苗宏恩

南京長江都市建筑設(shè)計(jì)股份有限公司 江蘇 南京 210006

引言

諸多結(jié)構(gòu)為滿足建筑性能、防水等方面的要求，要求無細(xì)縫設(shè)計(jì)，超出規(guī)范要求的規(guī)定伸縮縫間距要求，建筑平面相對較大，從而對混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的控制工作提出更為嚴(yán)格的要求。減少超長建筑物裂縫數(shù)量是相關(guān)工作人員的重要工作內(nèi)容，因此，本文探討超長混凝土結(jié)構(gòu)裂縫影響因素和控制對策。

1 超長混凝土結(jié)構(gòu)裂縫影響因素

超長結(jié)構(gòu)指按規(guī)范要求需要設(shè)縫或因種種原因無法設(shè)縫的結(jié)構(gòu)構(gòu)件，大量工程實(shí)踐證明，后澆帶可以一定程度上代替伸縮縫，但結(jié)構(gòu)是否留縫并非是裂縫產(chǎn)生的唯一因素，留縫依然可能有裂縫，不留縫也可能沒有裂縫，是否開裂與諸多因素有關(guān)，歸納如下。

（1）結(jié)構(gòu)性裂縫。通常結(jié)構(gòu)性裂縫是在負(fù)載力下結(jié)構(gòu)承受能力達(dá)到極限而引發(fā)的。結(jié)構(gòu)性裂縫包含下沉裂縫和一般受力結(jié)構(gòu)裂縫。出現(xiàn)下沉裂縫的主因是由于局部的地基承載力不夠，基礎(chǔ)發(fā)生不均勻沉降，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)自身內(nèi)力分布改變，附加的應(yīng)力和變形會發(fā)生，在剪應(yīng)力和拉應(yīng)力的共同作用下產(chǎn)生裂縫。后者主要是結(jié)構(gòu)承載力不足而引發(fā)的裂縫。

（2）非結(jié)構(gòu)裂縫。非結(jié)構(gòu)性裂縫主要是在非負(fù)載力下結(jié)構(gòu)承受能力達(dá)到極限引起的。根據(jù)相關(guān)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，混凝土出現(xiàn)裂縫的主要原因是受到非負(fù)載變形的影響，而非負(fù)載變形又會受到溫度、濕度的影響導(dǎo)致收縮，從而產(chǎn)生裂縫。非結(jié)構(gòu)裂縫分為：①塑性裂縫。塑性裂縫被稱為龜裂，主要原因是由于游離水分蒸發(fā)相對較快，導(dǎo)致體積快速收縮，使表面出現(xiàn)裂縫。通常是由于施工單位完成澆筑混凝土工作之后，并未做好后續(xù)的養(yǎng)護(hù)工作，進(jìn)而促使龜裂情況的發(fā)生。因此，需要重點(diǎn)關(guān)注新澆筑混凝土的養(yǎng)護(hù)工作。②干縮裂縫。干縮裂縫是由于材料自身受到溫度的影響，從而出現(xiàn)裂縫。在混凝土硬化過程中，若大量的混凝土材料水分蒸發(fā)，將會致使混凝土材料體積收縮，材料內(nèi)部出現(xiàn)細(xì)小的裂縫，這就是干縮型裂縫。③徐變裂縫。徐變裂縫是受到材料本身因素的影響，在力的作用下混凝土?xí)S著時(shí)間的推移，體積發(fā)生變化，當(dāng)?shù)竭_(dá)一定程度時(shí)，出現(xiàn)混凝土裂縫。④溫度裂縫?；炷寥羰艿綔囟鹊挠绊懀瑢l(fā)生熱脹冷縮。混凝土若出現(xiàn)脹縮情況，將會致使應(yīng)力不均衡，從而使結(jié)構(gòu)薄弱處出現(xiàn)裂縫。根據(jù)相關(guān)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，混凝土在沒有任何約束的情況下，100米的建筑，會隨著溫度的變化，出現(xiàn)0.3～0.5厘米的差距[1]。

2 超長混凝土結(jié)構(gòu)裂縫控制對策

在超長混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，需要詳細(xì)了解出現(xiàn)裂縫的影響因素，結(jié)合相關(guān)實(shí)踐，減少裂縫情況的出現(xiàn)。在整個(gè)建筑工程運(yùn)行過程中，結(jié)構(gòu)內(nèi)部約束力有所下降，導(dǎo)致構(gòu)件能夠自由伸縮，從而釋放內(nèi)力。若促使材料自身抗裂能力以及結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載力提升，在一定程度上可以有效減少裂縫情況的出現(xiàn)。

