土进行有效的温度控制。

（3）混凝土产生裂缝的原因除了收缩和温度的影响因素外，外部的荷载、化学反应等也会造成大体积混凝土的施工裂缝。在混凝土施工过程中，如果混凝土内部的各种碱骨料出现化学反应的现象，那么混凝土内部的结构就会发生变化，从而导致混凝土的体积不断增加，这样也很容易产生施工裂缝。

3.港口与航道工程中控制大体积混凝土施工裂缝的相关措施

为了更好的保证港口与航道工程中大体积混凝土的施工质量，还需要进一步的做好对大体积混凝土裂缝的控制，并且通过对产生施工裂缝因素的分析，结合实际的情况来制定科学有效的控制方案，这样就能够最大限度的避免在施工过程中产生裂缝的几率，同时也能够有效的提高港口与航道工程的施工质量。

（1）做好大体积混凝土的原料配比。混凝土的原料配比是混凝土质量控制的关键因素，也能够有效的保证混凝土的质量。在进行大体积混凝土施工时，技术人员必须要结合实际情况，按照科学的手段呢来制定出合理的大体积混凝土原料配比，并且在施工过程中

要参与到混凝土的搅拌和养护工作中，这样也能够从根本上保证混凝土施工的合理性，也有效的避免了可能出现混凝土施工裂缝的几率。2007年以来在北部湾沿海港口码头大体积混凝土结构配合比中加入抗裂纤维，取得了较好的效果。

（2）严格控制大体积混凝土施工的温度。对大体积混凝土施工温度的控制需要在混凝土制作初期进行，并且贯穿混凝土制作的整个过程。在混凝土进行浇筑时，施工人员要通过洒水、加冰等措施来降低混凝土的初始温度，保证混凝土的内部温度与外界的温度接近。同时，还要合理的安排好混凝土的施工时间，这样有利于混凝土内外温度的控制。在混凝土成型后期，施工人员可以以人工控温的形式，在混凝土表面加设保温材料等方法，保证混凝土内外温差保持在允许范围内，避免混凝土内部收缩应力过大而引发施工裂缝问题。

（3）加强大体积混凝土施工的养护力度。混凝土浇筑过程以及成型过程的养护工作是极其重要的，施工人员必须时刻注意混凝土表面温度，在混凝土表面覆盖不同厚度的草垫或者控制洒水量等措施来减少干缩，避免施工裂缝产生。另外，施工人员必须在规定的时间内进行养护，切勿忽视养护工作，一般来说，混凝土养护时间应该控制在两周以上。

（4）改善大体积混凝土施工的约束条件。港口与航道工程大体积混凝土施工工序安排的合理性，也是有效避免施工裂缝的关键。因此，施工人员必须按照施工规定，合理选择适宜的施工技术，并积极探索创新的施工方法，尽量避免混凝土应力集中情况。同时，还可以预留温度伸缩缝，以减少混凝土结构温度约束，有效降低产生施工裂缝的概率。

4.结束语

综上所述，在港口与航道工程大体积混凝土施工过程中，导致施工裂缝的因素有很多，如混凝土内外温度差异、混凝土收缩变形等。施工人员必须提高对港口与航道工程大体积混凝土裂缝的认识，并根据不同类型的大体积混凝土施工裂缝，积极地探讨控制方案，实施科学、有效的控制方法，从而有效地提高港口与航道工程大体积混凝土施工质量，保证港口与航道工程的保质、按时、有序完工，发挥港口与航道工程的积极作用。虽然，现阶段我国港口与航道工程大体积混凝土施工依然存在裂缝问题，但是相信，在相关施工人员与技术人员的共同努力之下，必将能够很好地控制施工裂缝，提高大体积混凝土施工质量。

参考文献：

[1]张谊，聂维中.大体积混凝土裂缝控制施工措施 —以金水沟特大桥群桩基础承台工程为例[J].科技信息（科学教研），2007，45（32）：91-93.

[2]鲁少林，高小玲.水工大体积混凝土裂缝产生的原因与预防措施[J].水电站设计，2008，40（03）：106-108.

