錢文浩

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引言

由于混凝土具有干縮等特質(zhì)，在實際工程中。裂縫的產(chǎn)生比較普遍，然而，對于有防水要求或某些敏感部位，裂縫的產(chǎn)生會影響混凝土的自防水性能，對于外露部位，開裂后嚴(yán)重影響觀感，且裂縫發(fā)展后，修補較為困難，且效果不夠理想，因此，應(yīng)深入分析裂縫的成因，通過合理的設(shè)計手段，適當(dāng)調(diào)整相關(guān)設(shè)計及配筋，避免裂縫的產(chǎn)生，為提升工程質(zhì)量打好基礎(chǔ)。

1 裂縫的特點

要找到裂縫產(chǎn)生的原因，首先就是分析裂縫產(chǎn)生的原因以及裂縫的特點，才可以更具有針對性。裂縫的特點有以下幾個：第一，裂縫的方向一般為豎向裂縫，其長度受到墻體的高度影響，墻體中間的位置裂縫是最寬的，并以此為中心向兩側(cè)逐漸變細(xì)而消失；第二，裂縫分布比較集中，數(shù)量較多，寬度在0.3mm之內(nèi)，墻體中間裂縫數(shù)量大于兩端且裂縫最大；第三，裂縫一般在拆模后產(chǎn)生，溫差變化對裂縫產(chǎn)生影響很大，裂縫在大氣中暴露后，時間越長裂縫數(shù)量越多，但不影響裂縫寬度，同時修補后的裂縫依然有著輕微漏水現(xiàn)象[1]。

2 裂縫的主要類型

2.1 塑性沉降裂縫

沉降裂縫主要是由于不同結(jié)構(gòu)主體之間的基礎(chǔ)沉降變形產(chǎn)生，當(dāng)?shù)鼗鶋嚎s模量較小時，隨著自重荷載的不斷增加，地基變形也相應(yīng)增加，同時，地基的變形是一個長期發(fā)展的過程，同時，當(dāng)不同的建筑位于不同的基礎(chǔ)上時。建筑之間會產(chǎn)生沉降變形差，也是產(chǎn)生裂縫的原因之一，因此，沉降裂縫的控制，重點是控制地基的變形差。同時，沉降觀測作為施工控制手段，可以檢測地基的變形情況，達到設(shè)計要求時，可以認(rèn)為結(jié)構(gòu)的沉降滿足規(guī)范要求，可以有效減少沉降裂縫。

2.2 混凝土質(zhì)量問題

混凝土質(zhì)量的控制關(guān)鍵是混凝土的強度，控制混凝土的質(zhì)量需要從控制材料質(zhì)量、控制配比、控制時間三個方面進行把控。第一方面為混凝土材料質(zhì)量，凝土材料質(zhì)量強度較差，將會導(dǎo)致在混合過程中難以滿足建筑工程的施工要求，在后期使用過程中容易出現(xiàn)開裂的現(xiàn)象。第二方面是混凝土的配比，混凝土當(dāng)中需要用到的材料有水泥、石沙、骨料等，如果沒有進行合適的配比，會導(dǎo)致混凝土的強度不足，出現(xiàn)水分過多、水分不足的問題，導(dǎo)致建筑物中出現(xiàn)細(xì)小裂縫。在后期使用過程中會因為溫度、濕度的改變，由細(xì)小裂縫轉(zhuǎn)變形成寬度較大的裂縫，影響建筑物的使用價值。第三方面是混凝土拌和不均勻，將會導(dǎo)致承載力分布不均，出現(xiàn)局部受力過大或局部材料不均勻?qū)е碌拈_裂等問題，對于建筑整體結(jié)構(gòu)造成的危害非常大。尤其是當(dāng)運輸、施工間隔時間較長的情況下，不均勻的混凝土?xí)霈F(xiàn)離析的現(xiàn)象，導(dǎo)致內(nèi)部水泥、骨料等相互分離，對后期澆筑過程造成較大的影響。如果在工程當(dāng)中發(fā)現(xiàn)由于混凝土材料比例混合不均，就必須對混凝土建筑進行返工處理。

