摘要：本文就高層建築結構的幾個主要受力部位在混凝土施工中容易產生裂縫的原因進行分析，並從設計與施工兩方麵提出裂縫的控製措施。 

關鍵詞：混凝土　裂縫　裂縫控製 


　　hunningtugongchengzhongcailiaodetexingjuedinglejiegoujiaoyichanshengliefeng，congshijianzhonglaikanshigongzhonghunningtuchuxianliefengdegailvyeshihendade，xiangdangyibufenliefengduijianzhuwudeshoulijizhengchangshiyongwutaidadeweihai，danliefengdecunzaihuiyingxiangdaojianzhuwudezhengtixing、耐nai久jiu性xing，會hui對dui鋼gang筋jin產chan生sheng腐fu蝕shi，是shi受shou力li使shi用yong期qi應ying力li集ji中zhong的de隱yin患huan，應ying當dang盡jin量liang在zai各ge方fang麵mian給gei予yu重zhong視shi，以yi避bi免mian裂lie縫feng的de出chu現xian或huo把ba裂lie縫feng控kong製zhi在zai許xu可ke的de範fan圍wei之zhi內nei。

　　一、高層建築施工中幾個特殊部位的裂縫分析 

　　1
、大體積基礎混凝土板 

　　高層建築中隨著高度的不斷增加，地下室愈做愈深，底板也愈來愈厚，厚度在3m以(yi)上(shang)的(de)底(di)板(ban)已(yi)屢(lv)見(jian)不(bu)鮮(xian)。高(gao)層(ceng)建(jian)築(zhu)中(zhong)基(ji)礎(chu)底(di)板(ban)為(wei)主(zhu)要(yao)的(de)受(shou)力(li)結(jie)構(gou)，整(zheng)體(ti)要(yao)求(qiu)高(gao)，一(yi)般(ban)一(yi)次(ci)性(xing)整(zheng)體(ti)澆(jiao)築(zhu)。國(guo)內(nei)外(wai)大(da)量(liang)實(shi)踐(jian)證(zheng)明(ming)

，各(ge)種(zhong)大(da)體(ti)積(ji)混(hun)凝(ning)土(tu)裂(lie)縫(feng)主(zhu)要(yao)是(shi)溫(wen)度(du)變(bian)化(hua)引(yin)起(qi)。大(da)體(ti)積(ji)混(hun)凝(ning)土(tu)澆(jiao)築(zhu)後(hou)在(zai)升(sheng)溫(wen)階(jie)段(duan)由(you)於(yu)體(ti)積(ji)大(da)
，集(ji)聚(ju)在(zai)內(nei)部(bu)的(de)水(shui)泥(ni)水(shui)化(hua)熱(re)不(bu)易(yi)散(san)發(fa)，混(hun)凝(ning)土(tu)內(nei)部(bu)溫(wen)度(du)將(jiang)顯(xian)著(zhu)升(sheng)高(gao)，這(zhe)樣(yang)在(zai)混(hun)凝(ning)土(tu)內(nei)部(bu)產(chan)生(sheng)壓(ya)應(ying)力(li)，在(zai)外(wai)表(biao)麵(mian)產(chan)生(sheng)拉(la)應(ying)力(li)，由(you)於(yu)此(ci)時(shi)混(hun)凝(ning)土(tu)的(de)強(qiang)度(du)低(di)，有(you)可(ke)能(neng)產(chan)生(sheng)表(biao)麵(mian)裂(lie)縫(feng)。在(zai)降(jiang)溫(wen)階(jie)段(duan)新(xin)澆(jiao)混(hun)凝(ning)土(tu)收(shou)縮(suo)因(yin)存(cun)在(zai)較(jiao)強(qiang)的(de)地(di)基(ji)或(huo)基(ji)礎(chu)的(de)約(yue)束(shu)而(er)不(bu)能(neng)自(zi)由(you)收(shou)縮(suo)。升(sheng)溫(wen)階(jie)段(duan)快(kuai)，混(hun)凝(ning)土(tu)彈(dan)性(xing)模(mo)量(liang)低(di)，徐(xu)變(bian)的(de)影(ying)響(xiang)大(da)，所(suo)以(yi)降(jiang)溫(wen)時(shi)產(chan)生(sheng)的(de)拉(la)應(ying)力(li)大(da)於(yu)升(sheng)溫(wen)時(shi)產(chan)生(sheng)的(de)壓(ya)應(ying)力(li)。差(cha)值(zhi)過(guo)大(da)時(shi)，將(jiang)在(zai)混(hun)凝(ning)土(tu)內(nei)部(bu)產(chan)生(sheng)裂(lie)縫(feng)
，最(zui)後(hou)有(you)可(ke)能(neng)形(xing)成(cheng)貫(guan)穿(chuan)裂(lie)縫(feng)。為(wei)解(jie)決(jue)上(shang)述(shu)二(er)類(lei)裂(lie)縫(feng)問(wen)題(ti)，必(bi)須(xu)進(jin)行(xing)合(he)理(li)的(de)溫(wen)度(du)控(kong)製(zhi)。 