[3]马稳举，黄锡钢，桑培亮.水工大体积混凝土裂缝成因与防裂措施[J].港 口科技，2009，28（09）：71-74.

[4]念红芬，杨华舒，华静.水工大体积混凝土温度裂缝成因及对策研究[J].云南水力发电.2005（04）

石砌挡土墙裂缝分析与控制 篇7

关键词：挡土墙,裂缝,控制

1 引言

挡土墙作为土木建筑、水利水电、铁路公路等施工中常用的支挡构筑物, 主要用以承受侧向土压力, 防止土坡坍塌, 保证基础稳定。石砌挡土墙因结构简单、施工方便、能就地取材, 在工程中使用更为广泛。实践中, 由于设计、施工和使用等各方面原因, 石砌挡土墙经常出现墙身裂缝、整体滑移、倾覆失稳等不同程度破坏, 影响结构安全[1]。本文结合工程实例, 对石砌挡土墙开裂原因进行分析, 探讨裂缝控制措施。

2 工程概况

某重力式公路挡土墙采用条石砌筑, 全长52m, 地面上平均高度5.5m, 顶部截面宽0.5m, 基础埋深约1.7m。距该挡土墙北面10m处有一建筑基坑施工, 挡土墙与基坑位置关系如图1所示。基坑采取简单木条支护, 当开挖深度约4m时, 挡土墙墙身开裂, 裂缝分布如图2所示。

现场检测发现, 挡土墙基础放置在回填土上, 中部已出现沉降, 墙背局部有空洞, 挡土墙有整体滑移趋势。基础检查结果如图3所示。

采用安全系数法进行挡土墙的倾覆稳定性和滑动稳定性验算[2,3]。

抗倾覆安全系数Kt应满足:

式中, Eaz, Eax为主动土压力Ea的垂直和水平分量, k N/m;Gn为挡土墙每延米自重, k N/m;x0为挡土墙重心离墙趾的水平距离, m;xf为土压力作用点离墙趾的水平距离, m;zf为土压力作用点离墙趾的高度, m。

抗滑安全系数Ks应满足:

式中, Gn, Gt为挡土墙自重在垂直和平行于基底平面方向的分力, k N/m;Ea n, Eat分别为主动土压力Ea在垂直和平行于基底平面方向的分力, k N/m;μ为土对挡土墙基底的摩擦系数。

采用条分法进行基坑稳定性验算:

式中, Gi为计算土条自重, k N;αi为第i土条弧面倾角, (°) ;φ为土的内摩擦角, (°) ;C为土的黏聚力, k N;L为滑动圆弧面弧长, m。

取不同土层参数进行计算, 结果表明, 挡土墙的抗倾覆性和抗滑稳定性差, 基坑整体稳定性不满足安全要求, 需进行加固处理, 采取措施控制裂缝发展。

3 裂缝成因分析与控制

3.1 裂缝成因分析

根据现场检测及计算结果分析, 挡土墙出现开裂的原因主要有:

1) 基础埋置较浅, 地基承载力不足, 基底抗滑和剪切强度差引起挡土墙出现滑移倾覆趋势;

2) 设计截面尺寸偏小, 自身安全性差;

3) 施工砌石挤浆不够密实, 局部勾缝脱浆, 石块松动, 墙身出现变形;

4) 挡土墙无明显排水设施, 地表水主要沿下水管自流状排泄, 排水不良易引起墙背填土的含水量增加, 墙背土压力加大, 抗剪强度降低, 导致墙体出现失稳;

5) 挡土墙临近基坑开挖深度较大, 未采取有效的支护措施, 基坑外侧水平荷载增大造成挡土墙开裂失稳。

3.2 裂缝控制措施

为有效控制挡土墙裂缝发展, 防止挡土墙发生进一步倾覆破坏, 结合现场实际及计算分析, 采用直接加大挡土墙截面以提高其安全性的加固处理方案。

1) 增大挡土墙截面, 对基础注浆加固, 清理开裂挡土墙的松动石块, 填充细石混凝土, 在新砌挡土墙与开裂挡土墙间铺设20cm厚钢筋网混凝土结合层;