2.3 溫差裂縫

建筑工程整體施工管理的時候，所有建筑材料幾乎都涉及混凝土的生產(chǎn)和使用，所以在工程中，施工所用的混凝土直接影響了整個建筑工程的施工質(zhì)量和安全。施工階段內(nèi)混凝土內(nèi)部為何會出現(xiàn)裂縫，主要原因則是其內(nèi)在溫度差的存在?；炷猎谑┕さ臅r候很有可能會出現(xiàn)吸水化熱的情況，這就可能會讓施工時的混凝土內(nèi)部和外部直接出現(xiàn)了比較大的溫差，而使得混凝土內(nèi)部和外部出現(xiàn)裂縫。有一些還可能是不好的天氣影響等一些外在原因?qū)е碌?，或是混凝土在被使用的過程中，里面溫度太高，在凝固的時候會跟著混凝土含水量的變化隨即蒸發(fā)然后帶走一些熱量，然而外部的混凝土溫度基本不會發(fā)生變化，進一步就有了內(nèi)在的溫度差，也就出現(xiàn)了裂縫[2]。

3 結(jié)構(gòu)裂縫的控制措施

3.1 建筑材料的控制措施

要想控制好裂縫，首要任務(wù)就是合理選材。設(shè)計人員要對材料有一個準(zhǔn)確的認(rèn)識，找到功能性和實用性的融合點。水泥鋼筋是建筑工程的主要材料，設(shè)計人員要先準(zhǔn)確計算建筑的承載力，再找到相對應(yīng)的水泥，最后根據(jù)水泥標(biāo)號選擇適宜的鋼筋。為進一步提升混凝土結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，需要適當(dāng)加入增強材料。當(dāng)前最為常見的增強材料有無機纖維、金屬纖維，設(shè)計人員要根據(jù)實際情況進行選擇。另外，設(shè)計人員對膨脹劑要有一定了解。當(dāng)下應(yīng)用最廣泛的膨脹劑有復(fù)合型、硫鋁酸鹽型、明礬型?；炷猎谟不^程中，體積一定會發(fā)生變化。這時就有了膨脹劑的用武之地，通過補充收縮體積，從而讓混凝土有一個穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)。另外，膨脹劑在抵消拉應(yīng)力方面也有亮眼表現(xiàn)。當(dāng)前，要想實現(xiàn)全面控制，還需要考量周全。在結(jié)構(gòu)設(shè)計時，設(shè)計人員要清楚建筑整體強度，并注重關(guān)注澆筑環(huán)節(jié)，避免由于設(shè)計不科學(xué)，導(dǎo)致沉降不均勻，澆筑構(gòu)件產(chǎn)生的裂縫主要分布情況。當(dāng)沉降在可控范圍內(nèi)，各項應(yīng)力變化就不會對混凝土結(jié)構(gòu)造成重大影響。除此之外，設(shè)計人員還需注意這些方面問題。在陽光照射、建筑拐角、結(jié)構(gòu)跨度等區(qū)域進行特殊處理，除了要使用雙向雙層鋼筋，還要滿足相關(guān)規(guī)范。具體來說，角度設(shè)定間距要控制在120mm以內(nèi)?？缍却笥?m的地方，要讓負(fù)彎鋼筋保持一定距離，并在外墻部位添加放射性鋼筋。每一個墻角處所放置的放射性鋼筋數(shù)量要大于八根，長度要超過2.1m。在多措并舉下，提升方案的科學(xué)性，從而最大程度保證建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。

此外，引入新型材料很有必要，這是阻止開裂的有效手段。比如將抗裂水泥納入設(shè)計方案中，能夠獲得三個好處。一是操作簡便，降低施工難度。二是提高混凝土強度，使基板更加牢固。三是水泥用量降低，可最大程度降低資源消耗。再比如運用環(huán)氧樹脂混凝土，由于其凝結(jié)時間短，對溫度要求不高，所以可以在任何環(huán)境中應(yīng)用。同時，環(huán)氧樹脂混凝土屬于復(fù)合材料，對提升混凝土耐久性、粘附性很有幫助。

