簡(jiǎn)述混凝土裂縫的辨識(shí)和處理原則

【摘要】在經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的今天，各項(xiàng)技術(shù)發(fā)生著日新月異的變化，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)仍然是目前建筑領(lǐng)域使用做廣泛的建筑結(jié)構(gòu)形式，雖然這種結(jié)構(gòu)形式有著建設(shè)周期長(zhǎng)、自重大、能耗大、難于回收利用等不足之處，但鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)擁有的可塑性、耐久性、施工技術(shù)簡(jiǎn)便、受力好、經(jīng)濟(jì)等特點(diǎn)，可以預(yù)見(jiàn)這種結(jié)構(gòu)形式在今后的很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)依然會(huì)是主要的建筑結(jié)構(gòu)形式。但混凝土結(jié)構(gòu)的特性導(dǎo)致他有著非常大的缺陷，其中以混凝土抗拉強(qiáng)度不足導(dǎo)致的混凝土裂縫最為普遍，這將嚴(yán)重影響鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的壽命、外觀和使用性能?；炷亮芽p的處理必須從裂縫的成因、受力、使用部位等方面著手，綜合分析后本著確保結(jié)構(gòu)安全和長(zhǎng)久使用的原則選著混凝土裂縫的處理方法。

【關(guān)鍵詞】混凝土；裂縫；受力分析；處理

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中存在許多的缺陷，但其中以混凝土裂縫最為普遍，也最不為人們所接受，大部分人只要看見(jiàn)裂縫就認(rèn)為混凝土出現(xiàn)了嚴(yán)重的問(wèn)題，在住房商品化的今天，地下室漏水、樓板開(kāi)裂、墻體開(kāi)裂等問(wèn)題時(shí)有發(fā)生。由于混凝土材料來(lái)源廣泛、施工隊(duì)伍技術(shù)水平參差不齊、結(jié)構(gòu)形勢(shì)復(fù)雜多變、施工工序較多、工期長(zhǎng)、使用環(huán)境復(fù)雜，任何一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問(wèn)題都有可能導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生。與混凝土承載力計(jì)算相比，混凝土裂縫的計(jì)算也顯得粗略，防開(kāi)裂、限制開(kāi)裂的構(gòu)造措施還值得深入研究【1】，在裂縫的危害程度、辨別方式、處理方式的選擇和責(zé)任追究等方面也很值得我們深入的研究。

1、混凝土裂縫的危害

混凝土裂縫的成因和危害可以從混凝土這種材料的特性、受力狀態(tài)等方面進(jìn)行研究，普通混凝土的受彎構(gòu)件，混凝土抗拉強(qiáng)度只有抗壓強(qiáng)度的1/17～1/8【2】，極限拉應(yīng)變很小，比如混凝土梁，在受力達(dá)到設(shè)計(jì)荷載的35%左右就有可能出現(xiàn)裂縫，但此時(shí)混凝土梁的鋼筋應(yīng)力僅僅只有鋼筋設(shè)計(jì)允許應(yīng)力的1/14～1/10左右，顯然此時(shí)的混凝土梁還處于安全狀態(tài)，不會(huì)出現(xiàn)斷裂、坍塌等危險(xiǎn)事故發(fā)生。在混凝土的裂縫形成原因中，混凝土在澆筑初期的干縮變形、溫度應(yīng)變等都會(huì)造成混凝土裂縫，但這些裂縫也不一定會(huì)危害結(jié)構(gòu)安全，因此混凝土裂縫并不一定都是事故，也不一定都需要處理，在裂縫不超過(guò)允許的長(zhǎng)度和寬度條件下很多的混凝土構(gòu)件是允許帶裂縫工作的。但對(duì)于梁中部受拉區(qū)的裂縫、懸挑構(gòu)件端部和上部裂縫、結(jié)構(gòu)柱豎向裂縫和脫落則需要特別注意，這些往往是結(jié)構(gòu)開(kāi)始破壞的先兆，必須引起重視。我國(guó)現(xiàn)行《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50010）、《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》（GB50202）均對(duì)混凝土的裂縫寬度進(jìn)行了規(guī)定，設(shè)計(jì)、施工、驗(yàn)收時(shí)要嚴(yán)格執(zhí)行。

2、混凝土裂縫的分類

混凝土裂縫是一個(gè)復(fù)雜多變的質(zhì)量問(wèn)題，也是難于避免的，受到多方面的因素的影響，澆筑初期的裂縫后期可能愈合，裂縫有可能會(huì)變大或變小，表面裂縫有可能變成深層裂縫，同樣一條裂縫會(huì)隨著溫度和荷載大小的變化而變化，夏天窄冬天寬?；炷亮芽p的分析、分類和處理必須從裂縫的成因、受力特點(diǎn)、使用部位、周邊環(huán)境、氣候等方面著手。

