1.1 溫差引起的裂縫

一般是由于環(huán)境溫度的變化，鋼筋混凝土因熱脹冷縮而形成的裂縫，此類裂縫一般集中在靠近東西單元的房間、屋面層和上部樓層的樓板。該裂縫常出現(xiàn)在墻角位置，特別是房屋東西兩端房間,呈45°分布或無規(guī)律。

1.2 結(jié)構(gòu)性裂縫

按照現(xiàn)行的《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》（GB50010）2015年版的規(guī)定：“結(jié)構(gòu)構(gòu)件正截面的受力裂縫控制等級分為三級”，其中“一級”為“嚴格要求不出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件”，“二級”為“一般要求不出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件”，“三級”為“允許出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件”，而房屋建筑工程設(shè)計中的大部分構(gòu)件是允許帶縫工作的，其構(gòu)件的最大裂縫寬度控制值還與使用環(huán)境有關(guān)，一般不應(yīng)超過表1規(guī)定的最大裂縫寬度限值。

這些裂縫的產(chǎn)生主要是因為設(shè)計時為了提高建筑的抗震性，一般采用“強柱弱梁板”的設(shè)計理念，以保證柱子等豎向構(gòu)件不先于梁板等水平構(gòu)件破壞，達到保證整個結(jié)構(gòu)的安全的目的，因此，柱的剛度相對較強，而梁板的剛度相對較弱，導(dǎo)致了一些建筑物在一些薄弱部位如截面突變處、配筋變化處、梁板端負彎矩較大處等部位產(chǎn)生了一些結(jié)構(gòu)性的裂縫，裂縫的數(shù)量與上述薄弱環(huán)節(jié)有關(guān)，方向與柱子基本垂直，但其裂縫寬度一般會在規(guī)范允許范圍內(nèi)。

1.3 構(gòu)造裂縫

構(gòu)造裂縫常見于預(yù)埋的各種管線集中交疊處，如集中暗敷的PVC電線暗管處，未采用針對性的措施使混凝土受拉而出現(xiàn)的裂縫，裂縫的數(shù)量與管線多少有關(guān)，且與管線的走向幾乎平行。

1.4 收縮變形裂縫

混凝土在水化過程中因硬化收縮、養(yǎng)護不及時、失水、碳化等導(dǎo)致其收縮而形成的收縮裂縫。其主要原因：外墻板一方面受到基礎(chǔ)底板、地下室結(jié)構(gòu)樓板等的約束，這種約束遠大于樁基對基礎(chǔ)的約束，容易出現(xiàn)貫穿性的裂縫。另一方面外墻板內(nèi)外存在較大的溫差、養(yǎng)護不及時，產(chǎn)生溫度梯度等加劇了混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫的可能性。收縮裂縫有規(guī)律性，一般呈一定間距分布，如地下室外墻一般為1/3柱間距分布，裂縫走向與配筋率、保護層厚度等有關(guān)。

1.5不可逆的災(zāi)害性裂縫

混凝土硬化過程中因使用安定性不良的水泥拌制混凝土、使用過期混凝土、模板支模架的不穩(wěn)定、沉降、養(yǎng)護不到位、強度未到而過早受到集中堆載等外荷載的作用而引起鋼筋混凝土的拉應(yīng)力大于抗拉強度而產(chǎn)生的裂縫，裂縫的數(shù)量一般較少，走向多分布于垂直于支承點。這些裂縫的寬度有寬也有窄的，但其結(jié)構(gòu)的安全性無法保證，一般應(yīng)經(jīng)設(shè)計復(fù)核再明確提出處理意見。下圖1、圖2為某工程的梁、板出現(xiàn)此類裂縫的分布圖。

圖2 典型的樓板裂縫

要防止混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)或減少裂縫的發(fā)生，無非是在原材料、混凝土配合比、混凝土的振搗、鋼筋的配筋與位置、模板支撐體系的穩(wěn)定及養(yǎng)護等方面進行預(yù)控。