3.2 平面布置的控制措施

平面布置是結(jié)構(gòu)設(shè)計中一項重要工作，布置是否合理直接關(guān)系到設(shè)計質(zhì)量。當(dāng)建筑結(jié)構(gòu)平面存在坑洼情況時，要做好兩件事。第一件，依托工程實際合理添加拉梁。第二件，對平面結(jié)構(gòu)四周樓板進行加厚處理。當(dāng)然，厚度增加時，鋼筋配置也要調(diào)整。膨脹加強帶能夠最大限度補償收縮，不給結(jié)構(gòu)裂縫的產(chǎn)生提供機會。當(dāng)前，膨脹加強帶的應(yīng)用形式有三類，分別是連續(xù)式、間歇式、后澆式。設(shè)計人員要依托現(xiàn)場情況進行選擇，這樣才能達到控制裂縫的目標(biāo)。

3.3 建筑物沉降變形控制

建筑結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)是整個建筑工程的重中之重，其設(shè)計應(yīng)該參考地質(zhì)勘查數(shù)據(jù)和施工方案，同一種建筑結(jié)構(gòu)不能選用兩種不同的基礎(chǔ)形式。采用天然基礎(chǔ)時，應(yīng)精確計算各個基礎(chǔ)的沉降量數(shù)據(jù)，當(dāng)相鄰基礎(chǔ)的沉降量偏差超過設(shè)計規(guī)范要求和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)時，應(yīng)及時科學(xué)的調(diào)整并重新核算，直至相鄰基礎(chǔ)沉降量達標(biāo)后方可進入后續(xù)工作。采用樁基礎(chǔ)時，應(yīng)結(jié)合施工實際需要選擇是否進行沉降基礎(chǔ)驗算。對于形式復(fù)雜的建筑建構(gòu)，例如層數(shù)相差較大的高低層連接一體的建筑，在高低層連接處建筑物所受到荷載較大，處理不及時會出現(xiàn)較大的沉降偏差，撕裂建筑結(jié)構(gòu)。因此，一般在兩邊結(jié)構(gòu)沉降完成后，采用后澆帶技術(shù)補充澆筑。

3.4 應(yīng)力集中縫的控制

應(yīng)力集中縫的控制在很多區(qū)域都會在結(jié)構(gòu)周圍打孔或者鉆洞，如工業(yè)建筑群、民用建筑群，與此同時，有一些結(jié)構(gòu)在長度變化可能會出現(xiàn)端面的突變情況，這些結(jié)構(gòu)在外部環(huán)境變化時很容易受到影響而出現(xiàn)收縮現(xiàn)象，在孔洞和斷面的轉(zhuǎn)角的地方結(jié)構(gòu)可能會有應(yīng)力集中的現(xiàn)象，就有可能會有結(jié)構(gòu)裂縫，如若出現(xiàn)這種狀況，我們可以用下面兩種方式解決，一個是把圓孔邊或者轉(zhuǎn)角的結(jié)構(gòu)筋加固，在建筑的轉(zhuǎn)角處添加幾個斜向的鋼筋或者網(wǎng)片；第二種方式是把邊角鋼筋加在孔洞的邊緣處，進一步對上述位置出現(xiàn)裂縫的現(xiàn)象得到有效控制。

