工程施工技术
Construction Technology
【文章编号】1007-9467（2010）09-0130-04
地下车库钢筋混凝土柱裂缝原因的分析和防治
（马建国际建筑设计顾问有限公司，上海200336）■铁辉
【摘要】简要介绍了地下室框架柱在施工过程中由于温度变化原因产生裂缝的现象及应对措施。在今后的工程实际中，若能对文中所述混凝土框架柱裂缝成因予以严格控制，将会对地下室工程中避免同类问题的发生起到良好的作用。【关键词】温度应力；温度裂缝；裂缝防治【中图分类号】TU94；TU755.3+3
【文献标志码】A
泥凝体本身的体积收缩，即所谓凝缩；另一部分是由于混凝土失水产生的体积收缩，即所谓干缩）；已建成的混凝土结构当温度变化时产生热胀冷缩。当以上变形受到约束时，就会在结构内部产生应力[1]。在地下建筑工程中，由于地下室外墙及地下室顶板混凝土体积较大，这种应力常常导致其开裂，漏水，影由于其混凝土体积相对响使用。但对地下室框架柱，
较小，且相对不受温度变化影响，出现裂缝的情况比较少见。
Analysisand PrecautionsoftheCrackin the
ReinforcedConcrete Columns intheUndergroundGarage
TIEHui
(M&AInternationalArchitectureDesignandConsultantco.ltd,.
Shanghai200336,China)
【Abstract 】The thesis analyzed the crack in the reinforced concrete
2工程概况
今有上海某工程地下室面积约20000m 2，从22轴~33轴x 轴~S 轴为地下车库（长约130m ，宽约67m ），建筑面积约9250m 2，柱网8.4m ×8.4m ，底板厚500mm ，底板顶标高-5.450m ，顶板为预应力无梁板，板厚300mm ，板顶标高-1.850m ，柱截面600mm ×600mm ，柱高3.6m ，顶板有覆土1.7m 厚。底板、顶板及外墙均设后浇带，长向两条，短向一条，地下室东其结构侧及南侧是地下室混凝土外墙，墙厚400mm 。平面见图1。
工程于2008年4月、5月完成顶板浇筑及顶板预应力筋张拉，同年7月完成浇筑后浇带。由于某些原因，地下室顶板防水层和覆土未能及时跟进，使混凝土顶板“裸露”数月。当地下室钢筋混凝土柱完成部分地下室柱面抹灰抹灰层后不久，同年11月初，层突然出现了比较规律的水平裂缝，经现场勘查，裂缝出现在没有隔墙的地下车库区域，基本位于靠近地下室外墙和后浇带的一二排框架柱上。凿开柱上
columns caused by the temperature and introduced the precautions. In the project practice, if the causes of the crack in the frame columns can be strictly controlled, similar problems can be avoid in the undergroundproject.
【Key words 】temperature stress; temperature crack; crack
precaustions
1引言
随着我国改革开放和现代化进程的加快，我国的建设规模正日益增大，如何保证建筑工程质量也日益受到社会各界的广泛关注。在众多的工程质量问题中，混凝土裂缝现象尤为突出，因此必须十分重视混凝土裂缝成因的分析及预防。在建筑工程中，新浇灌的混凝土在空气中硬化过程中产生收缩（一般来说，混凝土的收缩由两部分组成：一部分是由于水
130
工程施工技术
Construction Technology
框架柱顶部及底部受反向弯矩所致，即地下室顶板或底板受到水平上海无地震推力或水平位移。同期，
等自然因素（经咨询上海市地震局），地下室外墙周边土体亦未填实，因此判断地下室未受水平外力作用，其框架柱弯矩的产生必是来自地库自身的原因。以下，我们着力研判地库自身导致框架柱产生裂缝的原因。
因地下室顶板、底板及外墙已预先设置后浇带，且在顶板混凝土浇筑约8周后浇筑后浇带（在空气中硬化的混凝土，当处于恒温恒湿条件下时，其收缩随时间变化为早期发展较快，以后逐渐变慢，最后趋近于一个最终收缩值，整个过程大约可以延续两年以上），故在此8周时间内，混凝土硬化过程中的收缩已完成大部分。