2.1原材料的選用

混凝土所選用的原材料主要有水泥、粗骨料、細骨料、礦物摻合料、外加劑、水等。

2.1.1水泥:選用水化熱較低的普通或礦渣硅酸鹽水泥，禁止選用安定性不合格的水泥。

2.1.2粗骨料：粗骨料的選擇除了有害雜質(zhì)含量、自身強度滿足要求外，其最大粒徑選擇主要滿足以下3個條件：

2.1.2.1不超過最小結(jié)構(gòu)面邊長的1/4；

2.1.2.2不超過鋼筋最小凈距的3/4；

2.1.2.3最大粒徑選擇還要考慮輸送管道的內(nèi)徑，防止阻塞，保證泵送順利進行。泵送混凝土骨料最大粒徑一般不超過泵管內(nèi)徑的1/3。

2.1.3細骨料：應(yīng)選擇級配好，空隙率小，有利于混凝土在管道中順利流動、節(jié)省水泥砂漿用量；要求適當含量的細粒組分以確?；炷恋姆€(wěn)定性，避免在泵送過程中發(fā)生泌水。砂的細度模數(shù)要求在2.3～2.8之間。

在泵送混凝土中，砂漿不僅填滿石子之間的空隙，而且在石子之間起潤滑作用。合適的砂率，減小了骨料內(nèi)摩擦，降低了塑性粘度，提高了保水性能，并且空隙率低，混凝土可泵性好。

影響泵送混凝土砂率的主要因素是石子最大粒徑、種類、砂石的顆粒級配、水灰比等。筆者認為在砂石顆粒級配良好、摻用粉細料時，砂率范圍選擇在40％～45％之間，混凝土可泵性較好。

2.1.4 礦物摻合料：礦物摻合料有活性與非活性之分，一般粉煤灰、?；郀t礦渣粉、鋼渣粉、?；姞t磷渣粉屬于活性材料，硅灰、天然火山灰質(zhì)材料為非活性材料，其性能均應(yīng)符合相應(yīng)的試驗檢測規(guī)范要求，并經(jīng)試驗檢測合格。提供相應(yīng)的出廠檢驗報告等質(zhì)量證明文件，并應(yīng)進行檢驗。

2.1.5外加劑

目前市場上外加劑品種繁多，型號各個生產(chǎn)廠不一，不外乎集減水、緩凝、抗裂、防凍、膨脹等于一身的或單一性能，但在使用前均應(yīng)經(jīng)試驗檢測合格，外加劑進場應(yīng)提供出廠檢驗報告等質(zhì)量證明文件，并應(yīng)進行檢驗，尤其是與水泥的相容性、混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性等方面的兼容性，其產(chǎn)品質(zhì)量應(yīng)符合現(xiàn)行規(guī)范的要求。

2.1.6水

拌合混凝土的用水其性能檢驗結(jié)果應(yīng)符合JGJ 63的規(guī)定，檢驗頻率應(yīng)符合GB 50204的規(guī)定。

2.2混凝土配合比

混凝土的配合比設(shè)計應(yīng)經(jīng)試驗確定，一般通過十字交叉法進行選擇。但要區(qū)別混凝土的設(shè)計配合比、施工配合比之間的差別；盡量選用低水灰比、低水量、科學(xué)的配合比，在澆搗過程中絕對不允許二次加水，如果混凝土供應(yīng)過程中或澆搗時發(fā)現(xiàn)混凝土的塌落度太小，則應(yīng)與混凝土供應(yīng)商的技術(shù)部門聯(lián)系，協(xié)商解決方法，一般采用相同膠砂比的水泥砂漿進行拌和處理。

2 建筑設(shè)計方面原因及防治措施

2.1 斜屋面、露臺、外墻的保溫措施不足

由于建筑物受一年四季的環(huán)境溫度變化的影響，溫差較大，如果未采取有效的保溫措施，設(shè)計時長度方向的剛度一般大于短方向，長度方向?qū)前瀹a(chǎn)生的拉應(yīng)力作用下，會造成長度方向的端頭樓板拉裂。同樣，屋面結(jié)構(gòu)如果未設(shè)保溫層，頂層樓板會因熱脹冷縮而引起開裂。