2) 增设排水沟, 设置泄水孔及滤水构造。

3) 挡土墙临近的基坑施工引起土体受扰动, 需对基坑进行排桩锚杆支护, 同时注意加强基坑变形观测, 做好基坑排水降水措施, 减少周边堆载, 提高挡土墙抗倾覆能力。

加大石砌挡土墙截面、加固基础并对其临近基坑进行锚杆支护后, 挡土墙未再出现开裂现象。

4 结语

石砌挡土墙主要是利用墙身自重来抵抗土压力引起的倾覆弯矩、维持土体稳定, 安全性、经济性、合理性存在一定局限, 容易出现墙体开裂破坏。为有效防控石砌挡土墙裂缝, 建议:

1) 设计前进行现场详细踏勘, 正确选定设计参数, 合理选择墙型、确定倾斜坡度;

2) 处理好墙背施工, 采取可靠排水等构造措施。墙体泄水孔直径不宜小于100mm, 滤水构造厚度不宜小于300mm, 挡土墙后填土应尽量选择透水性强的填料, 如砂土、砾石、碎石等并分层夯实;

3) 严格按照施工规程进行施工, 做到三角座落、小石卡缝、灰浆饱满[4], 间隔10~20m设置一道伸缩缝, 地基有变化时加设沉降缝, 避免挡土墙出现不均匀沉降裂缝;

4) 对于高差较大处, 当高度大于12m时, 考虑采用钢筋混凝土悬臂式挡墙、锚杆式挡墙、加筋土挡土墙等其他型式挡土墙结构, 提高挡土墙的安全经济合理性。

参考文献

【1】周金霞.高填路堤重力式挡墙实例分析[J].交通标准化, 2012 (21) :40-42.

【2】JTGD30—2004公路路基设计规范[S].

【3】GB50007—2002建筑地基基础设计规范[S].

关于砖混结构裂缝问题的分析与控制 篇8

为了能较好预控裂缝的发生, 就以上三种情况加以分析, 并提出防止措施以供广大工程施工及设计人员参考。

1 裂缝发生的部位及形式

1.1 比较常见的屋顶下出现的正“八”字、倒“八”字形及水平裂缝。

1.2 多层建筑的底层窗台下及一层圈梁以下出现竖向裂缝,

形状多为外宽内窄、上宽下窄、该裂缝多发生在北方寒冷地区新建工程中。

1.3 有组织排水的女儿墙在顶层圈梁以上部位出现正“八”字形及水平通长裂缝。

1.4 通长现浇阳台、挑檐板及台阶出现沿受力筋方向的直缝。

1.5 室外人口处砖砌台阶及散水坡的直缝。

2 裂缝产生的原因及影响因素分析

2.1 关于墙体出现的竖向裂缝,

首先看清发生的部位, 如果是受力墙垛上发生, 且数量不只一条, 无疑是因墙垛自身承载能力不足;或大梁下梁垫设置不当 (漏设) 造成的, 此类裂缝较为严重, 影响建筑的安全使用。该类问题大多是由于设计者疏忽或施工不当而致。

2.2 由于地基沉降产生的裂缝较为明显,

多为叙向“八”字形, 且倒向沉降的方向, 数量较多。产生的原因多为地基不好, 或处理不到位, 对设计基宽过大或过小而引起沉降不均的因素亦不排除, 该类裂缝也会影响房屋的安全使用。

2.3 至于现浇通长构件产生的裂缝,

影响因素主要是温度。由于北方地区冬夏季温差可达60℃左右, 外露现浇构件变形量已不可忽略。

2.4 在普通砖混结构中,

钢筋谈的线膨胀系数 (式a=1×10-5) 勺要比砖墙任 (a=1×10-5) 大一倍, 受有温差变化时;钢筋改与砖墙均要变形, 由于变形增量不等导致变形不协调, 因此, 结构内部产生拉应力, 当内部应力大于砌体自身抗剪能力时, 即出现了裂缝。当建筑较长或外墙开窗过多时, 顶层圈梁与墙体接触相对减少时, 部分约束力转移或集中到瑞部, 因此裂缝亦即多发生在外墙端部。