　　混hun凝ning土tu溫wen度du控kong製zhi的de主zhu要yao目mu的de是shi使shi因yin溫wen差cha產chan生sheng的de拉la應ying力li小xiao於yu同tong期qi混hun凝ning土tu抗kang拉la強qiang度du的de標biao準zhun值zhi，並bing有you一yi定ding的de安an全quan係xi數shu。為wei計ji算suan溫wen差cha，就jiu要yao事shi先xian計ji算suan混hun凝ning土tu內nei部bu的de最zui高gao溫wen度du
，它ta是shi混hun凝ning土tu澆jiao築zhu溫wen度du

、實際水化熱溫升和混凝土散熱溫度的總和。混凝土內部的最高溫度大多發生在澆築後的3～7天。混凝土內部的最高溫度Tmax可按下式計算： 

　　Tmax＝To+(WQ)/(Cr)ξ+(F)/(5O) (1) 

　　式中：T0――混凝土的澆築溫度(℃) 

W――每m3混凝土中水泥(礦渣矽酸鹽水泥)的用量(kg/m3) 

F――每m3混凝土中粉煤灰的用量(kg/m3) 

Q――每kg水泥水化熱(J/kg) 

C――混凝土的比熱 

r――混凝土的密度 

ξ――不同厚度的澆築塊散熱係數(見表1) 

　　 

不同厚度的澆築塊散熱係數 

表1　 

------------------------------------------------ 

厚度(m) 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 ＞4.0 

ξ 0.23 0.35 0.48 0.61 0.73 0.83 0.95 1.0 

------------------------------------------------ 

　　實測資料顯示，當基礎板厚大於2米時，上述公式的相對誤差在0.1%～1.3%之間，在計算溫差後，即可計算出降溫階段混凝土內部的溫度應力σ(2)xmax 

　　σxmax＝Eα△T(1-(1)/(cosh βL/2))H(t,τ)………(2) 

　　式中：E――混凝土的彈性模量(N/mm2) 

α――混凝土的線膨脹係數(10-5/℃) 

△T――溫差(℃) 

L――板長(mm) 

β＝Cx／HE 

H――板厚(mm) H＞0.2L時
，取H＝0.2L 

Cx――地基水平阻力係數(N/mm3) 

