混凝土建筑結(jié)構(gòu)裂縫控制的技術(shù)措施研究

梅智凱

（常德市城鎮(zhèn)建筑規(guī)劃設(shè)計(jì)有限公司，湖南 常德 415003）

現(xiàn)代建筑多以混凝土為主要材料，但混凝土本身很容易出現(xiàn)裂縫，從而使建筑結(jié)構(gòu)的抗?jié)B能力下降，進(jìn)而縮短了建筑物的使用壽命，因此加強(qiáng)對(duì)混凝土建筑結(jié)構(gòu)裂縫控制就顯得尤為重要。在實(shí)際情況中，裂縫的類型和形成原因又各有不同，因此需要采取合理的技術(shù)措施以區(qū)別對(duì)待，從而有效地保證建筑物的安全穩(wěn)定。

1 混凝土建筑結(jié)構(gòu)裂縫的類型和形成原因

1.1 混凝土建筑結(jié)構(gòu)裂縫的類型

混凝土建筑結(jié)構(gòu)裂縫的類型較多，比較突出的兩種是干縮裂縫和結(jié)構(gòu)性裂縫。對(duì)于干縮裂縫，一般形成于混凝土建筑施工的養(yǎng)護(hù)階段，此時(shí)由于混凝土中的水分蒸發(fā)而引起干縮現(xiàn)象，如果蒸發(fā)速度過快，就會(huì)導(dǎo)致混凝土表面干縮變形。從形成的裂縫外觀來看，多數(shù)呈現(xiàn)為淺細(xì)型，少數(shù)呈現(xiàn)為平行線狀或網(wǎng)狀，這些干縮裂縫會(huì)嚴(yán)重影響混凝土結(jié)構(gòu)的質(zhì)量；對(duì)于結(jié)構(gòu)性裂縫，主要形成于混凝土澆筑施工階段，此時(shí)受到外界的荷載壓迫而形成裂縫。由于不同的受力造成的情況也不同，因此結(jié)構(gòu)性裂縫也可細(xì)分為多種類型，最為常見就是荷載裂縫?；炷两Y(jié)構(gòu)受外力作用導(dǎo)致在其表面和內(nèi)部都產(chǎn)生拉應(yīng)力，當(dāng)混凝土表面難以承受這一拉應(yīng)力時(shí)就形成了荷載裂縫。除此之外，沉降裂縫也是結(jié)構(gòu)性裂縫中一種重要的類型，多由于地質(zhì)的土質(zhì)松軟或不均勻等環(huán)境因素導(dǎo)致。

1.2 混凝土建筑結(jié)構(gòu)裂縫的形成原因

設(shè)計(jì)原因、施工質(zhì)量問題、建筑使用方法不當(dāng)?shù)纫蛩囟紩?huì)產(chǎn)生裂縫，為了正確地解決裂縫問題，必須對(duì)裂縫的形成原因進(jìn)行準(zhǔn)確判斷：

第一，由混凝土材料引起的裂縫。在建筑施工過程中，如果澆筑后的混凝土處于濕度較低的環(huán)境中，此時(shí)又缺乏合理的養(yǎng)護(hù)，就會(huì)導(dǎo)致混凝土在水分散失后還未全部冷凝，從而造成混凝土收縮并引發(fā)裂縫。

第二，由材料吊卸引起的裂縫。通常為了滿足工期要求而加快施工速度，導(dǎo)致在樓面混凝土強(qiáng)度沒有達(dá)到規(guī)定值時(shí)就向上面進(jìn)行澆筑、或者不均勻地堆放很多施工設(shè)備，從而導(dǎo)致樓板開裂。

第三，由預(yù)埋管線位置引起的裂縫。建筑施工中有一道工序是預(yù)埋管線，往往在多根管線集中布設(shè)的區(qū)域或者直徑較大的管線所在的區(qū)域會(huì)出現(xiàn)裂縫，且這些裂縫多沿管線走向呈平形狀分布。

第四，由溫度開裂引起的裂縫。通常對(duì)建筑平面的長度都有嚴(yán)格規(guī)定，一旦超過允許范圍，且又缺乏針對(duì)性預(yù)防措施，就會(huì)導(dǎo)致長方向樓面中間位置的板帶出現(xiàn)裂縫，其原因在于混凝土中的拉應(yīng)力低于該板帶中的溫度應(yīng)力，這種情況下形成的裂縫稱之為溫度裂縫，且與建筑平面的長向保持垂直。