2.5 近几年底层为商服、2层以上为住宅的

建筑越来越多, 由于功能要求或造型需要, 底层常设有通长大台阶, 当采用现浇时, 即使正确留置了温度缝后, 仍能发生顺主筋方向的裂缝, 其原因主要是分布筋太少, 温度应力引起变形过大所致。

2.6 室外砖砌台阶及散水坡的直缝大多是

受冻胀引起的, 具体设计时砂垫层厚度、深度、宽度等不足, 或施工处理不当的原因亦不排除。

2.7 另外, 由于防水构造不当致窗台以下砌体受潮, 经昼夜循环冻融后产生水平通缝现象也屡风不鲜。

3 预防裂缝发生的措施

如何防止或避免裂缝的发生是我们广大工程施工、设计人员必须重视的问题, 就上述情况分析并结合工程实践提出以下措施, 仅供同行业参考。

3.1 适当增加保温层厚度,

减少屋面板与主板结构间的温差, 正确设置圈梁及构造柱、框架柱、整体现浇阳台板;采取适当的保温措施尽量减少冷桥的作用。

3.2 适当减小温度缝的间距,

一般被温度缝隔断的建筑物长度不宜大于45米;外露现浇构件;如钢筋检檐口板;通长阳台板及室外台阶等;建议每10~15米留10mm温度缝, 并用防水油膏嵌缝, 分布钢筋适量加大;以ф6@100~150为宜。

3.3 适当提高砌体砂浆标号;

除计算要求外, 以下低于M5级为宜, 局部薄弱部位应构造配筋, 如在端部第一个窗洞外侧墙上, 底层宽度大于1.5米的窗台下砌体均应增设钢筋网, 提高墙体抗裂能力。

3.4 提高设计质量, 认真施工, 保证砂体砌浆饱满度, 保证砂垫层的质量, 保证架空台阶的质量等。

3.5 安排合适的时间;施工屋面保温层及一些温度、温度要求较高的部位。

3.6 窗台墙竖向裂缝为住宅工程中常见的

结构裂缝。为防止窗台墙产生竖向裂缝, 一是在窗口下砌体中配筋或者做反拱;二是调整基础底的宽度和加大基础的刚度。

3.7 对于不同材料的墙体应采用技术措施,

混凝土框架柱与砖墙应采用钢丝片连接加固, 以解决受材料收缩量比不均匀和伸缩变量不同而产生裂缝。

3.8 女儿墙团结构层或保温层温差变化或冻融变化或冻融产生变形,

将女儿墙根推开而产生水平方向裂缝。为防止出现这一质量通病, 铺设结构层, 保温层材料时;必须在结构层或保温层与女儿墙之间留设保温度缝, 并用柔性密封材料填嵌。

3.9 在施工中严禁干砖砌墙,

也不宜使用过多的半砖砌筑。将砖润湿, 改善砂浆和易性提高灰缝的砂浆饱满度;可加强上部结构的刚度, 提高墙体的抗剪强度, 使结构传力均匀, 变形一致。

摘要：砖混结构墙体出现裂缝现象, 在工程实践中屡见不鲜, 为了能较好预控裂缝的发生, 针对裂缝进行分析, 并提出防止措施以供广大工程施工及设计人员参考。

砌体结构房屋裂缝的分析鉴别与控制 篇9

1 常见裂缝的特征与成因

引起砌体结构房屋裂缝的因素很多,既有地基、温度、干缩,也有设计上的疏忽、施工质量、材料不合格及缺乏经验等。最为常见的裂缝有温度裂缝、干缩裂缝、地基变形裂缝、承载力裂缝等。

1.1 温度裂缝

导致砌体结构出现温度裂缝的因素很多,既有原材料质量低劣、施工质量不合格的原因,也有设计不合理、使用不当等原因。温度裂缝的存在,不仅破坏结构的整体性,还降低结构的承载力、耐久性和抗震性能。裂缝一般经过一个冬夏之后才逐渐稳定,不再继续发展,裂缝的宽度随着温度变化而略有变化。