2. 2 建筑物長度超長

目前由于受到建筑密度、容積率、采光日照、大開間等的制約，建筑物設(shè)計時一般采用單層平面超長，但對溫差和材料變形等的影響考慮不周，未設(shè)置變形縫等，也會造成墻體和梁板的橫向開裂。

2.3結(jié)構(gòu)設(shè)計方面原因

2.3.1 按照現(xiàn)行規(guī)范的設(shè)計理論規(guī)定，我國采用承載力極限狀態(tài)與正常使用極限狀態(tài)兩種方式進行設(shè)計，實際上比較注重承載力極限狀態(tài)，而忽視了正常使用極限狀態(tài)所帶來的一系列問題。

2.3.2 從鋼筋混凝土現(xiàn)澆梁板的各種受力體系進行分析，無論是按單向設(shè)計還是按雙向設(shè)計，是單跨還是多跨連續(xù)設(shè)計，是支承在磚墻上還是支承在混凝土構(gòu)件上，其受力狀態(tài)與計算模式均局限于平面內(nèi)的應(yīng)力變化、平面內(nèi)的受剪變形等，其設(shè)計理念還是受到現(xiàn)有原則的限制，沒有考慮到現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)構(gòu)件之間在三維空間中如何分配內(nèi)力、協(xié)調(diào)變形等。

2.3.3 由于理論與實踐的脫離，導(dǎo)致了不少設(shè)計師僅根據(jù)計算機軟件進行嚴格配筋，其鋼筋的規(guī)格、間距等沒有充分考慮到計算與實際受力的差距，忽視了對構(gòu)造配筋、放射筋設(shè)置的要求。

2.3.4 隨著人民生活水平的不斷提高，智能建筑的要求越來越高，造成了預(yù)留預(yù)埋管線交錯疊放成為常態(tài)，但結(jié)構(gòu)設(shè)計時對其可能會引起裂縫的構(gòu)造考慮不夠。

2.3.5 對開口樓板,特別是開洞口比較大的雙向板,設(shè)計時往往只考慮樓板在豎向荷載作用下的洞口四周加強配筋。由于縱向的受力鋼筋被切斷,而忽視了板與墻體或板與梁的變形協(xié)調(diào)問題。這時如墻或梁的剛度較大,板的孔邊凹角處未必出現(xiàn)應(yīng)力集中現(xiàn)象,開洞板易發(fā)生翹曲。

2.4 建筑設(shè)計控制措施

2.4.1 屋面與外墻采取保溫措施按照建筑設(shè)計常規(guī)的做法，屋面設(shè)保溫隔熱層使屋面的傳熱系數(shù)≤1.0W/m2·K；外墻外表面或內(nèi)表面相應(yīng)設(shè)置保溫隔熱層，同時外墻面宜采用淺色裝飾材料，增強熱反射，減少對日照熱量吸收。屋面和外墻的保溫設(shè)計應(yīng)通過熱工計算，使其滿足現(xiàn)行國家規(guī)范的要求。

2.4.2嚴格按照《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》(GB50010)和《砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》(GB50003)等的要求，適當控制建筑物的長度，減少或避免結(jié)構(gòu)因溫度收縮而引起開裂，一般采取每隔30～50m設(shè)置伸縮縫，也可采用設(shè)置后澆帶的方法進行補償變形。

2.5 結(jié)構(gòu)設(shè)計控制措施

2.5.1一般而言，溫度變形、收縮變形、基礎(chǔ)不均勻沉降變形等引起的裂縫幾乎占到全部裂縫的80%以上。在變形作用下，結(jié)構(gòu)抗力取決于混凝土的抗拉性能，當抗拉應(yīng)力超過設(shè)計強度時，應(yīng)驗算裂縫間距，再根據(jù)裂縫間距驗算裂縫寬度。