按照混凝土產(chǎn)生的原因和性質(zhì)，可以將裂縫大致分為沉降裂縫、荷載裂縫、溫度裂縫、收縮和干縮裂縫、張拉裂縫、腐蝕裂縫和施工裂縫，裂縫產(chǎn)生的原因不同，導(dǎo)致其外觀表現(xiàn)形態(tài)及特征也不一樣。在混凝土事故調(diào)查分析時(shí)，我們可以按照裂縫產(chǎn)生的原因和時(shí)間進(jìn)行區(qū)分，有設(shè)計(jì)原因、施工原因、養(yǎng)護(hù)原因、后期使用原因、周邊環(huán)境原因、自然災(zāi)害、人為破壞等。其中設(shè)計(jì)原因造成的往往很容易忽視，施工單位難于辨識(shí)也往往礙于工作關(guān)系不愿意進(jìn)行追究，筆者在工作中就遇見(jiàn)由于后澆帶留置不合理、未合理設(shè)置板面負(fù)彎曲筋而造成的裂縫，在一些EPC工程中由于設(shè)計(jì)過(guò)于經(jīng)濟(jì)化、安全系數(shù)低、預(yù)留荷載考慮不足這類問(wèn)尤為突出。

3、混凝土裂縫的辨識(shí)

正確辨別裂縫的性質(zhì)是正確選著處理方式的基礎(chǔ)，混凝土的裂縫的性質(zhì)可以根據(jù)裂縫出現(xiàn)的位置、出現(xiàn)開(kāi)裂的時(shí)間、裂縫的發(fā)展變化、裂縫的外形、裂縫的尺寸數(shù)量（長(zhǎng)寬深淺等）等因素，從而判斷裂縫是屬于哪一類型裂縫，進(jìn)一步確定裂縫的重要性、受力情況、危險(xiǎn)程度和處理要求，綜合分析后本著確保結(jié)構(gòu)安全和長(zhǎng)久使用的原則選著混凝土裂縫的處理方法。筆者根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工經(jīng)驗(yàn)和參考國(guó)內(nèi)相關(guān)文獻(xiàn)，認(rèn)為可以從一下五個(gè)方向?qū)α芽p進(jìn)行辨識(shí)。

一般非預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)中的屋架、托架和重級(jí)工作制吊車(chē)梁的裂縫寬度不大于0.2mm，其他非預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)構(gòu)件裂縫寬度不大于0.3mm，【3】但要根據(jù)及時(shí)使用和環(huán)境情況具體分析。對(duì)于影響混凝土使用功能、超過(guò)允許寬度、降低結(jié)構(gòu)剛度、沿著受力鋼筋縱向和嚴(yán)重影響建筑物感觀的裂縫需要特別注意。

4、混凝土裂縫的處理原則

首先要查清原因和鑒別裂縫性質(zhì)，由于混凝土的裂縫往往是由多種原則造成的，如果一時(shí)難于判斷原因和性質(zhì)，如果裂縫沒(méi)有進(jìn)一步惡化，可以進(jìn)一步觀察或進(jìn)行試驗(yàn)以確定裂縫性質(zhì)后進(jìn)行處理。裂縫處理要明確處理的目的，以確定是保護(hù)封閉、堵漏還是結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)，對(duì)于不涉及結(jié)構(gòu)安全的裂縫要注意構(gòu)件的剛度、外形尺寸、氣密性、表面整潔、美觀和使用感受的要求，對(duì)于涉及結(jié)構(gòu)安全的補(bǔ)強(qiáng)處理以確保建筑物安全使用為重點(diǎn)。

選擇合適的處理時(shí)間非常重要，比如對(duì)于隨溫度變化的裂縫進(jìn)行封閉處理時(shí)應(yīng)在混凝土裂縫寬度最大時(shí)進(jìn)行處理；對(duì)于影響結(jié)構(gòu)安全的補(bǔ)強(qiáng)處理，應(yīng)經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)確認(rèn)后及時(shí)處理；對(duì)于沉降裂縫如不影響結(jié)構(gòu)安全應(yīng)在沉降穩(wěn)定后進(jìn)行處理。處理的同時(shí)還要考慮處理材料和工藝方法的適用性及耐久性問(wèn)題，處理要注意禁止對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行進(jìn)一步的破壞和惡化。

目前建設(shè)行業(yè)有很多的裂縫處理方法，大致可以分為封閉保護(hù)和結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)兩大類，也出現(xiàn)了混凝土裂縫自修補(bǔ)技術(shù)，既可用于老舊建筑物也可用于新建建筑物，技術(shù)也都比較成熟，但這些都是亡羊補(bǔ)牢不得已而為之?？傊还苁鞘裁丛蛟斐傻氖裁葱再|(zhì)和類型的裂縫，施工前早研判、早預(yù)防、早采取措施才是關(guān)鍵。在施工過(guò)程中施工單位要做好現(xiàn)場(chǎng)記錄，特別是對(duì)于容易出現(xiàn)混凝土裂縫的部位、環(huán)節(jié)采取相應(yīng)的處理措施，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題要引起重視、及時(shí)匯報(bào)、分析、觀測(cè)和采取一定的保護(hù)措施，對(duì)于一些涉及到結(jié)構(gòu)安全的混凝土裂縫要及時(shí)提請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)單位和相關(guān)專家，避免裂縫進(jìn)一步惡化和引起更嚴(yán)重的后果。

參考文獻(xiàn)：

[1]《建筑工程事故分析與處理》（第三版）中國(guó)建筑工業(yè)出版社

[2]《土木工程事故分析與處理》機(jī)械工業(yè)出版社

[3]《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50010）

[4]《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》（GB50202）

[5]《建筑工程質(zhì)量事故分析與處理》廈門(mén)大學(xué)出版社

[6]《土木工程事故處理》（第二版）科學(xué)出版社