陳利

摘 要：筏板結(jié)構(gòu)具有很多的優(yōu)點(diǎn)，近幾年來，筏板已經(jīng)成為常用的建筑基礎(chǔ)形式。但是筏板也存在一些缺點(diǎn)，比如體積大，工藝要求較高，施工不合理易造成開裂[1]。本文結(jié)合具體工程實(shí)例進(jìn)行筏板結(jié)構(gòu)開裂原因的分析，研究了筏板裂縫的產(chǎn)生機(jī)理和危害性，介紹了筏板裂縫控制的相關(guān)技術(shù)，提出了新的筏板裂縫控制方法，優(yōu)化了現(xiàn)有的施工工藝，最后驗(yàn)證了所提方法的可行性和實(shí)用性。

關(guān)鍵詞：筏板結(jié)構(gòu);混凝土裂縫;裂縫控制;溫度應(yīng)力;性能監(jiān)測

當(dāng)今，混凝土結(jié)構(gòu)被廣泛應(yīng)用于各種工程領(lǐng)域，成為建筑工程中主要的結(jié)構(gòu)型式[2]。隨著建筑的荷載變得越來越大，建筑工程的復(fù)雜度也越來越高，導(dǎo)致對其結(jié)構(gòu)要求均越來越高。近些年，工程質(zhì)量問題屢見不鮮，有的事故造成了重大影響。筏板具有基礎(chǔ)底板面積較大，整體性較好等特點(diǎn)。不僅可以減小基底壓力，而且可以調(diào)整不均勻沉降。但筏板一般很大很厚，容易產(chǎn)生裂縫，因此，筏板結(jié)構(gòu)的裂縫防范和控制是重中之重。

一、討論

對于有的建筑，由于地基承載能力弱，當(dāng)自身受到的較大的上部荷載時(shí)，一般的獨(dú)立基礎(chǔ)或條形基礎(chǔ)不能滿足承載力極限狀態(tài)的要求，這時(shí)我們需要一個整體的大板作為基礎(chǔ)，這就是筏板。

（一）筏板控制的必要性

筏板結(jié)構(gòu)的底板面積是比較大的，因此它的施工工藝具有特殊的要求。在工程結(jié)構(gòu)中，裂縫主要是溫度變形引起的[3]。由于筏板體積通常比較大，在澆筑時(shí)，產(chǎn)生的水化熱無法及時(shí)地排出，導(dǎo)致筏板的內(nèi)外溫差較大就會產(chǎn)生溫度裂縫。這種裂縫對筏板危害很大，同時(shí)也威脅著建筑結(jié)構(gòu)的安全。

（二）裂縫對筏板結(jié)構(gòu)的危害

裂縫對筏板結(jié)構(gòu)的危害主要包括：1、加速混凝土的碳化速度。2、滲漏現(xiàn)象的發(fā)生。3、筏板結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和承載力受到威脅。在筏板開裂嚴(yán)重時(shí)，貫穿性的裂縫甚至可能導(dǎo)致筏板被完全破壞。

（三）筏板裂縫分類

研究顯示，在混凝土結(jié)構(gòu)中出現(xiàn)裂縫是必然現(xiàn)象，但是我們只允許有限制的裂縫產(chǎn)生，因?yàn)檫@種裂縫不影響到正常使用和承載能力。由裂縫出現(xiàn)的誘因?qū)⒘芽p區(qū)分為結(jié)構(gòu)性裂縫和非結(jié)構(gòu)性裂縫兩種。結(jié)構(gòu)性裂縫是指荷載性裂縫。而非結(jié)構(gòu)性裂縫是指結(jié)構(gòu)變形引起的裂縫。

根據(jù)裂縫的危害性質(zhì)，我們可將筏板裂縫分為三種：

如圖1，貫穿裂縫會破壞整個結(jié)構(gòu)，應(yīng)當(dāng)盡量避免這種裂縫，一旦發(fā)生應(yīng)及時(shí)采取處理措施。

如圖2，通常，表面裂縫不會對結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響，但是這種裂縫會影響結(jié)構(gòu)的耐久性。

如圖3，深層裂縫嚴(yán)重威脅到結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性、安全性以及耐久性。

根據(jù)裂縫出現(xiàn)的順尋，我們也可將筏板分為：施工期裂縫和使用期裂縫。

（四）產(chǎn)生原因

筏板裂縫產(chǎn)生因素很多，而且每一條裂縫都多種因素共同作用導(dǎo)致的。具體原因包括：

1、水化熱因素：水化作用發(fā)出的熱量是產(chǎn)生筏板裂縫的根本原因。2、混凝土的收縮因素：在混凝土硬化和碳化過程中，其自身體積都會變小。3、氣溫變化因素：在澆筑施工時(shí)，氣溫變化極大影響著筏板裂縫。4、約束條件因素：約束條件通常分為兩類：外約束和內(nèi)約束。