第五，由結(jié)構(gòu)平面嚴(yán)重不規(guī)則引起的裂縫?，F(xiàn)代社會(huì)中人們對(duì)于建筑物的功能需求和藝術(shù)造型愈發(fā)重視，因此就產(chǎn)生了外形千奇百怪的建筑平面、立面、躍層、錯(cuò)層以及復(fù)式戶型，甚至公共建筑也會(huì)出現(xiàn)上部急劇收進(jìn)下部大底盤的不合理結(jié)構(gòu)樣式。這些結(jié)構(gòu)平面嚴(yán)重不規(guī)則的建筑存在著豎向剛度和質(zhì)量突變、平面質(zhì)心和剛心偏離等缺陷，容易在遭遇水平強(qiáng)風(fēng)或地震時(shí)于建筑結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)角部位形成裂縫。

第六，由鋼筋銹蝕引起的裂縫?；炷帘旧碜詭У牧芽p是天然存在的，因此很有可能由于澆筑施工不夠緊實(shí)以及水分入侵等原因造成混凝土中的鋼筋發(fā)生銹蝕現(xiàn)象，繼而形成鐵銹顆粒并逐漸膨脹，最終導(dǎo)致混凝土裂縫進(jìn)一步擴(kuò)張，甚至導(dǎo)致保護(hù)層開裂。

第七，由不均勻沉降引起的裂縫。建筑物地基的位置受地質(zhì)條件的影響較大，同時(shí)建筑物高度也不盡相同，如此一來在高低錯(cuò)落或者地質(zhì)變化的位置很容易由于豎向載荷作用而形成沉降差，從而產(chǎn)生巨大的拉應(yīng)力，一旦混凝土結(jié)構(gòu)的承載力低于該應(yīng)力，就會(huì)造成不均勻沉降裂縫。

2 混凝土建筑結(jié)構(gòu)裂縫控制的技術(shù)措施

2.1 科學(xué)選用施工材料

首先應(yīng)選用水化熱較低的水泥，杜絕使用不合格水泥；對(duì)于石料和粗骨料，應(yīng)以粗糙和堅(jiān)硬為標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)確保級(jí)配良好、孔隙率小、無堿性反應(yīng)、黏土含量合理、不含有毒物質(zhì)；對(duì)于細(xì)骨料，應(yīng)選用顆粒較粗、孔隙較小、含泥量較低的中砂；對(duì)于外摻料，應(yīng)選用減水劑等外加劑以實(shí)現(xiàn)改善混凝土工作性能、減少收縮并降低用水量的目標(biāo)。

2.2 嚴(yán)格控制混凝土配料

在設(shè)計(jì)配制比例上應(yīng)保證低水灰比和低用水量，以降低混凝土發(fā)生收縮的幾率；同時(shí)做到嚴(yán)格控制水泥用量，不隨意添加；按照計(jì)量要求準(zhǔn)確配制混凝土，尤其對(duì)水灰比和水泥用量進(jìn)行嚴(yán)格控制，保證均勻攪拌；對(duì)于離析的混凝土，經(jīng)由重新攪拌均勻后再進(jìn)行澆灌。

2.3 合理配制鋼筋

對(duì)于鋼筋的配置應(yīng)以圖紙的要求進(jìn)行嚴(yán)格施工，基于對(duì)構(gòu)件抗裂性能的影響考慮來確定鋼筋的品種分類、規(guī)格高低、數(shù)量大小的改變和代用，以實(shí)現(xiàn)強(qiáng)柱弱梁的效果。擺放鋼筋的位置必須要正確，根據(jù)圖紙要求來確定鋼筋的保護(hù)層和間距，以防保護(hù)層過大或過小以及鋼筋間距過大等因素導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)裂縫。

