钢筋混凝土框架结构的质量控制及其产生裂缝的原因和防治

汪　牧

[摘要]主要阐述钢筋混凝土框架结构中质量控制措施，并且针对这个问题查找裂缝产生的原因，并提出一些具体的防治措施

[关键词]钢筋焊接接头搭接柱箍筋拉结筋处理钢筋混凝土板裂缝原因防治

中图分类号：TU3文献标识码：A文章编号：1671—7597(2009)0620081—01

建筑的多层和高层的大量增加，促使框架结构的应用技术更加广泛。如果认真同现行的各类结构和施工规范对照核检，可以发现框架柱的钢筋接头和箍筋的设计施工以及填充墙工程中不被重视的一些质量问题，在一定程度上给工程留下隐患。

近年来，传统的预制板逐渐被现浇板所取代，由于使用了现浇楼板，房屋的整体性、抗不均匀沉降性和结构安全性均有很大提高，但也伴随产生了一些楼板裂缝的情况，不少住户担心这些裂缝起因房屋的基础沉降而向有关部门投诉。

一、钢筋混凝土框架结构的质量控制措施

(一)钢筋焊接。对于多层建筑的框架柱纵向钢筋长度不够的连接较多，目前多采用焊接手段来完成。钢筋混凝土高层建筑结构设计与施工规程(JGJ3-91)第5，2.14条现浇框架柱纵向筋的接头明确规定：“柱纵向受力钢筋应在两个水平面上搭接，搭接位置应在受力较小区域”，“以相邻接头间距，焊接不得<500mm，搭接不得<600mm。接头最低点距柱端不宣小于柱截面长边尺寸，且宜在楼板面以上750m处”。施工人员较少注意到这一要求，而是较习惯地把混凝土结构工程施工及验收规范(GB50204—92)和混凝土结构设计规范(GBJIO-89)中对一般钢筋混凝土柱受压钢筋接头焊接可在同一截面的规定，不加分析的搬到多层框架柱中。这样连接直接影响框架柱的抗剪承载和抗震性，存在着潜在的危险性。

(二)钢筋接头搭接。施工规程(JGJ3—9t)第5.2.14条同时规定：“钢筋直径>22衄的宜采用焊接接头”。施工人员因无法焊接时，不得采用搭接形式的情况不少，当然对于一级框架柱、二、三级框架底层柱除外，一般也是允许的。关键在于施工中较多重视了搭接长度，而对搭接位置的接头长度范围内箍筋的间距要求多被忽视。

(三)柱箍筋。设计和施工人员不应把框架柱箍筋的应用随便混用于一般钢筋混凝土构造柱，忽略了两者之间的受力差异。在框架柱塑性铰区范围内，箍筋应按需要进行加密，合理配置箍筋对柱截面核心区混凝土能起到约束作用，可显著地提高混凝土极限压应变区，从而改善柱的变形能力，防止受压区钢筋屈服，提高抗剪的整体能力。

而对有抗震要求的框架结构，施工规程要求柱子的加密区箍筋“每隔一根纵向钢筋都应有两个方向的约束”。对于此条规定设计人员也多有忽视。多数施工图无明确表示和要求，也无文字说明，而施工时不可能考虑到这一要求，按常规照图施工。根据许多工程施工实际，必需考虑当柱的纵向钢筋每边布4根或更多时，为保持更好的拉结效果，无论有无抗震设防要求，柱的纵向钢筋还应每隔一根采用箍筋或增加拉结筋较好。拉筋应在两端弯成135。钩，平直部分大于10d，这对提高柱的变形和混凝土的约束效果更好。

框架结构柱也有采用每边3根或大于3根纵向筋情况，多数未考虑设置复合箍筋。某办公楼为六层框架结构但框架柱每边纵向筋为4根，仍为“口”型箍筋，显然未按设计规范(GBJ3—91)第7 3.4规定“当柱子每边纵向钢筋多于3根时，应设置复合箍筋”的要求，而施工规程对此也有要求。

(四)箍筋弯钧。施工规程(JGJ3—91)第3.3.4条规定箍筋的“弯钩平直部分的长度，对一般结构不宜小于箍筋直径的5d-对于有抗震要求的结构，不应小于箍筋的10d”。同时要求箍筋未端应弯成135。钩，而抗震设计规范也作了同样要求。施工现场对箍筋的加工有相当部分达不到5d的直径，弯钩角度也控制不严，达不到箍筋的构造作用，必须引起重视。

(五)关于钢筋代换。办公楼规定使用钢筋设计为II级，因供货短缺部分用Ⅲ级筋按等强比较后进行代换，这种简单代换从强度上达到了设计要求，更重要的是都忽视了抗拉强度(a b)同屈服强度(0 s)两者比值的相关规定。施工规范(GBJ50204—92)第3.1.5条对此的具体要求是“对有抗震要求的框架，不宜以强度等级较高的钢筋代替原设计中的钢筋：当必需代换时，其代换的钢筋检验所得的实际强度尚应符合第3.1.3条的要求”，也就是“对有抗震要求的框架结构纵向受力筋抗拉强度实测值与屈服强度实测值的比值不应小于1.25”。这样作出规定是适宜的，并同设计规范，抗震规范的要求相似或一致，对钢筋代换需作计算和检验谨慎处理是安全的。