1.2 干缩裂缝

干缩变形引起的裂缝在建筑上分布广、数量多、裂缝的程度也比较严重。干缩变形的特征是早期发展比较快,如砌块出窑后放置28 d能完成50%左右的干缩变形,以后逐步变慢,几年后材料才能停止干缩。

1.3 基础不均匀沉降引起的裂缝

地基沉降差异引起的裂缝多为斜裂缝,危害较大,此类裂缝一般情况下裂而不鼓,往往贯通到基础。在房屋纵横墙地基不均匀沉降的情况下,易导致墙体开裂。当房屋层数相差较多而没有设置沉降缝时,容易在交接部位产生竖向裂缝,同时常伴有较大的地基不均匀下沉。

1.4 其他裂缝

这些裂缝包括:混凝土构件变形导致的砌体裂缝;砌体本身承载力不足出现的竖缝;砌体构造要求不良、施工质量差造成的裂缝,这些裂缝形态各异,必须对症防治。

2 不同砌体结构房屋裂缝的鉴别方法

由于设计不当和材料或施工质量低劣造成的裂缝可凭外观、施工经验、质检工具等进行鉴别。温度裂缝、地基变形裂缝、承载力裂缝的鉴别主要是从裂缝特征、发展变化和理论分析三方面进行鉴别。根据裂缝现有特征进行鉴别见表1。根据裂缝发展变化进行鉴别见表2。根据建筑特征进行鉴别见表3。

3 砌体结构裂缝的施工控制措施

1)为减少屋面与顶层墙体温差,防止墙顶产生裂缝,屋面应设置保温、隔热层来释放或降低温差应力,屋面保温(隔热)层或屋面刚性面层及砂浆找平层应设置分隔缝,分隔缝间距不宜大于6 m,并与女儿墙隔开,其缝宽不小于30 mm。2)在钢筋混凝土屋面板与墙体圈梁的接触面处设置水平滑动层,滑动层可采用两层油毡夹滑石粉或橡胶片等;对于长纵墙,可只在其两端的2个～3个开间内设置,对于横墙可只在其两端各L/4范围内设置(L为横墙长度)。3)顶层屋面板下设置现浇钢筋混凝土圈梁,并沿内外墙拉通,房屋两端圈梁下的墙体内宜适当设置水平筋;顶层挑梁末端下墙体灰缝内设置3道焊接钢筋网片(纵向钢筋不宜少于2 4,横筋间距不宜大于200 mm)或2 6钢筋,钢筋网片或钢筋应自挑梁末端伸入两边墙体不小于1 m。4)设置控制缝:当房屋刚度较大时,可在窗台下或窗台角处墙体内设置竖向控制缝。在墙体高度或厚度突然变化处也宜设置竖向控制缝,或采取其他可靠的防裂措施。竖向控制缝的构造和嵌缝材料应能满足墙体平面外传力和防护的要求。5)在建筑物墙体中设置配筋带:设置在楼盖处和屋盖处、墙体的顶部、窗台的下部、配筋带的间距不应大于2 400 mm,也不宜小于800 mm;配筋带的钢筋,对190 mm厚墙,不应小于2 12,对于250 mm～300 mm厚墙不应小于2 16,当配筋带作为过梁时,配筋按计算确定;当配筋带仅用于控制墙体裂缝时,宜在控制缝处断开;当设计考虑需要通过控制缝时宜在该处的配筋带表面做成虚缝,以控制可预料的裂缝位置。

4结语

造成房屋出现裂缝的原因是多方面的。要想准确地判断裂缝产生的原因,还需要做大量而细致的调查工作;但不管哪种原因造成的裂缝,都会对房屋产生不同程度的不利影响,大量的工程实例表明,在进行砌体结构设计时,只要从建筑平面造型、结构布置、构造措施及砌度等方面综合考虑,并针对裂缝对薄弱部位采取相应的结构加强措施,严格控制施工质量,砌体结构房屋的裂缝是可以避免或有效控制的。

参考文献

[1]王铁梦.建筑物裂缝控制[M].上海:上海科技出版社,2003.

[2]丁大钧.砌体结构学[M].北京:建筑工业出版社,2004.

