鄭楠

（山東華邦建設集團有限公司，山東 濰坊 262500）

現(xiàn)代建筑主體結構大多采用鋼筋混凝土材料，該類型材料在強度、耐久性等方面有著十分突出的優(yōu)勢，在提高建筑結構整體穩(wěn)定性、安全性以及抗震性方面都發(fā)揮著重要價值。即便如此，混凝土材料在具體應用中仍然受到不同類型因素的影響可能出現(xiàn)一定的問題，比如結構裂縫是多年來困擾施工人員的常見現(xiàn)象，建筑結構一旦出現(xiàn)裂縫問題，會嚴重威脅到工程主體結構安全，如果沒有及時處理還會發(fā)生建筑結構變形甚至坍塌等嚴重事故，嚴重威脅使用者的生命財產(chǎn)安全[1-2]。為了進一步提高建筑工程結構裂縫控制水平，本文以山東濰坊的濱城基金大廈為研究對象，對該工程混凝土施工過程預防和處理裂縫的方法展開深入探討。

1 結構裂縫概述

濱城基金大廈使用的是框架剪力墻結構，其中地上18 層、地下1 層，筏板基礎厚度為1.0 m，面積較大，施工中采用一次性現(xiàn)澆砼施工方法。技術人員對以往同類建筑混凝土施工裂縫問題進行了總結，得出常見裂縫類型和特點，具體如下。

1.1 裂縫類型

1.1.1 收縮裂縫

收縮裂縫是建筑混凝土結構中最為常見的裂縫形式?；炷两Y構澆筑振搗完畢后進入養(yǎng)護階段，養(yǎng)護階段混凝土表面水分蒸發(fā)過快是導致出現(xiàn)收縮裂縫的主要原因，通常通過灑水等方式控制表面濕度，可以有效避免收縮裂縫。

1.1.2 溫度裂縫

混凝土固化過程中水泥和水發(fā)生反應會釋放大量的水化熱，此時內(nèi)外溫差過大，混凝土結構受到溫度影響發(fā)生熱脹冷縮，內(nèi)部產(chǎn)生拉應力，當拉應力超過混凝土的約束力時會出現(xiàn)溫度裂縫。通過降低混凝土結構內(nèi)外溫差可以避免溫度裂縫出現(xiàn)。

1.1.3 墻體裂縫

墻體常常會出現(xiàn)荷載裂縫。墻體是建筑物上部結構向地基傳遞重量的主要途徑，荷載傳遞到地基部位應力隨著深度擴散，同一深度的地基中間擴散的應力多而兩端少。當建筑處于良好地質(zhì)條件下時不會產(chǎn)生較大的不均勻沉降，但是如果遇到軟土等地質(zhì)，力的擴散不均勻會導致建筑基礎發(fā)生不均勻沉降，進而出現(xiàn)墻體荷載裂縫。通常此類裂縫在墻體兩端發(fā)生并且傾斜于較大的方向。通過優(yōu)化處理地基可以避免荷載裂縫產(chǎn)生。

1.2 裂縫特點

建筑混凝土結構中出現(xiàn)的裂縫通常寬度大于0.3 mm；建筑墻體中間位置是裂縫頻發(fā)的位置，很少出現(xiàn)于墻體兩端，如圖1 所示。

圖1 墻體裂縫

混凝土養(yǎng)護不到位是引發(fā)混凝土裂縫的常見原因，為此應高度關注養(yǎng)護作業(yè)；常見的豎向結構裂縫大多和豎向結構高度有關，通過分析以往建筑工程結構裂縫可知，很多裂縫會延伸向建筑結構外部，但是裂縫末端難以確定；如果不及時處理裂縫問題會導致裂縫擴散、增多，甚至會威脅結構整體安全。

1.3 產(chǎn)生的影響

在建筑工程建設施工中，混凝土作為一種原材料具有較高利用率，結合諸多研究實踐可發(fā)現(xiàn)，混凝土的耐久性較強、抗壓強度較大，并且強度等級范圍較廣，這些是它得到廣泛應用的主要原因。然而在建筑混凝土工程實際施工中仍存在裂縫問題，若無法第一時間解決，必定導致嚴重后果。

裂縫問題產(chǎn)生的影響如下：①降低建筑結構剛性。結構裂縫出現(xiàn)后會不斷擴大，破壞程度和影響范圍也隨之擴大，進而導致建筑結構剛度有所降低，甚至引發(fā)結構變形、整體安全性降低。②降低結構抗剪力。建筑結構裂縫會導致抗剪承載力有所下降，當下降到臨界值時建筑會出現(xiàn)倒塌等嚴重的安全事故。③影響結構強度。結構裂縫出現(xiàn)后會嚴重制約鋼筋的作用，當空氣、水體等接觸鋼筋材料后鋼筋發(fā)生銹蝕，進而使它性能降低，最終失去支撐和延展作用，影響建筑結構整體強度。④影響上部結構。建筑基礎的不均勻沉降會破壞地基的彎剪力，使基礎結構失去承載性，最終破壞上部結構。

2 建筑工程結構裂縫處理技術

2.1 填充縫隙法

填充縫隙法是在混凝土裂縫中直接填充一些混凝土修補材料，達到混凝土結構修復的效果。該方法憑借技術簡單、成本低等特點被頻繁地應用于混凝土裂縫處理中。但該方法只適合修復寬度不超過3 mm 的淺層裂縫，無法達到修復深層裂縫的效果。水泥砂漿、聚苯乙烯橡膠、纖維修補材料等物質(zhì)有著較高強度和粘合度，所以常常被應用于混凝土裂縫修補中[3]。在具體施工中，工作人員首先需要用工具鑿開裂縫的兩側形成凹槽，按照U 形或者Ⅴ形進行修整，按照20～100 mm 范圍控制凹槽的寬度，深度應抵達裂縫的底部，如果是較窄的裂縫可以按照15～50 mm 范圍控制凹槽的寬度。