H(t

，τ)…考慮徐變後的混凝土鬆馳係數
， 

　　其中，t――產生約束應力時的齡期
，τ――約束應力延續時間。 

　　注意同期內由於混凝土收縮引起的應力應轉化為當量溫差，計入△T一並計算σxmax。

　　由(1)、(2)分析可知：為避免裂縫出現，主要是減少△T。可(ke)采(cai)用(yong)合(he)理(li)選(xuan)用(yong)材(cai)料(liao)，降(jiang)低(di)水(shui)泥(ni)水(shui)化(hua)熱(re)，優(you)化(hua)混(hun)凝(ning)土(tu)集(ji)料(liao)的(de)配(pei)合(he)比(bi)，控(kong)製(zhi)水(shui)灰(hui)比(bi)，減(jian)少(shao)混(hun)凝(ning)土(tu)的(de)幹(gan)縮(suo)

，具(ju)體(ti)控(kong)製(zhi)措(cuo)施(shi)見(jian)後(hou)。如(ru)有(you)可(ke)能(neng)
，減(jian)少(shao)澆(jiao)築(zhu)長(chang)度(du)L
，增加養護時間減少降溫速率以相應減少鬆馳係數對控製貫穿裂縫也有一定的意義。 


　　2、地下室混凝土牆板及樓板的裂縫分析 

　　地(di)下(xia)室(shi)牆(qiang)板(ban)的(de)裂(lie)縫(feng)產(chan)生(sheng)與(yu)基(ji)礎(chu)大(da)體(ti)積(ji)混(hun)凝(ning)土(tu)裂(lie)縫(feng)產(chan)生(sheng)的(de)原(yuan)因(yin)有(you)相(xiang)同(tong)之(zhi)處(chu)，即(ji)混(hun)凝(ning)土(tu)在(zai)硬(ying)化(hua)過(guo)程(cheng)中(zhong)由(you)於(yu)失(shi)水(shui)會(hui)產(chan)生(sheng)收(shou)縮(suo)應(ying)變(bian)，在(zai)水(shui)泥(ni)水(shui)化(hua)熱(re)產(chan)生(sheng)的(de)升(sheng)溫(wen)達(da)到(dao)最(zui)高(gao)點(dian)以(yi)後(hou)的(de)降(jiang)溫(wen)過(guo)程(cheng)會(hui)產(chan)生(sheng)溫(wen)度(du)應(ying)變(bian)。但(dan)又(you)有(you)其(qi)特(te)點(dian)：一是牆板受到基礎、外(wai)圍(wei)樓(lou)板(ban)受(shou)到(dao)地(di)下(xia)室(shi)外(wai)牆(qiang)的(de)極(ji)大(da)約(yue)束(shu)，這(zhe)種(zhong)約(yue)束(shu)遠(yuan)大(da)於(yu)樁(zhuang)基(ji)對(dui)基(ji)礎(chu)的(de)約(yue)束(shu)
，產(chan)生(sheng)貫(guan)穿(chuan)裂(lie)縫(feng)的(de)機(ji)率(lv)大(da)。二(er)是(shi)內(nei)牆(qiang)板(ban)及(ji)樓(lou)板(ban)受(shou)環(huan)境(jing)溫(wen)度(du)影(ying)響(xiang)較(jiao)大(da)。三(san)是(shi)內(nei)外(wai)溫(wen)差(cha)小(xiao)，產(chan)生(sheng)表(biao)麵(mian)裂(lie)縫(feng)的(de)機(ji)率(lv)小(xiao)。四(si)是(shi)養(yang)護(hu)困(kun)難(nan)，散(san)熱(re)快(kuai)

、降溫速率大，混凝土的鬆馳徐變優勢難以利用
，在氣溫驟變季節尤應注意。 

　　在計算板內最大拉應力時仍可利用公式(2)，但有以下幾點應注意： 

　　1)H取0.2L
，L為整澆長度； 

　　2)Cx取值應大於1.5N/mm3因為連接部位有較強鋼筋約束； 

　　3)計算溫差△T時，要考慮底板及外牆(兼作圍護情況下)緊靠土體，受環境溫差小
，而被它們約束的牆板及周邊樓板在施工過程中基本同外界溫度同步變化。 

　　4)若底板牆板施工間隔過長

、外牆兼作圍護時，則在計算混凝土收縮時應注意約束體與被約束體的收縮期不同，收縮量也不相同。 

　　3、高強混凝土裂縫分析 

　　目前高層建築中已廣泛使用C40～C60中高強混凝土
，隨著材料科學的迅速發展，C80～C120的高強混凝土在具體工程中已有應用。由於高強混凝土采用的配合比設計多為低水灰比
、高標號水泥
、高水泥用量、使用高效減小劑及摻加超細礦粉。這樣其收縮機製與普通混凝土就有所不同。 