结合上海在施工过程中的天气变化，经咨询上海市气象局，当年7月，浇筑后浇带时，气温最高达到38.8℃（地下室顶板表面则更高），当突遇寒流，气温骤降至3年11月初，
℃。由于混凝土顶板始终暴露在空气中，其周边温差相应超过35℃。温
图1某工程地下室结构平面图
度的降低将导致地下室顶板产生水平向收缩变形，即温度变形。
理论上，顶板温度变形Δ=αTL [2]（地下室顶板以靠近地下室外墙和后浇带处为边界，向中心收缩，即靠近地下室外墙和后浇带处，地下室顶板理论上温度变形最大）
通常，地下室顶板受地下室外墙及框架柱的约束，其温度变形不能自由发生，在地下室顶板中产生“自应力”，也就是温度应力。水平向的
顶板温度应力σ=εE
ε=αT
131
抹灰层，混凝土柱相应的位置出现了裂缝，裂缝宽度在0.2mm 左右，个别达到0.3mm 甚至以上。
柱上裂缝基本出现在柱顶及柱脚的正弯矩一侧，即柱底裂缝在西（南）侧，柱顶裂缝在东（北）侧，（少量的裂缝转至另二边，但不贯通）。裂缝呈水平方向，每处多为2条~3条（见图2、图3）。
3原因分析
从框架柱裂缝的分布和裂缝的形态和荷载情况分析，排除了裂缝是其受轴力或剪力所产生，其应为
工程施工技术
Construction
Technology
M =6EI Δ/H2
因地下室顶板温度变形Δ，从地库中心向地下室外墙及后浇带方向逐渐变大，其框架柱的附加弯矩，相应从地库中心，向附加地下室外墙及后浇带方向，逐渐变大。弯矩造成的框架柱混凝土边缘的拉应力大于混凝土极限抗拉强度时就会产生裂缝。力学简图见图4。
顶板
柱
底板
图4温度变形力学简图
从图4得知，在柱底的反对称方向产生大小基本相同的弯矩，因此，裂缝就产生在框架柱的反对称两边。
4处理意见
因框架柱上裂缝并不贯通，因此，对框架柱的整体性影响不大，加之裂缝宽度多个别达到0.3mm 及0.3mm 在0.2mm 左右，
以上，所以对结构安全性不构成威胁，但对
顶板温度应力超过混凝土自身抗拉强度时，在混凝土边缘将产生温度裂缝。
对于此工程，相比300mm 厚的地下室顶板（含柱帽），框架柱和地下室外墙的水平刚度相对较小，在地其对地下室顶板温度变形的约束也较弱。因此，下室顶板的温度变形，将从地库中心向地下室外墙及后浇带方向逐渐变大。
地下室顶板（含柱帽）、底板，相比框架柱，水平刚度无限大，地下室顶板发生水平位移，将在框架柱顶部，底部产生同样大小的附加弯矩。[3]
框架柱顶及框架柱底附加弯矩
132
耐久性有影响。所以，仅对裂缝进行环氧树脂溶液封闭处理（其处理方法在此不再赘述）。
5经验总结
根据经验教训：除去受外力导致工程出现裂缝以外，混凝土结构的裂缝通常由收缩和温度应力造成，更多的则是几种不利情况的叠加而成。对于混凝土收缩和温度应力产生的裂缝，其裂缝防止措施总结如下。
1）对于避免混凝土收缩产生裂缝，可采用增设伸缩缝，后浇带或膨胀加强带；同时，混凝土骨料和级配较好，密度大，弹性模量高可以对凝胶体的收缩
工程施工技术
Construction Technology
【文章编号】1007-9467（2010）09-0133-03
影响沥青路面压实的因素
（河北省高速公路管理局（集团），石家庄050031）■张军
【摘要】在沥青路面的压实过程中，采用不同的施工工艺就有不同的压实度。通过分析压实机具的碾压机理，从不同的压实碾压厚度、温度、速度、遍数以及行走路线等机具选型与组合、
方面对影响沥青路面压实的因素进行了阐述。【关键词】影响；沥青路面；压实；因素【中图分类号】U416.217
【文献标志码】A
compaction of bituminous pavement by analyzing the compaction mechanism of compaction equipment. And From the different compaction equipments selection and the combination, roller compaction thickness, the temperature, the speed, the number of timesaswellasroute.