[3]沈蒲生,罗国强.混凝土结构[M].武汉:武汉工业大学出版社,2002.

地下室外墙计算分析与裂缝控制 篇10

随着城市建设的快速发展,土地的重要性愈发显现出来,建筑向地下空间发展已是大势所趋。越来越多的建筑设置钢筋混凝土地下室,而地下室的综合造价相比地上建筑高出不少,地下室外墙是地下室一个非常重要的组成部分,其计算与设计是否合理,能否在保证安全经济的基础上,对外墙裂缝进行充分的考虑,有效的控制裂缝。

1 荷载与受力情况

在正常情况下,地下室外墙上作用的主要恒荷载有外墙自重、地下侧向水、土压力,主要活荷载有地面活荷载等。地下室外墙计算主要涉及的参数有土压力计算系数、地下水位高度、水土容重取值和地面活荷载等。

2 外墙计算模型

地下室外墙实则上是竖向放置的板,其四边的支座情况需要根据实际情况进行简化,情况不同,则计算模型的选取也不同[1]。当柱和剪力墙主要承受上部结构荷载,且顶板的荷载主要由外墙来承担时,则外墙板上作用的竖向压力可以忽略,外墙可以按照板式受弯构件进行简化。当上部建筑作用的荷载较大,且主要由地下室外墙来承担时,则竖向作用的压力不能忽略,外墙可以按照板式压弯构件进行简化。地下室外墙板顶端一般仅与地下室顶板相连,和外墙相比顶板较薄,刚度较小,约束力不足,故外墙顶端可以按照铰接来考虑。外墙底端一般与刚度较大的基础梁或基础底板相连,故外墙底端可以按照嵌固来考虑;当有内隔混凝土墙垂直于外墙时,外墙可以按照多跨连续板来考虑,内隔混凝土墙可以用作多跨连续板的支座,对地下室外墙提供侧向支承[2]。

3 计算实例

以某工程为例(见图1),轴网尺寸为8.2 m×8.0 m,地上为12层,层高均为3.6 m,地下1层,层高为4.8 m,地上使用功能为办公,地下使用功能为车库。地下室外墙厚度取为350 mm,混凝土强度取为C35,墙体钢筋采用HRB400,地下水按顶板下0.6 m考虑。

1)WQ1计算,根据WQ1的四周支撑情况,按照上部铰接、下部嵌固的计算模型进行计算(见图2),最大裂缝宽度限值为0.2 mm。经过计算,可得出在侧向水土压力及地面活载作用下,支座处配筋计算结果为1 424 mm2/m,在考虑裂缝的情况下,支座处配筋计算结果为2 367 mm2/m。

2)WQ2计算,根据WQ2的四周支撑情况,按照上部铰接、下部及两侧嵌固的计算模型进行计算(见图3),最大裂缝宽度限值为0.2 mm。经过计算,可得出在侧向水土压力及地面活载作用下,底部支座处配筋计算结果为1 261 mm2/m,在考虑裂缝的情况下,支座处配筋计算结果为1 700 mm2/m;两侧支座处配筋计算结果为794 mm2/m,在考虑裂缝的情况下,支座处配筋计算结果为1 050 mm2/m。

综合两种计算模型可知:1)对于地下室外墙,根据外墙的实际支撑情况,选择合适的计算模型相当重要,直接影响工程的造价;2)对于上侧铰接,三侧嵌固的计算模型,应根据计算结果加强两侧支座处的水平配筋;3)外墙底部弯矩较大,配筋可采用通长钢筋外加底部附加钢筋的形式,而通长钢筋只需满足规范要求的最小配筋率即可,从而达到经济、节约的目的;4)外墙作为受弯构件,内外侧弯矩不同,内外侧取大值相同配筋是不经济、不合理的。

4 设计及施工中的裂缝控制

在通常情况下,外墙配筋只要能够满足规范要求的最大裂缝宽度,则必能满足外墙承载力的要求,但反之未然,对这种情况,在设计中应特别加以注意[3]。对于地下室裂缝的控制,不管是在设计中还是施工中都应该引起特别的重视。