3.5 對溫度進行合理控制

溫度對混凝土建筑影響也是比較大的，如果剛好施工地區(qū)晝夜溫差比較大，直接產(chǎn)生的冷熱交替現(xiàn)象嚴(yán)重，就會嚴(yán)重影響混凝土的建筑質(zhì)量。室內(nèi)外產(chǎn)生的溫差也會直接導(dǎo)致混凝土產(chǎn)生開裂現(xiàn)象。所以我們在進行施工的時候，要分析實際情況有針對性地對混凝土施工采用相應(yīng)對策，避免溫差大引起混凝土的裂縫出現(xiàn)，減少攪拌施工對固化土有不好的影響。有關(guān)部分在施工的時候尤其要注意高溫，在這個基礎(chǔ)上按照要求合理有效地減小室內(nèi)外溫差，如利用墻體厚度。在進行澆筑時，我們還可以通過降低澆筑溫度來使混凝土在這個狀態(tài)下很快形成混凝土結(jié)構(gòu)，以創(chuàng)造更適合施工的條件。如果處在高溫的環(huán)境下，還能用噴涂或者遮光的方式把物料的溫度降低，接著用一些設(shè)備進行澆筑，如冷凝管。不管溫度變化較大還是較小，都應(yīng)該有相應(yīng)的預(yù)防方法，及時降低溫度變化對工程產(chǎn)生的負(fù)面影響。

3.6 混凝土收縮裂縫的控制

混凝土收縮產(chǎn)生的應(yīng)力，尤其對于大體積混凝土如基礎(chǔ)、底板、地下室頂板等，應(yīng)在混凝土的中間位置配置構(gòu)造鋼筋網(wǎng)片，對于截面較大的梁、剪力墻等，也應(yīng)在中部配置抗裂構(gòu)造腰筋或者鋼筋網(wǎng)。同時，對于核心筒等部位，由于墻體水平承載力均較高，因此在收縮時，其應(yīng)力會集中于連梁處，對于截面較小的連梁，也應(yīng)注意其收縮開裂問題。與此同時，也要加強現(xiàn)場的施工養(yǎng)護，減少混凝土的收縮。對于面積較大的樓層，在施工時，可以考慮設(shè)置收縮后澆帶，等混凝土收縮基本完成后，再整體封閉，可以有效釋放混凝土收縮應(yīng)力，同時還可以通過添加外加劑等措施，減少混凝土的收縮。

3.7 混凝土結(jié)構(gòu)加固修復(fù)設(shè)計

混凝土出現(xiàn)裂縫后，首先應(yīng)對裂縫產(chǎn)生的原因進行評估，對于不影響使用的裂縫，如超載產(chǎn)生的裂縫，如果不影響結(jié)構(gòu)的整體安全，持續(xù)觀察后沒有開展的趨勢，可以考慮不做處理或適當(dāng)對表面進行處理即可；對于影響防水性能的裂縫，如外墻、底板、水池等部位，則需要首先對裂縫進行封閉，如使用環(huán)氧砂漿等，保證裂縫得到及時封堵，同時封堵后還需要對裂縫進行持續(xù)的觀察，確保不再開展，另外，這些部位的防水構(gòu)造也要按照規(guī)范及設(shè)計要求完成；對于影響結(jié)構(gòu)安全的裂縫，如改變使用用途后，荷載超過設(shè)計荷載范圍時，則需要對相應(yīng)的結(jié)構(gòu)構(gòu)件進行加固，加固方式包括加大截面、鋼板加固、碳纖維加固等，并且應(yīng)經(jīng)過專業(yè)的設(shè)計單位進行計算分析及設(shè)計。保證結(jié)構(gòu)的安全及使用性能[3]。

4 結(jié)束語

裂縫的產(chǎn)生屬于混凝土結(jié)構(gòu)中無法避免的一個問題，大多數(shù)混凝土結(jié)構(gòu)也能夠帶裂縫工作，我們沒有必要談“縫”色變，在實際項目中，遇到裂縫時應(yīng)理性分析，采用適當(dāng)?shù)霓k法對裂縫進行處理，避免過度浪費；如為局部裂縫，可局部處理，當(dāng)出現(xiàn)大面積的裂縫時，應(yīng)組織專家會議，找出問題所在，并針對性地對設(shè)計或施工方案進行調(diào)整，保證結(jié)構(gòu)滿足使用的要求。