混凝土结构裂缝分析与预防在钢筋混凝土结构中,裂缝是具有普遍性的现象实践证明,许 多裂缝并非由于外加荷载作用引起的,这类裂缝主要是由于温度、混 凝土硬化收缩、混凝土保护层厚度等原因形成的很多裂缝可以在设 计及施工阶段预防1、顺筋裂缝顺筋裂缝是一种沿梁、柱纵向钢筋方向出现的混凝土裂缝,主要 由钢筋锈蚀所引起的,此种裂缝的出现和存在对结构构件的承载力和 耐久性会产生很大的影响钢筋锈蚀的原因有以下三个方面:a. 混凝土碳化随着混凝土保护层的碳化深度加深逐渐失去 对钢筋的保护功能,从面引起钢筋的锈蚀b. 混凝土中含有氯盐在混凝土施工过程中掺加外加剂带入 氯离子,氯离子使钢筋产生电化学反应,使钢筋产生锈蚀c. 混凝土构件的使用环境对混凝土结构产生影响而使钢筋发 生锈蚀裂缝预防a. 选用有利于减缓混凝土碳化速度的水泥品种b. 保证混凝土的密实性c. 主要结构构件的混凝土等级不应低于C20od. 混凝土保护层厚度必须满足规范规定e. 混凝土的搅拌过程中不得掺入氯盐f. 控制混凝土水灰比g. 做好混凝土构件的防护,减小环境对结构的影响2、梁的竖向裂缝梁的竖向裂缝是与梁的纵轴相垂直的裂缝,些类裂缝有以下几 种。
a. 胀缩引起 现浇混凝土结构,如果平面较长,在浇筑混凝土 时不采取留施工后浇带或掺加防止混凝土硬化收缩开裂的外加剂等 措施,往往出现因混凝土收缩产生的梁竖向裂缝此类裂缝的主要特 征是形状呈枣核形,上下细,中部宽,因为梁上部和下部有钢筋和楼 板的约束此类裂缝贯通梁截面,两侧面在同一截面同时出现b. 施工原因施工过程中梁箍筋紧贴模板,没有满足规定的保 护层厚度从而产生的裂缝此类裂缝拆模后不久即可发现,裂缝宽度 上下均匀,裂缝间距与箍筋间距一致,一般只在梁的一个侧面出现裂缝预防a. 按规范要求留设后浇带b. 掺加微膨胀剂c. 保证混凝土保护层厚度d. 加强养护,尽量推迟梁侧模拆模时间e. 控制混凝土水灰比f. 增加梁腰筋,适当提高配筋率3、 梁的斜向裂缝梁的斜向裂缝与梁的纵轴成一定的角 度,一般为45度到60度此类裂缝主要是由于在外荷载的作用下梁 的抗剪承载力不足引起的此类裂缝一般宽度较大裂缝预防a. 在梁混凝土强度达到规定要求前不得拆除梁底模b. 在混凝土达到设计强度前不得加载c. 不得堆放集中荷载,否则应增加梁底支撑4、 钢筋混凝土门窗洞口角部裂缝这类裂缝在钢筋混凝土剪 力墙结构的住宅、公寓等建筑物的顶层普遍存在,在房屋纵横向靠两 端的洞口更为明显,其它楼层也不同程度的出现此类裂缝。
此类裂缝 的产生是由于混凝土收缩及温度影响引起的,宽度一般较细,在施工 过程中就会出现裂缝预防a. 按规范要求设后浇带b. 混凝土中添加微膨胀剂c. 控制混凝土水灰比d. 加强养护5、 现浇钢筋混凝土板的裂缝 板裂缝产生的原因较多,形状 各异、不规则,有的板缝贯通楼板,在房屋建筑中普遍存在挑檐、 外廊等悬挑板裂缝这些构件的裂缝有两类:一是由于纵向受力钢筋 在施工过程中被踩位置下移,截面有效高度减小,或由于超载而引起 的受力裂缝;二是由于温度影响产生的平行于纵向钢筋的胀缩裂缝, 此类裂缝几乎所有这些构件都会出现裂缝预防a. 在板混凝土强度达到规定强度前不得拆除模板b. 在混凝土强度达到设计强度前不得加载c. 不得堆放集中荷载否则应增加板底支撑d. 加强施工管理,保证钢筋铺设正确,不移位e. 加强养护f. 控制混凝土水灰比g. 大跨度板增设板面构造钢筋地基验槽与处理地基作为支撑基础的土体或岩体,其性状及稳定性直接影响到基 础形式和结构安全所以,地基验槽与处理是工程建设中重要的一个 环节,做好地基验槽与处理工作可以避免工程意外事故的发生做好地基验槽工作首先应熟悉勘察报告阅读和使用勘察报告应 重点了解以下问题:1、 了解建筑场地地形地貌和天然地面标高。