（1）材料措施。與傳統(tǒng)的混凝土相比，高強(qiáng)混凝土的水化熱較多，材料收縮能力更強(qiáng)，很容易出現(xiàn)裂縫。所以，在保障承載力、結(jié)構(gòu)剛度的同時(shí)，超長結(jié)構(gòu)應(yīng)降低混凝土強(qiáng)度等級。為有效減少混凝土的收縮能力，在混凝土配置過程中，可以添加適量膨脹劑，從而將混凝土的膨脹率和干縮率控制在合理范圍內(nèi)。除此之外，為促使混凝土脆性有效提升，保障高強(qiáng)混凝土的連貫性，可以在此過程中融入改性聚丙纖維，促使混凝土材料的抗拉能力的提升，進(jìn)而有效減少裂縫的發(fā)生。同時(shí)安定性不合格的水泥，不同品種、不同標(biāo)號的水泥混用，外加劑選用不當(dāng)，砂石泥量超標(biāo)等因素也會引起裂縫。

（2）施工措施。在超長結(jié)構(gòu)無縫設(shè)計(jì)過程中，后澆帶起著十分重要的作用。后澆帶可以在結(jié)構(gòu)的對應(yīng)部分留下施工縫，將結(jié)構(gòu)劃分為幾個(gè)部分，結(jié)構(gòu)構(gòu)件進(jìn)行收縮之后，將混凝土澆筑在施工縫中，幾部分有效連接在一起。后澆帶的合理設(shè)計(jì)，能夠使施工縫在完成混凝土澆筑前，促使結(jié)構(gòu)各個(gè)部分完成各自的收縮變形，有效減少對混凝土的約束，促使混凝土的初始應(yīng)力減弱。

（3）結(jié)構(gòu)措施。保障結(jié)構(gòu)構(gòu)件布局的合理性，最大化釋放結(jié)構(gòu)的內(nèi)力，可有效控制裂縫。對于剪力墻構(gòu)件而言，墻體布置需減少結(jié)構(gòu)溫度的變形，促使結(jié)構(gòu)的次生應(yīng)力有所提升。通常屋蓋梁板會使用雙層雙向配筋或者雙向布局的無黏結(jié)預(yù)應(yīng)力筋，減少溫度變形的發(fā)生。基礎(chǔ)持力層應(yīng)選擇在同一土層中，或者通過地基處理的方式，盡量保證持力層承載力均勻，減少壓縮變形情況的發(fā)生，避免結(jié)構(gòu)內(nèi)部次生內(nèi)力的出現(xiàn)[2]。與此同時(shí)，剪力墻的合理布局還可以有效抵御結(jié)構(gòu)的溫度變形，減少裂縫發(fā)生率。

（4）保溫措施。建筑外墻采取保溫措施，不僅能有效減少結(jié)構(gòu)主體在使用過程中暴露的次數(shù)，還可以降低結(jié)構(gòu)受溫度變化的影響，使溫差變形情況減少，減少裂縫的出現(xiàn)。相關(guān)工作人員可以在建筑屋頂設(shè)置保溫層，或使用坡面結(jié)構(gòu)架空屋頂?shù)姆绞剑行p少結(jié)構(gòu)頂面的溫度，從而防止屋頂發(fā)生橫向變形。尤為需要注意的是，在施工過程中，若建筑物并未封頂，保溫材料未粘接，長時(shí)間暴露在外界環(huán)境中，這時(shí)的超長結(jié)構(gòu)受溫度應(yīng)力的影響最大。若想做好新舊混凝土結(jié)合面的施工縫處理工作，需要重點(diǎn)關(guān)注溫度應(yīng)力因素，可以搜集當(dāng)?shù)亟鼛啄甑臏囟扰c溫差，并進(jìn)行綜合性分析，找出存在的問題，及時(shí)提出解決措施[3-4]。

3 結(jié)束語

隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，建筑規(guī)模不斷擴(kuò)大，高等級的混凝土被廣泛應(yīng)用，加之隨著施工技術(shù)和混凝土工藝的完善，建筑功能和防水等要求日益提高，諸多因素增加了超長混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫的可能性。這就需要相關(guān)工作人員找出發(fā)生裂縫的影響因素，提出一些具體的解決措施，進(jìn)而減少裂縫的出現(xiàn)，保障建筑工程最大化發(fā)揮自身作用。