　　高強混凝土由於其水泥用量大多在450～600kg/m3)，是普通混凝土的1.5～2倍。這樣在混凝土生成過程中由於水泥水化而引起的體積收縮即自縮就大於普通混凝土，出現收縮裂縫的機率也大於普通混凝土。 

　　高gao強qiang混hun凝ning土tu因yin采cai用yong高gao標biao號hao水shui泥ni且qie用yong量liang大da，這zhe樣yang在zai混hun凝ning土tu硬ying化hua過guo程cheng中zhong，水shui化hua放fang熱re量liang大da，將jiang加jia大da混hun凝ning土tu的de最zui高gao溫wen升sheng
，從cong而er使shi混hun凝ning土tu的de溫wen度du收shou縮suo應ying力li加jia大da。在zai疊die加jia其qi他ta因yin素su的de情qing況kuang下xia，很hen有you可ke能neng導dao致zhi溫wen度du收shou縮suo裂lie縫feng。由you於yu高gao強qiang混hun凝ning土tu中zhong水shui泥ni石shi含han量liang是shi普pu通tong混hun凝ning土tu的de1.5倍，在硬化早期由於水分蒸發引起的幹縮也將大於普通混凝土。 


二

、裂縫的控製措施 

　　1
、設計措施 

　　1)增配構造筋提高抗裂性能，配筋應采用小直徑
、小間距。全截麵的配筋率應在0.3～0.5%之間。 

　　2)避免結構突變產生應力集中，在易產生應力集中的薄弱環節采取加強措施。 

　　3)在易裂的邊緣部位設置暗梁，提高該部位的配筋率，提高混凝土的極限拉伸。 

　　4)在結構設計中應充分考慮施工時的氣候特征
，合理設置後澆縫，在正常施工條件下，後澆縫間距20～30m，保留時間一般不小於60天。如不能預測施工時的具體條件
，也可臨時根據具體情況作設計變更。 

　　2、施工措施 

　　1)嚴格控製混凝土原材料的的質量和技術標準，選用低水化熱水泥，粗細骨料的含泥量應盡量減少(1～1.5%以下)。 

　　2)細致分析混凝土集料的配比，控製混凝土的水灰比
，減少混凝土的坍落度，合理摻加塑化劑和減少劑。 

　　3)澆築時間盡量安排在夜間，最大限度降低混凝土的初凝溫度。白天施工時要求在沙、石堆場搭設簡易遮陽裝置，或用濕麻袋覆蓋
，必要時向骨料噴冷水。混凝土泵送時，在水平及垂直泵管上加蓋草袋，並噴冷水。 

　　4)根據工程特點
，可以利用混凝土後期強度，這樣可以減少用水量
，減少水化熱和收縮。

　　5)加強混凝土的澆灌振搗，提高密實度。 

　　6)混凝土盡可能晚拆模，拆模後混凝土表麵溫度不應下降15℃以上

，混凝土的現場試塊強度不低於C5。 

　　7)采用兩次振搗技術，改善混凝土強度，提高抗裂性。 

　　8)根據具體工程特點
，采用UEA補償收縮混凝土技術。 

　　9)對於高強混凝土
，應盡量使用中熱微膨脹水泥
，摻超細礦粉和膨脹劑，使用高效減水劑。通過試驗摻入粉煤灰
，摻量15%～50%。