土建工程設(shè)計(jì)與施工階段裂縫的防治探討

劉曉辰

北京建工集團(tuán)有限責(zé)任公司 北京 100055

裂縫，是土建工程某些結(jié)構(gòu)部位中較為常見(jiàn)的缺陷，對(duì)于工程的美觀性和工程質(zhì)量有著較為不利的影響，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)大大降低土建工程的安全性，給業(yè)主的生命財(cái)產(chǎn)安全帶來(lái)一定的威脅。裂縫的產(chǎn)生，既與工程設(shè)計(jì)人員的設(shè)計(jì)方法和綜合素質(zhì)水平有關(guān)，也與施工方式和施工材料的選擇有關(guān)，因此，裂縫的防治，應(yīng)主要著手于土建工程的設(shè)計(jì)與施工階段。筆者結(jié)合實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)，對(duì)裂縫產(chǎn)生原因和具體工程部位的裂縫防治進(jìn)行了詳細(xì)的闡述，希望能夠?yàn)楦魑煌侍峁┯幸鎱⒖肌?/p>

1 土建工程設(shè)計(jì)與施工階段產(chǎn)生裂縫的原因

在當(dāng)前土建工程設(shè)計(jì)與施工階段，常見(jiàn)的裂縫主要是由塑性沉降、塑性收縮、溫度變化、外力影響等原因?qū)е碌?。由于?dāng)前的土建工程結(jié)構(gòu)大多采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，因此混凝土材料的選擇以及澆筑中的質(zhì)量控制，直接決定著裂縫的出現(xiàn)與否。比如，混凝土澆筑之后不進(jìn)行及時(shí)養(yǎng)護(hù)，會(huì)因外部高溫或大風(fēng)導(dǎo)致內(nèi)部急速收縮，內(nèi)部應(yīng)力拉扯導(dǎo)致裂縫發(fā)生；也會(huì)因高溫下失水，溫度應(yīng)力導(dǎo)致裂縫發(fā)生。在施工過(guò)程中，如果模板捆扎施工有缺陷，模板持續(xù)出現(xiàn)松動(dòng)、沉降、移動(dòng)等問(wèn)題，會(huì)導(dǎo)致骨料沉降不均勻，進(jìn)而導(dǎo)致塑性裂縫的發(fā)生；而土建工程的一些薄弱部位，由于受外部多度應(yīng)力的影響，也會(huì)出現(xiàn)變形裂縫[1]。

2 工程不同部位產(chǎn)生裂縫的原因及防治對(duì)策

2.1 地面裂縫

2.1.1 裂縫產(chǎn)生的原因

地面裂縫是最為常見(jiàn)的土建工程裂縫，而地面裂縫中最常見(jiàn)的兩種類型就是預(yù)制空心板裂縫和大開(kāi)間地面裂縫。

空心板裂縫較為規(guī)則，通常是沿著板筋呈縱向分布，這種裂縫產(chǎn)生的直接原因是地面負(fù)荷過(guò)重，而如果進(jìn)一步分析的話，設(shè)計(jì)布板和施工不當(dāng)才是其產(chǎn)生的根本原因。首先，在設(shè)計(jì)過(guò)程中，如果板與板之間的拉縫處理不到位，導(dǎo)致板間留隙不足，或者灌縫程序落實(shí)不到位，灌縫量不足、灌縫工序有誤等，會(huì)導(dǎo)致預(yù)制板荷載過(guò)大而彎曲變形，進(jìn)而致使裂縫出現(xiàn)。

大開(kāi)間裂縫，通常是在支撐梁上出現(xiàn)的、由板端向板面不規(guī)則延伸的裂縫，這類裂縫的產(chǎn)生，通常是由于工程結(jié)構(gòu)導(dǎo)致的變形，比如板受荷撓度值超出，導(dǎo)致板端上翹變形，進(jìn)而引發(fā)縱向開(kāi)裂；又如支撐端沉降引起板支座不穩(wěn)，也是導(dǎo)致縱向裂縫的主要原因[2]。

2.1.2 裂縫的防治

地面裂縫的防治，主要應(yīng)做好拉縫處理工作，保證板縫預(yù)留4cm以上，可以有效的提高板縫澆筑混凝土強(qiáng)度，提高截面受力面積，進(jìn)而提高板的整體剛度，減少變形發(fā)生。另外，要規(guī)范施工，嚴(yán)格施工程序，切實(shí)遵守施工層與間欺層分開(kāi)的隔層灌縫要求，保證強(qiáng)度達(dá)到受荷要求。