【Keywords 】influence;bituminouspavement;compaction;factor
The FactorsInfluenced theCompaction of
BituminousPavement
ZHANGJun
（HebeiProvince ExpresswayAdministrative Office （Group ）,
Shijiazhuang 950931,China ）
【Abstract 】Duringthe compaction ofbituminous pavement ，use the
1探讨影响沥青路面压实的目的和意义
改善施工工艺、改变施工机械设备组合以保证混合料的充分压实是提高和保证沥青混合料路面建设质量的关键，对指导生产具有重要意义。本文通过分析不同类型压实机具及组合对沥青混凝土压实效果产生的差异，不同碾压厚度、温度、速度、遍数以及行走路线对压实效果的影响等相关因素，为不同结构类型路面碾压提供压实工艺的参考，以便更好的
different construction technology have a different degree of compaction 。This article will explain the factors influenced the
程的柱上裂缝，所以应建议建设及施工单位采取切起制约作用，故能减少混凝土的收缩；混凝土的养护条件也很重要，保持养护的湿度也能减少混凝土的收缩。
2）对于避免温度变化使混凝土产生裂缝，应做好保温隔热。类似本工程的情况，地下车库顶板完成以后，后续工序应该迅速跟进，当防水层验收合格后，应及时回填覆土，一则可以防止顶板因温度变化产生收缩裂缝（梁式板极易在梁柱交叉部位的四角），二则可以防止因温度变化，产生近于45°的裂缝
在柱上产生收缩裂缝。但因工程多在市区，施工场地紧张，施工单位往往利用地下室顶板作为施工场地，使地下室顶板长期处于暴露状态，夏天如遇冷雨，有可能产生板上裂缝，如遇降温，也可能产生类似本工
作者简介
实可行的保温措施，以避免类似的问题再次发生。
【参考文献】
王铁梦. 工程结构裂缝控制[M].北京:中国建筑工业出版【1】
社，2006.
【2】龙驭球, 包世华. 结构力学教程[M].北京:高等教育出版社，
1997.
【3】《建筑结构静力计算手册》编写组. 建筑结构静力计算手册
[K].北京:中国建筑工业出版社，1998.
【收稿日期】2010-05-27
铁辉（1977~），男，辽宁锦州人，工程师，从事建筑结构设计，（电子信箱）[email protected]。
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工程施工技术
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【文章编号】1007-9467（2010）09-0130-04
地下车库钢筋混凝土柱裂缝原因的分析和防治
（马建国际建筑设计顾问有限公司，上海200336）■铁辉
【摘要】简要介绍了地下室框架柱在施工过程中由于温度变化原因产生裂缝的现象及应对措施。在今后的工程实际中，若能对文中所述混凝土框架柱裂缝成因予以严格控制，将会对地下室工程中避免同类问题的发生起到良好的作用。【关键词】温度应力；温度裂缝；裂缝防治【中图分类号】TU94；TU755.3+3
【文献标志码】A
泥凝体本身的体积收缩，即所谓凝缩；另一部分是由于混凝土失水产生的体积收缩，即所谓干缩）；已建成的混凝土结构当温度变化时产生热胀冷缩。当以上变形受到约束时，就会在结构内部产生应力[1]。在地下建筑工程中，由于地下室外墙及地下室顶板混凝土体积较大，这种应力常常导致其开裂，漏水，影由于其混凝土体积相对响使用。但对地下室框架柱，
较小，且相对不受温度变化影响，出现裂缝的情况比较少见。
Analysisand PrecautionsoftheCrackin the
ReinforcedConcrete Columns intheUndergroundGarage
TIEHui
(M&AInternationalArchitectureDesignandConsultantco.ltd,.
Shanghai200336,China)
【Abstract 】The thesis analyzed the crack in the reinforced concrete
2工程概况
今有上海某工程地下室面积约20000m 2，从22轴~33轴x 轴~S 轴为地下车库（长约130m ，宽约67m ），建筑面积约9250m 2，柱网8.4m ×8.4m ，底板厚500mm ，底板顶标高-5.450m ，顶板为预应力无梁板，板厚300mm ，板顶标高-1.850m ，柱截面600mm ×600mm ，柱高3.6m ，顶板有覆土1.7m 厚。底板、顶板及外墙均设后浇带，长向两条，短向一条，地下室东其结构侧及南侧是地下室混凝土外墙，墙厚400mm 。平面见图1。
工程于2008年4月、5月完成顶板浇筑及顶板预应力筋张拉，同年7月完成浇筑后浇带。由于某些原因，地下室顶板防水层和覆土未能及时跟进，使混凝土顶板“裸露”数月。当地下室钢筋混凝土柱完成部分地下室柱面抹灰抹灰层后不久，同年11月初，层突然出现了比较规律的水平裂缝，经现场勘查，裂缝出现在没有隔墙的地下车库区域，基本位于靠近地下室外墙和后浇带的一二排框架柱上。凿开柱上
columns caused by the temperature and introduced the precautions. In the project practice, if the causes of the crack in the frame columns can be strictly controlled, similar problems can be avoid in the undergroundproject.