2.5.2 現(xiàn)澆板板厚宜控制在跨度的1/30以上，最小的板厚不宜小于110mm(廚房、浴廁、陽臺板最小厚度不小于90mm)，對有交叉管線時板厚不宜小于120mm。

2.5.3 樓板建議采用熱軋帶肋鋼筋以增加其握裹力，不宜采用光圓鋼筋，適當增加分布鋼筋與構(gòu)造鋼筋，必要時減小鋼筋直徑以減小鋼筋間距。

2.5.4 盡量設(shè)置構(gòu)造鋼筋，對連續(xù)板不宜采用分離式配筋，應(yīng)采用上、下兩層連續(xù)式配筋，洞口處、管線重疊位置應(yīng)配加強筋、構(gòu)造筋等。

2.5.5 樓層陽角處、東西單元房間和跨度較大時，建議設(shè)置雙層雙向鋼筋，陽角處鋼筋間距不宜大于100mm，且適當增加放射筋。

2.5.6 現(xiàn)澆梁板的混凝土強度等級不宜大于C30，必須采用高強度等級的，要考慮采用低水化熱的水泥和加強澆水養(yǎng)護，便于混凝土凝固時的水化熱釋放。

2.5.7后澆帶處理。后澆帶應(yīng)設(shè)置在對結(jié)構(gòu)受力影響較小部位，一般應(yīng)從梁、板的1/3跨部位通過或從縱橫相交部位或門洞口的連梁處通過。后澆帶間距不宜超過30m，鋼筋的連接與加強要求應(yīng)明確，必要時應(yīng)設(shè)置傳力桿；后澆帶封閉前應(yīng)按照現(xiàn)行規(guī)范要求處理到位，其封閉時間不宜過早，至少應(yīng)3～6月，但最短應(yīng)不少于45天。

3.1鋼筋安裝及間距

一般設(shè)計合理的構(gòu)件，其配筋的選用不僅要考慮到結(jié)構(gòu)的承載力、抗裂性，而且要考慮到施工的方便性，包括鋼筋的品種、規(guī)格及間距等，對斷面比較大的構(gòu)件應(yīng)設(shè)置腰筋，對于跨度較大、厚度較厚的，一般會在構(gòu)件中心位置設(shè)置構(gòu)造鋼筋進行加強，同時應(yīng)保證鋼筋位置的準確性，避免因保護層的過大或者過小而導(dǎo)致鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的裂縫的出現(xiàn)，鋼筋的間距過大也會造成鋼筋之間的混凝土開裂。

3.2模板施工

不少工程的梁板裂縫與模板的安裝質(zhì)量有關(guān)，特別是支撐體系的穩(wěn)定性與承載力，反映在現(xiàn)場主要是立桿間距過大、頂托自由端過長、地基的沉降、水平桿與掃地桿缺失，起拱高度不足等。因此，現(xiàn)場必須按照《危險性較大的分部分項工程安全管理規(guī)定》等要求應(yīng)編制相應(yīng)的專項施工方案，涉及到超限的應(yīng)通過專家的論證，在混凝土澆搗之前完成相應(yīng)的驗收工作，沒有驗收通過的不得澆搗。

3.3混凝土澆搗

混凝土一般為泵送混凝土，一般塌落度較大，相應(yīng)的混凝土供應(yīng)商為了保證泵送，選擇的集料比較小，會導(dǎo)致混凝土容易收縮開裂，混凝土施工人員將砂漿集中堆放、鋼筋偏位、振搗不充分或過振均會導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生。因此，施工前必須做好交底與培訓(xùn)工作，安排專人進行監(jiān)督、看管，保證不過振、不欠振，砂漿分布均勻，不同強度等級的混凝土做好分隔，收面時應(yīng)注意矯正偏位鋼筋。