2、 了解有无影响场地稳定性的地质作用3、 了解抗浮水位和设防水位以及地下水对结构有无腐蚀性4、 了解建筑场地类别,地基土液化判别5、 了解工程影响范围内的土层性质、结构及其分布规律6、 了解地基基础设计所需要的各层土的物理力学参数7、 了解各层土的均匀性8、 了解勘察报告对地基基础设计方案给出的建议勘察资料一般是根据勘探孔取得的数据进行编制的,由于勘探孔 之间的土层变化规律难以准确掌握,另外,当基槽开挖后槽底及槽帮 土层分布情况也是勘探时难以判断的,因此,在基槽开挖基础施工之 前必须进行验槽地基验槽与处理包括观察验槽、现场土质鉴别、钎 探(轻型圆锥动力触探)结果分析以及特殊情况处理由于验槽属于 隐蔽工程,建筑物建成后不可能再见到,而一旦出现问题,日后的加 固补救很难进行,因此,验槽是保证建筑工程质量的一个重要环节, 必须认真仔细做好观察验槽1、 验槽前须核对建筑物的平面位置、形状是否与结构设计图 纸相符2、 根据槽帮土层的分布情况和走向以及槽底土质情况,初步 判明土质是否与勘察报告相符3、 对槽底进行全面观察,查看槽底土质的均匀性,颜色是否 一致,有无有机质填充物,土的坚硬程度是否相近,有无局部过干过 湿现象以及有无局部扰动现象。
4、 验槽的重点应选择在柱基、墙角、承重墙下或其它荷载较 大部位5、 钎探(轻型圆锥动力触探)结果分析根据现场土质情况, 结合钎探记录,从上至下逐层分析钎探记录,逐点进行比较,既要根 据锤击数反映出的土质软硬情况核对勘察报告给出的持力层地基土 计算强度,又要注意同一步内钎探锤击数是否大致相近,以判断地基 土层的均匀性如发现锤击数显著过少过多的钎孔,应重点在现场查 验钎探锤击数与地基承载力标准值对应关系如下表(摘自北京地区 建筑地基基础勘察设计规范)O表1 一般第四纪粘性土及粉土压缩模量Es(Mpa)4681012141618202224轻型圆锥动力触探锤击数N1010172229395060708090100下沉1cm时的附加压力 kO.O8(Kpa)162200237275312350387425462499536承载力标准值fka(Kpa)120160190210230250270290310330350表2新近沉积粘性土及粉土压缩模量Es(Mpa)234567891011轻型圆锥动力触探锤击数N10681012141618202325下沉1cm时的附加压力 k0.08(Kpa)57718598112125139153166180承载力标准值fka(Kpa)5080100110120130150160180190表3新近沉积粉砂及细砂轻型圆锥动力触探锤击数N102232485975下沉1cm时的附加压力 k0.08(Kpa)128177249295370承载力标准值fka(Kpa)90110140160180表4素填土和变质炉灰压缩模量Es(Mpa)1.53.05.07.09.011.0轻型动力圆锥触探锤击数N105914202631下沉1cm时的附加压力 k0.08(Kpa)7494122149177205承载力标准 值 fka(Kpa)素填土60-8075-10090〜120105-135120-155135-170变质炉灰50-7065-8580-10085-12095-135105-150特殊情况处理1、局部软土的处理将局部软土挖除至老土,四周做台阶放 坡处理,台阶高度200mm宽度500mm□然后采用与地基土压缩性相 近的材料回填,分层夯实,分层厚度不宜大于200mm。
a. 当地基土为砂类土时,用砂或砂石回填b. 当地基土为较密实的干硬性粘土时,可用三七灰土回填c. 当地基土为中密可塑粘土时可用一九灰土回填d. 当虚土挖除后遇地下水,水下部分可用级配砂石回填2、 砖井的处理a. 如遇旧砖井,井内填土已密实,可将井圈拆除至基底以下一米 左右,然后用二八或三七灰土回填至基底标高b. 如井内填土不实,将井圈拆除至基底以下一米,井内软土尽 量挤密,在井圈上现浇钢筋混凝土板封口,然后回填至基底标高3、 局部范围内有硬土或旧构筑物的处理 应将局部范围内硬 土或旧构筑物(老灰土、旧基础、化粪池、大石块等)全部挖除,然 后用上述办法回填至基底标高其它注意事项1、 当采用机械开挖时,槽底标高以上应留30cm左右采用人 工挖除2、 应注意保护基底持力层的天然状态,基槽开挖后应尽快浇 筑垫层封闭,避免凉槽晒槽,雨季施工时避免泡水3、 当地基为饱和粘性土时,应避免扰动形成橡皮土如形成 橡皮土,应将橡皮土全部挖除4、 对于干砂地基,在基础施工前应洒水夯拍,避免夯拍不实 和越拍越松散。