【Key words 】temperature stress; temperature crack; crack
precaustions
1引言
随着我国改革开放和现代化进程的加快，我国的建设规模正日益增大，如何保证建筑工程质量也日益受到社会各界的广泛关注。在众多的工程质量问题中，混凝土裂缝现象尤为突出，因此必须十分重视混凝土裂缝成因的分析及预防。在建筑工程中，新浇灌的混凝土在空气中硬化过程中产生收缩（一般来说，混凝土的收缩由两部分组成：一部分是由于水
130
工程施工技术
Construction Technology
框架柱顶部及底部受反向弯矩所致，即地下室顶板或底板受到水平上海无地震推力或水平位移。同期，
等自然因素（经咨询上海市地震局），地下室外墙周边土体亦未填实，因此判断地下室未受水平外力作用，其框架柱弯矩的产生必是来自地库自身的原因。以下，我们着力研判地库自身导致框架柱产生裂缝的原因。
因地下室顶板、底板及外墙已预先设置后浇带，且在顶板混凝土浇筑约8周后浇筑后浇带（在空气中硬化的混凝土，当处于恒温恒湿条件下时，其收缩随时间变化为早期发展较快，以后逐渐变慢，最后趋近于一个最终收缩值，整个过程大约可以延续两年以上），故在此8周时间内，混凝土硬化过程中的收缩已完成大部分。
结合上海在施工过程中的天气变化，经咨询上海市气象局，当年7月，浇筑后浇带时，气温最高达到38.8℃（地下室顶板表面则更高），当突遇寒流，气温骤降至3年11月初，
℃。由于混凝土顶板始终暴露在空气中，其周边温差相应超过35℃。温
图1某工程地下室结构平面图
度的降低将导致地下室顶板产生水平向收缩变形，即温度变形。
理论上，顶板温度变形Δ=αTL [2]（地下室顶板以靠近地下室外墙和后浇带处为边界，向中心收缩，即靠近地下室外墙和后浇带处，地下室顶板理论上温度变形最大）
通常，地下室顶板受地下室外墙及框架柱的约束，其温度变形不能自由发生，在地下室顶板中产生“自应力”，也就是温度应力。水平向的
顶板温度应力σ=εE
ε=αT
131
抹灰层，混凝土柱相应的位置出现了裂缝，裂缝宽度在0.2mm 左右，个别达到0.3mm 甚至以上。
柱上裂缝基本出现在柱顶及柱脚的正弯矩一侧，即柱底裂缝在西（南）侧，柱顶裂缝在东（北）侧，（少量的裂缝转至另二边，但不贯通）。裂缝呈水平方向，每处多为2条~3条（见图2、图3）。
3原因分析
从框架柱裂缝的分布和裂缝的形态和荷载情况分析，排除了裂缝是其受轴力或剪力所产生，其应为
工程施工技术
Construction
Technology
M =6EI Δ/H2
因地下室顶板温度变形Δ，从地库中心向地下室外墙及后浇带方向逐渐变大，其框架柱的附加弯矩，相应从地库中心，向附加地下室外墙及后浇带方向，逐渐变大。弯矩造成的框架柱混凝土边缘的拉应力大于混凝土极限抗拉强度时就会产生裂缝。力学简图见图4。
顶板
柱
底板
图4温度变形力学简图
从图4得知，在柱底的反对称方向产生大小基本相同的弯矩，因此，裂缝就产生在框架柱的反对称两边。
4处理意见
因框架柱上裂缝并不贯通，因此，对框架柱的整体性影响不大，加之裂缝宽度多个别达到0.3mm 及0.3mm 在0.2mm 左右，
以上，所以对结构安全性不构成威胁，但对
顶板温度应力超过混凝土自身抗拉强度时，在混凝土边缘将产生温度裂缝。
对于此工程，相比300mm 厚的地下室顶板（含柱帽），框架柱和地下室外墙的水平刚度相对较小，在地其对地下室顶板温度变形的约束也较弱。因此，下室顶板的温度变形，将从地库中心向地下室外墙及后浇带方向逐渐变大。
地下室顶板（含柱帽）、底板，相比框架柱，水平刚度无限大，地下室顶板发生水平位移，将在框架柱顶部，底部产生同样大小的附加弯矩。[3]
框架柱顶及框架柱底附加弯矩
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耐久性有影响。所以，仅对裂缝进行环氧树脂溶液封闭处理（其处理方法在此不再赘述）。
5经验总结
根据经验教训：除去受外力导致工程出现裂缝以外，混凝土结构的裂缝通常由收缩和温度应力造成，更多的则是几种不利情况的叠加而成。对于混凝土收缩和温度应力产生的裂缝，其裂缝防止措施总结如下。