因工程设计而引起外墙裂缝产生的主要原因有以下几点:

1)混凝土保护层偏大时,未按要求设置钢筋网片;2)地下室长度、宽度过长,未设置伸缩缝或后浇带,导致混凝土收缩应力过大;3)选用的混凝土等级较高,水化热较大,容易开裂;4)外墙设计时,设计厚度不足,钢筋直径偏大,而且竖向钢筋位于水平钢筋外侧,容易引起竖向裂缝;5)片面节省造价,未添加抗裂材料,未采用补偿收缩混凝土。

因工程施工而引起外墙裂缝产生的主要原因有以下几点:

1)工地现场管理不到位,施工质量把控不严;2)浇筑混凝土之前未充分将模板湿润,模板吸收掉混凝土中水分而导致混凝土收缩,温度较高时入模,白昼温差较大;3)拆模过早、养护未充分,导致水分丧失过快和混凝土降温过快,混凝土表面处于干燥状态,收缩应力加大。

控制混凝土的裂缝应从以下几方面入手:材料选择、工程设计、工程施工等,采用“抗”与“放”相结合的原则,保证结构的安全度及使用功能的要求[4]。

1)材料选择。控制水泥的用量,合适的水泥种类应为中低热的。对C30级别的混凝土,水泥用量控制在250 kg/m3以内较为合理,C40级别的混凝土,水泥用量在320 kg/m3以内较为合理。合适比例的粗细骨料可减少混凝土的水泥用量和用水量,从而充分的降低水化热,同时应该适当的添加抗裂剂和外加剂;2)工程设计。加大混凝土的强度和刚度,可以有效防止外墙开裂,提高外墙配筋率也是有效途径之一。减少建筑物偏心倾斜,尽量使建筑“形心”和“重心”的位置相重合。基础设计应与地上部位结构相协调,减小建筑物的不均匀沉降。由于墙体裂缝通常是竖向的,所以应充分利用墙体的横向分布筋;外墙钢筋尽量采用细直径、间距密的形式,配筋最好双层双向,于角部处设置放射筋,预留洞口四周设置加强筋,在外侧放置水平钢筋,尽量减小钢筋的保护层厚度。在保护层厚度较大的情况下,可设置“细而密”的抗裂钢筋;3)工程施工。浇筑混凝土的速度不宜快,应充分提高密实性、降低混凝土总孔隙率和减少干缩值。对于提高混凝土抗渗性和强度,可以采用二次振捣的形式。浇筑混凝土的时间可以选择在气温较低时分(比如傍晚),加强保温养护对补偿收缩混凝土的膨胀作用也具有效果。热传导系数低的胶合板可以用来作为外墙模板,在浇筑前应浇水充分湿透模板,在浇筑后可以采用自动喷淋管进行自动给水养护。

5 结语

地下室外墙计算模型是否合理直接影响工程造价和使用功能,设计时应通盘考虑建筑、结构方案,使设计成果既能接近真实受力状态,又能发挥其最大的经济作用,同时能够有效的控制地下室外墙裂缝。控制地下室外墙的裂缝是一项极为复杂的工程,需要管理、设计和施工人员从材料选择、结构设计等各方面进行从严控制,并严格遵循施工管理及规范要求,不断创新设计和施工方法,逐渐形成一套行之有效的混凝土裂缝控制理论及方法,使裂缝产生的几率降到最低。

摘要：结合某工程实例,采用上部铰接、下部嵌固模型和上部铰接、三侧嵌固模型,对地下室外墙进行了计算分析,结果表明上部铰接、三侧嵌固模型既能反映地下室的真实情况,又能有效控制裂缝的发生,达到了经济合理的效果。

关键词：地下室外墙,计算模型,混凝土裂缝

参考文献

[1]石新伟,朱为之,田川.地下室外墙计算与分析[J].建筑结构,2015,45(sup):798-801.

[2]储加健.地下室外墙计算模型的选择[J].中国高新技术企业,2009(16):181-182.

[3]陈慧贤.地下室外墙的计算方法[J].广东土木与建筑,2012,19(11):26-29.