因此，我們需重視控制溫度裂縫，采取有效的技術(shù)措施防止筏板裂縫的產(chǎn)生。

（五）筏板開裂的控制

常用的筏板裂縫控制方法如下：

1.減小水泥水化熱;2.減小收縮變形;3.減少水泥的用量;4.改進(jìn)骨料;5.控制澆筑溫度;6.強(qiáng)制降溫;7.分層澆筑方式;8.提高抗裂性能;9.合理配置鋼筋;10.摻入增強(qiáng)材料;11.提高混凝土的強(qiáng)度;12.改善約束條件。

綜上所述，控制混凝土溫度裂縫的措施和方法是很多的。

（六）裂縫理論

1、混凝土的物理力學(xué)性能

混凝土的物理力學(xué)性能直接關(guān)系到筏板施工中裂縫的產(chǎn)生情況。其物理力學(xué)性能主要包括：①混凝土的收縮

混凝土的收縮一般包括自生收縮、碳化收縮、塑性收縮以及干縮等。

②混凝土的徐變

在單位應(yīng)力作用下，所產(chǎn)生的徐變變形值即為徐變度。用[C]來表示。其表達(dá)式為：

式中：[σ]表示恒定的加載應(yīng)力;[εc]表示在應(yīng)力[σ]作用下的徐變變形。

影響徐變的因素很多，由于發(fā)生徐變，隨著時(shí)間的增長，應(yīng)力和變形會發(fā)生重新分布的情況。

（七）筏板的原材料要求

筏板的基礎(chǔ)強(qiáng)度介于C30～C55之間，根據(jù)施工特點(diǎn)，對以下幾種原材料要求進(jìn)行介紹如下表1所示：

二、筏板開裂和防范的工程實(shí)例分析

接下來，我們采用實(shí)例來分析筏板結(jié)構(gòu)施工裂縫的控制措施。

（一）工程概況

本案例為某市某房地產(chǎn)公司開發(fā)的住宅項(xiàng)目。該工程為22層住宅樓，采用框剪結(jié)構(gòu)，總建筑面積約2.3萬平米。工程基礎(chǔ)為混凝土樁基礎(chǔ)。

（二）防范加固措施

本建筑工程采用“旋挖鉆孔”工藝。在施工結(jié)束后，驗(yàn)收時(shí)發(fā)現(xiàn)墻、梁部分有不同程度開裂現(xiàn)象。初步判斷的開裂原因?yàn)椴痪鶆虺两?。檢測結(jié)果為：樁底沉渣、混凝土離析以及樁底持力層均不滿足規(guī)范要求。隨即，施工方提出了重新布置筏板基礎(chǔ)的新型裂縫控制處理方案。新方案中，筏板設(shè)置不再考慮原樁的條件下的承載力。在項(xiàng)目加固和穩(wěn)定完畢之后，再進(jìn)行上部結(jié)構(gòu)后續(xù)施工。

三、結(jié)語

隨著建筑工業(yè)的發(fā)展，人們對筏板裂縫的控制也會越來越關(guān)注。本文結(jié)合某工程中筏板結(jié)構(gòu)實(shí)例進(jìn)行分析，闡述了開裂控制技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用。探討了筏板裂縫的產(chǎn)生原因以及控制原理。提出了相關(guān)裂縫控制技術(shù)，并對施工技術(shù)進(jìn)行了評價(jià)分析。通過現(xiàn)場驗(yàn)證，得到了預(yù)期的結(jié)果。綜上所述，筏板裂縫主要是混凝土內(nèi)外出現(xiàn)的較大溫差和溫度應(yīng)力導(dǎo)致的，同時(shí)也產(chǎn)生了干縮變形。因此，筏板裂縫防范和控制要綜合考慮多方面的因素。本文為今后的筏板裂縫的預(yù)防措施的研究提供了參考。

參考文獻(xiàn)：

[1]黃紅萬.筏形基礎(chǔ)大體積混凝土溫控防裂措施研究[D].武漢：武漢大學(xué)，2004.

[2]楊林.筏板基礎(chǔ)大體積混凝土施工技術(shù)研究[D].鄭州：鄭州大學(xué)土木工程學(xué)院，2013.

[3]朱耀臺.混凝土裂縫成因與防治措施研究[J].材料科學(xué)與工程學(xué)報(bào)，2003，21（5）： 727-728.