(六)拉结筋处理。拉结筋的设置不论有无抗震设计要求或对填充体的抗侧力，框架柱范围的填充墙或隔墙均需与框架牢固较安全。使用要求框架柱与填充墙的交接处，从底部开始每隔500衄高设置26～8mm经加工的拉结筋砌在填充墙体中。多年的要求和返工使这一规定在施工企业基本上执行了，但仍存在的是加工的钢筋不规范和长度偏短，习惯为5D0叫长度左右，低于一、二级框架要求“宜沿墙全长设置”，三、四级框架“不应小于墙长的1／5或700mm”的较低要求。对无抗震设防要求与未作抗测要求的框架填充墙，一般只简单作与框架柱有不完全的拉结，墙顶与粱底实际上是完全分离开的，设计中没有作出规定和构造要求，欲达到连接牢固结合较安全是不现实的，还需对各类规范熟悉掌握。重视这些构造中容易忽视的一些问题。

二、钢筋混凝土板裂缝的原因及防治

(一)现浇钢筋混凝土扳出现裂缝产生的原因分析。目前，建筑工程中现浇钢筋混凝土板出现裂缝现象相当普遍，原因较多，可以从施工和设计二个方面进行分析。

1施工方面导致现浇板出现裂缝的主要原因

(1)板中正负受力钢筋之间有效高度不够，使受力钢筋的抗拉强度不能有效发挥，反而加重了板上层混凝土的受压应力。该原因产生的裂缝往往是穿透性的，主要出现在板边及板中受力比较集中的位置，这类裂缝严重者将影响结构的使用安全，应采取稳妥的补救措施。

(2)施工单位为赶进度，在现浇混凝土未达到设计强度时即拆模，或板上施工堆载过重，也导致板开裂，出现穿透性裂缝。

(3)浇捣混凝土前，板底钢筋无保护层垫块或保护层垫块分布太稀，也易使板出现裂缝、裂缝性质同(2)条。

(4)混凝土实际强度等级低于设计强度等级，导致混凝土受压强度不够而开裂。

2设计方面引起现浇板出现裂缝的主要原因

(1)由于结构计算的疏忽，设计板件偏薄，配筋偏少，该原因产生的板缝影响到结构安全。

(2)设计中未充分估足装修荷载、使用荷载(即设计活荷载偏小)，以致设计受力小于实际受力，板因此开裂。

(3)屋面板的温度应力不可忽视，尤其是无可靠保温隔热层的屋面板受温度影响较大，若设计中未加以考虑，板往往开裂。

(二)现浇钢筋混凝土板出现裂缝的防治措施。上述裂缝虽属非结构

受力因素所引起的，但现浇板裂缝既影响美观，又容易使住户产生心理上的不安，而且裂缝不仅会影响抗渗效果，也易造成水分侵蚀钢筋，影响使用耐久性。因此，针对上述裂缝产生的原因，提出了一些防治措施。

1加强现浇板浇捣后的养护。混凝土养护是整个施工过程中必不可少的一个环节，忽视对混凝土的养护，既会降低混凝土的强度，又易使其在硬化过程中失水得不到及时补偿而产生裂缝，尤其在高温下施工，更应经常浇水养护，这样既可减少温度产生的裂缝，也可降低由于混凝土的收缩而产生的约束应力，有效控制裂缝。同时，对水泥砂浆地面，也要严格按施工顺序操作，并加强养护，经常使地面处于湿润状态，也能有效地抑制地面裂缝的产生。

2严格控制砂的粒径及含泥量。混凝土用砂应采用中粗砂，如砂粒过细，砂的含泥量超过标准，不仅降低强度，也会使混凝土产生裂缝，这是因为泥的膨胀性大于水泥膨胀性的缘故。

3在板角增加辐射筋。现浇板的四周在设计上都已配置负筋，但针对绝大多数裂缝产生于板角这一现象，在板角四周增设辐射筋，使产生裂缝的应力作用方向与辐射筋相一致，能有效地抑制裂缝，此外配筋较多时，相对来说也能明显改善裂缝的产生或扩展，根据裂缝距板角的距离，辐射筋长度为1.5m左右。

4严格控制材料进场情况，材料进入现场后要及时取样检测，对于含泥量超标的砂子，石粉含量超标的石子，安定性不好的水泥等要禁止使用：

5严格控制混凝土施工配合比。根据混凝土强度等级和混凝土和易性的要求确定配合比。严格控制好水灰比。选择级配良好的石子，减小空隙率和砂率以减少收缩量，提高混凝土抗裂强度。

6模板及其支撑系统要有足够的刚度。楼板模板支撑的间距要适宜，使楼板模板刚度与梁模板刚度不至于相差太大。施工机具和材料不要集中堆放在一块楼板上，避免造成较大的荷载使还未达到强度的混凝土楼板产生裂缝。

7在混凝土浇捣前，应先将基层和模板浇水湿透，避免过多吸收水分，浇捣过程中应尽量做到既振捣充分又避免过度。

8在混凝土浇捣过程中要安排钢筋工对踩乱的钢筋及时调整，保证板筋的间距及保护层厚度。

9施工中尽量不要留置施工缝，对不可避免的施工缝在继续施工时要按施工规范要求进行处理。

10针对各种预埋线管处产生的裂缝的防治措施。对于预埋较粗的管线或多根线管的集散处，应要求重新增设垂直于线管的短钢筋网加强。线管在敷设时应尽量避免立体交叉穿越，交叉布线处可采用线盒进行换接，同时在多根线管的集散处宜采用放射形分布，尽量避免紧密平行排列，以确保线管底部的混凝土灌注顺利和振捣密实。

11施工后浇带时应制定施工方案，杜绝在后浇带处出现混凝土不密实、不按图纸要求留企口缝，以及施工中钢筋被踩弯等现象。同时更要杜绝在未浇注混凝土前就将部分模板，支撑拆除而导致梁板形成悬臂。造成变形。