2.2 結構加固技術

2.2.1 增大截面法

工作人員采用構件統(tǒng)一加固處理混凝土橫截面，達到加固的效果。施工人員選用的混凝土材料要充分混合原本構件混凝土，將配置好的混凝土材料澆筑于構件表面，在澆筑過程中注意做好養(yǎng)護處理。在完成施工后，增大了構件的表面積，同時維護原有的表面混凝土層，可以將構件的承載能力、穩(wěn)定性顯著提升。

2.2.2 包鋼加固

用鋼筋、鋼條等包裹加固處理混凝土構件邊角位置，增強混凝土構件的整體剛度。這種方法可以將構件的橫截面積增加，有著十分優(yōu)良的加固效果。

2.2.3 預應力加固

預應力拉桿是預應力加固的主要構件，通過拉桿加固混凝土構件，減小回縮混凝土裂縫，達到控制裂縫發(fā)展的效果。在具體施工中，首先要準備好千斤頂、鋼筋束、張拉機械等工具設施，做好計算和設計。其次，制作和安裝預應力拉桿，計算裂縫情況，完成施工方案審核和優(yōu)化，然后根據(jù)設計方案在相應位置安裝預應力拉桿，錨固固定[4]。最后用千斤頂?shù)仍O備張拉促使裂縫呈現(xiàn)閉合趨勢然后固定拉桿。通過這種方式可以有效提高建筑結構的整體性能，避免裂縫擴大。

3 建筑工程結構裂縫預防措施[5-8]

3.1 材料控制

水泥水化熱是引發(fā)結構裂縫的常見因素，為降低水化熱影響，可以選擇低水化熱的材料，從正規(guī)途徑采購水泥。該工程選用普通硅酸鹽水泥，同時適量添加粉煤灰等外加劑，有效控制水泥用量。

嚴格檢驗骨料物理、化學性能，確認符合國家標準規(guī)定后方可投入使用。在骨料應用中，骨料最大粒徑控制在混凝土結構截面最小尺寸的1/4 以內(nèi)，并且不超過鋼筋布設間距的3/4。該工程中細骨料選用的是中粗砂。

適量的外加劑不但可以預防結構裂縫，還有助于混凝土整體性能的改善。粉煤灰是最為常見的外加劑，可以節(jié)約水泥，控制混凝土澆筑中水化熱，同時有助于提高混凝土材料和易性。此外，該工程添加木鈣減水劑0.25%可達到降低拌和用水的效果，進一步減少了混凝土凝固階段產(chǎn)生的水化熱。

水泥、水、砂石等材料配比需要通過試驗確定，不同結構強度原材料配比存在一定差異。通常碎石顆粒粒徑為10～40 mm，其中10～30 mm 粒徑的碎石含量應在65%以上。中砂細度模數(shù)在2.80～3.00 范圍內(nèi)。砂石中泥質(zhì)量分數(shù)不超過1%。該工程結構構件砼材料如表1 所示。

表1 不同部位所用混凝土等級

3.2 澆筑和振搗優(yōu)化

混凝土澆筑方法主要包括水平分層、斜向分段、持續(xù)推進等方法。比如該工程基礎結構采用分層澆筑方法，按照不超過20 cm 的厚度控制每層澆筑厚度，第二層混凝土在第一層混凝土初凝前及時澆筑并且振搗，可有效消除兩層之間縫隙。澆筑過程中技術人員應加強對混凝土坍落度、泵送管道密封性等細節(jié)的重視。

通過合理振搗可以提高混凝土結構密實度。該工程采用三道振搗施工方式，按照坡腳、坡中間、坡頂3處同時振搗，振搗工作由專業(yè)人員操作，振搗過程中嚴禁觸碰預埋件、鋼筋、模板。在振搗過程中快速插入振搗棒，維持3～5 s 振搗后緩慢拔出。在完成振搗后刮平表面從而實現(xiàn)混凝土結構平整度的提升。

3.3 養(yǎng)護

一方面，養(yǎng)護階段重點關注混凝土表面濕度，避免表面水分流失過快出現(xiàn)干縮裂縫，在混凝土澆筑振搗后養(yǎng)護人員立刻采取養(yǎng)護措施，在12 h 內(nèi)灑水養(yǎng)護，并且時刻關注天氣情況，在高溫炎熱的時間段適當增加灑水頻率；另一方面，加大混凝土內(nèi)外溫度控制力度。該工程埋設混凝土溫度自動化監(jiān)測設備，養(yǎng)護人員動態(tài)監(jiān)測混凝土內(nèi)外溫差情況，通過灑水降溫等方式將混凝土結構內(nèi)外溫差控制在25 ℃以內(nèi)。

3.4 優(yōu)化管理

為避免工程出現(xiàn)裂縫問題，企業(yè)在施工前期根據(jù)工程實際需求以及質(zhì)量保證標準（ISO9002）要求構建了項目指揮部結構，并且編制了混凝土施工質(zhì)量控制表。該工程明確劃分各個崗位職責、權力、任務，最終各個部門高效落實自身任務，共同合作順利完成工程建設，達到混凝土結構優(yōu)質(zhì)的質(zhì)量控制目標。砼工程質(zhì)量程序控制如圖2 所示。

圖2 砼工程質(zhì)量程序控制表

4 結束語

結構裂縫是建筑工程施工中常見的問題，本文以濱城基金大廈為研究對象分析了混凝土裂縫處理及預防方法，該工程經(jīng)過嚴格控制施工技術及各個部門的管控，取得了良好的效果。希望該工程的施工技術方法可以為其他項目提供一定的參考。