3.4混凝土養(yǎng)護

混凝土澆搗完畢應(yīng)按照相應(yīng)的規(guī)定進行養(yǎng)護，達到一定強度后方可施加荷載，但實際情況是為了保證進度、趕進度的需要，將施工質(zhì)量放在一邊，在混凝土尚未達到設(shè)計或規(guī)范要求強度時就隨意上鋼筋、支模架等堆載，甚至超載、拆除立桿等，從而導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)的不可逆裂縫，這些裂縫部分是致命的，甚至有可能引發(fā)質(zhì)量安全事故。

目前，混凝土結(jié)構(gòu)的裂縫已經(jīng)成為一種通病，而對混凝土裂縫的處理技術(shù)與方法也越來越多，但主要問題是如何判斷裂縫是否存在結(jié)構(gòu)安全隱患？事實上，不少項目為了防止產(chǎn)生群體投訴事件發(fā)生，基本上是采取了“猶抱琵琶半遮面”的方式進行處理，現(xiàn)場一方只要有人堅持，可能會減少或避免不良后果的發(fā)生，否則其后果將難以想象，因此，一旦有裂縫問題出現(xiàn)，各方均應(yīng)引起足夠的重視，委托第三方進行現(xiàn)場檢測，判定是否存在嚴重的后果，視現(xiàn)場狀況分別采取不一樣的處理方法，但均應(yīng)編制處理方案，并得到有資格的設(shè)計單位確認。（圖3為現(xiàn)場蓄水堆載法檢測）

4.1表面處理法

針對于裂縫比較淺細的、沒有達到鋼筋表面的混凝土構(gòu)件的，一般可以用水泥砂漿或者是環(huán)氧樹脂表面涂刷的方法進行處理。而一旦表面裂縫貫通的，并伴有漏水的情況，則可以采用在構(gòu)件表面貼補防水片、防水砂漿等進行處理。（見圖4）

圖4 表面處理法

4.2填充密實法

對于中等寬度的裂縫，一般在裂縫地方鑿成“V”形凹槽，然后填充合適的材料進行填充修補，并加強養(yǎng)護。

4.3壓力灌漿法

該方法既能夠修補面層，又能通過壓力將注射膠灌注到混凝土的內(nèi)部的裂縫處，粘結(jié)封閉裂縫同時還有補強和加固的作用。這種方法由于處理效果好,目前被廣泛的使用。

4.4結(jié)構(gòu)補強法

對于一些較大的裂縫，經(jīng)現(xiàn)場施加外荷載進行檢測，確定其承載力或經(jīng)設(shè)計復(fù)核滿足不了設(shè)計給定的要求值，可以采用碳纖維、粘鋼板等結(jié)構(gòu)補強法進行處理。

4.5結(jié)構(gòu)置換法

對一些裂縫大、已經(jīng)出現(xiàn)了嚴重變形、喪失了結(jié)構(gòu)安全性的構(gòu)件，一般采用置換法進行處理，通過臨時托梁、柱等將原有結(jié)構(gòu)舉托，拆除原有結(jié)構(gòu)，重新澆筑混凝土，但應(yīng)在混凝土強度等級、變形方面應(yīng)有一定的富裕，以確保受力合理與變形的協(xié)調(diào)。（圖5為置換后梁的實體圖）

圖5 置換梁的實景

混凝土結(jié)構(gòu)工程的施工質(zhì)量控制至關(guān)重要，必須從源頭抓起，切實重視設(shè)計、原材料、施工等過程的事前、事中質(zhì)量控制工作，并守住在混凝土施工過程中的各個環(huán)節(jié)的底線，就可以保證施工質(zhì)量與安全，極大的減少或者避免混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫的風(fēng)險，當然，一旦出現(xiàn)了裂縫，也不要慌張，要正確對待，做好實事求是的分析、試驗、檢測及評價等工作，積極利用專家論證、設(shè)計復(fù)核、方案把關(guān)等平臺進行處理，確保工程質(zhì)量符合要求。