2.4 根據(jù)規(guī)格操作完成模板工程

合理的模板構(gòu)造可以有效防止各構(gòu)件間因變形差異而引發(fā)的混凝土裂縫，因此應(yīng)確保模板和支架具備足夠的剛度，以避免由于施工載荷作用而造成的模板變形過大或開合現(xiàn)象；對(duì)于拆模時(shí)機(jī)應(yīng)進(jìn)行合理把握，杜絕過早拆模而造成的早齡期混凝土受損或開裂，但也要控制開模時(shí)間不能太晚，以防錯(cuò)過混凝土水化熱峰值，綜合來說就是不能錯(cuò)過最佳養(yǎng)護(hù)時(shí)機(jī)。

2.5 重視混凝土澆筑工藝

對(duì)水灰比進(jìn)行嚴(yán)格掌握，以防水灰比增大時(shí)相應(yīng)的混凝土極限拉伸值隨之降低，導(dǎo)致混凝土強(qiáng)度降低且收縮增大；其次采用加強(qiáng)振搗的方式對(duì)混凝土的密實(shí)性進(jìn)行改善，在澆筑混凝土環(huán)節(jié)要防止離析現(xiàn)象的出現(xiàn)，保證振搗過程的均勻適度；強(qiáng)化混凝土的早期養(yǎng)護(hù)過程，可以適當(dāng)?shù)匮娱L養(yǎng)護(hù)時(shí)間。同時(shí)在氣溫較高、濕度較低、風(fēng)速較大的情況下提前進(jìn)行噴水養(yǎng)護(hù)操作。如果澆水養(yǎng)護(hù)過程受阻或者難以保證其充分濕潤時(shí)，可及時(shí)使用保溫材料進(jìn)行覆蓋。

2.6 科學(xué)合理的完成構(gòu)造設(shè)計(jì)

建筑平面的選型應(yīng)以滿足使用要求為前提，在此基礎(chǔ)上以簡(jiǎn)單易行為原則?？紤]到平面復(fù)雜的建筑物極易產(chǎn)生扭曲等附加應(yīng)力，從而造成墻體和樓板發(fā)生開裂，因此應(yīng)合理布置縱橫墻且控制縱橫墻的開洞盡可能??；對(duì)于建筑物的長高比進(jìn)行嚴(yán)格控制，通常情況下建筑物的整體剛度隨著長高比變小而增大，相應(yīng)的調(diào)整不均勻沉降的能力也越強(qiáng)；對(duì)于建筑物各部分承重結(jié)構(gòu)的受力情況進(jìn)行合理調(diào)控，確保載荷分布均勻，以避免受力過于集中而造成的基地不均勻沉降，同時(shí)對(duì)基礎(chǔ)的剛充和強(qiáng)度進(jìn)行適當(dāng)加強(qiáng)；加強(qiáng)建筑物部分窗臺(tái)的砌體，層層設(shè)置圈梁和構(gòu)造柱，重視沉降縫的正確設(shè)置并限制伸縮縫的距離。

2.7 對(duì)地基的檢查和驗(yàn)收環(huán)節(jié)進(jìn)行加強(qiáng)

在完成基坑開挖后，應(yīng)及時(shí)通知勘察和設(shè)計(jì)單位進(jìn)行到場(chǎng)驗(yàn)收，設(shè)計(jì)方可對(duì)復(fù)雜的地基要求在基坑開挖后進(jìn)行補(bǔ)鋁探測(cè)，一旦發(fā)現(xiàn)有不利地質(zhì)存在，必須先進(jìn)行對(duì)基加固處理，然后進(jìn)行驗(yàn)收，待合格后再進(jìn)行下一步施工。在開挖基槽過程中要保證不影響原狀結(jié)構(gòu)，通過對(duì)施工順序的合理安排確保建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固，具體包括：相鄰建筑物間距較近時(shí)，應(yīng)對(duì)地基較深的建筑先行施工，以避免在開挖基坑時(shí)破壞已建地基；建筑物各部分載荷較大時(shí)，施工順序應(yīng)為先施工重、高部分，后施工輕、低部分。

3 結(jié)語

在混凝土建筑施工過程中，對(duì)結(jié)構(gòu)的裂縫進(jìn)行控制需要針對(duì)不同情況進(jìn)行具體分析，從而采取合理的方法措施以實(shí)現(xiàn)對(duì)各個(gè)環(huán)節(jié)的嚴(yán)格控制，有效地避免裂縫的產(chǎn)生或進(jìn)一步擴(kuò)大。