1）对于避免混凝土收缩产生裂缝，可采用增设伸缩缝，后浇带或膨胀加强带；同时，混凝土骨料和级配较好，密度大，弹性模量高可以对凝胶体的收缩
工程施工技术
Construction Technology
【文章编号】1007-9467（2010）09-0133-03
影响沥青路面压实的因素
（河北省高速公路管理局（集团），石家庄050031）■张军
【摘要】在沥青路面的压实过程中，采用不同的施工工艺就有不同的压实度。通过分析压实机具的碾压机理，从不同的压实碾压厚度、温度、速度、遍数以及行走路线等机具选型与组合、
方面对影响沥青路面压实的因素进行了阐述。【关键词】影响；沥青路面；压实；因素【中图分类号】U416.217
【文献标志码】A
compaction of bituminous pavement by analyzing the compaction mechanism of compaction equipment. And From the different compaction equipments selection and the combination, roller compaction thickness, the temperature, the speed, the number of timesaswellasroute.
【Keywords 】influence;bituminouspavement;compaction;factor
The FactorsInfluenced theCompaction of
BituminousPavement
ZHANGJun
（HebeiProvince ExpresswayAdministrative Office （Group ）,
Shijiazhuang 950931,China ）
【Abstract 】Duringthe compaction ofbituminous pavement ，use the
1探讨影响沥青路面压实的目的和意义
改善施工工艺、改变施工机械设备组合以保证混合料的充分压实是提高和保证沥青混合料路面建设质量的关键，对指导生产具有重要意义。本文通过分析不同类型压实机具及组合对沥青混凝土压实效果产生的差异，不同碾压厚度、温度、速度、遍数以及行走路线对压实效果的影响等相关因素，为不同结构类型路面碾压提供压实工艺的参考，以便更好的
different construction technology have a different degree of compaction 。This article will explain the factors influenced the
程的柱上裂缝，所以应建议建设及施工单位采取切起制约作用，故能减少混凝土的收缩；混凝土的养护条件也很重要，保持养护的湿度也能减少混凝土的收缩。
2）对于避免温度变化使混凝土产生裂缝，应做好保温隔热。类似本工程的情况，地下车库顶板完成以后，后续工序应该迅速跟进，当防水层验收合格后，应及时回填覆土，一则可以防止顶板因温度变化产生收缩裂缝（梁式板极易在梁柱交叉部位的四角），二则可以防止因温度变化，产生近于45°的裂缝
在柱上产生收缩裂缝。但因工程多在市区，施工场地紧张，施工单位往往利用地下室顶板作为施工场地，使地下室顶板长期处于暴露状态，夏天如遇冷雨，有可能产生板上裂缝，如遇降温，也可能产生类似本工
作者简介
实可行的保温措施，以避免类似的问题再次发生。
【参考文献】
王铁梦. 工程结构裂缝控制[M].北京:中国建筑工业出版【1】
社，2006.
【2】龙驭球, 包世华. 结构力学教程[M].北京:高等教育出版社，
1997.
【3】《建筑结构静力计算手册》编写组. 建筑结构静力计算手册
[K].北京:中国建筑工业出版社，1998.
【收稿日期】2010-05-27
铁辉（1977~），男，辽宁锦州人，工程师，从事建筑结构设计，（电子信箱）[email protected]。
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