2.2 墻面裂縫

（1）裂縫產(chǎn)生的原因。在外墻內(nèi)頂棚處，由于樓板作用，經(jīng)常會(huì)導(dǎo)致女兒墻趾部位出現(xiàn)水平狀裂縫。產(chǎn)生這種裂縫的原因，主要是墻面受熱過(guò)大，導(dǎo)致屋面出現(xiàn)上拱或者下?lián)系膯?wèn)題，這種形變，會(huì)加強(qiáng)板的縱向壓縮力，進(jìn)而導(dǎo)致墻體頂棚裂縫的出現(xiàn)。另外，如果土建工程中的屋頂設(shè)計(jì)不合理，屋頂過(guò)厚，會(huì)導(dǎo)致壓力向女兒墻傳導(dǎo)，導(dǎo)致裂縫發(fā)生；而女兒墻的膨脹系數(shù)要小于鋼筋混凝土的膨脹系數(shù)，所以如果梁與墻體之間有錯(cuò)位，也會(huì)經(jīng)常導(dǎo)致裂縫出現(xiàn)[3]。

（2）裂縫的防治。要強(qiáng)化圈梁對(duì)于女兒墻的保護(hù)，通過(guò)科學(xué)設(shè)計(jì)、合理布置，使高強(qiáng)度、高抗震性能的圈梁能夠有效幫助女兒墻承受一定的壓力，從而防止裂縫出現(xiàn)。要提高女兒墻本身強(qiáng)度，加寬墻體設(shè)計(jì)和添加配筋方式對(duì)于防治裂縫效果較好。此外，要保證預(yù)留2到3厘米的板端空隙，并做好灌縫處理，這樣可以增加受力面積，減少板端裂縫發(fā)生。

2.3 窗臺(tái)墻體裂縫

（1）裂縫產(chǎn)生的原因。在混合結(jié)構(gòu)建筑的房屋中，窗臺(tái)跨中或者兩角處的位置經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)細(xì)小裂縫，這種裂縫往往沿著窗臺(tái)呈縱向或者斜向的不規(guī)則分布，具有典型的上寬下窄特征。產(chǎn)生窗臺(tái)裂縫的原因，主要是溫度變化導(dǎo)致的內(nèi)應(yīng)力增加，比如，在我國(guó)北方地區(qū)的冬季，室內(nèi)溫度與室外溫度差高達(dá)30℃以上，窗臺(tái)墻體兩面溫度差值過(guò)大導(dǎo)致結(jié)構(gòu)發(fā)生收縮變形，進(jìn)而開(kāi)裂。另外，窗臺(tái)墻體裂縫也可能由于地基變形引起，由于窗臺(tái)墻體同時(shí)受到窗間墻垂直壓力和地基壓力的共同作用，因此會(huì)導(dǎo)致底部框架變形，所以既可能出現(xiàn)跨中部位的縱向裂縫，也可能出現(xiàn)窗角位置的不規(guī)則開(kāi)裂[4]。

（2）裂縫的防治。窗臺(tái)墻體裂縫的防治，首先可以采用加設(shè)反拱層的方法有效抵御地基壓力影響，進(jìn)而平衡窗臺(tái)墻體受力，減少裂縫的發(fā)生。此外，還可以加設(shè)配筋磚帶增強(qiáng)拉應(yīng)力，以有效抵御內(nèi)外溫差，防止因溫度應(yīng)力導(dǎo)致的裂縫。

2.4 地下工程裂縫

（1）裂縫產(chǎn)生的原因。在土建工程的地下工程中，也經(jīng)常出現(xiàn)3到5毫米的裂縫，這些裂縫一般縱向分布，外形較為規(guī)則。地下工程裂縫出現(xiàn)的原因，主要是建筑物結(jié)構(gòu)特性導(dǎo)致的，由于當(dāng)前較為常見(jiàn)的鋼筋構(gòu)筑物對(duì)周?chē)s束較強(qiáng)，當(dāng)溫度產(chǎn)生很大變化時(shí)，其與周?chē)Y(jié)構(gòu)的連接能力明顯下降，導(dǎo)致拉壓力產(chǎn)生，裂縫出現(xiàn)。此外，施工操作不合理，比如混凝土振搗不到位、后期養(yǎng)護(hù)不到位、施工中拆模時(shí)間不當(dāng)?shù)鹊?，都?huì)導(dǎo)致裂縫的發(fā)生。

（2）裂縫的防治。為了減少地下工程裂縫出現(xiàn)的概率，在進(jìn)行工程設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)人員必須精細(xì)計(jì)算建筑物的荷載能力以及對(duì)于溫差變化的耐受能力，并合理調(diào)整設(shè)計(jì)數(shù)值，提高工程的抗裂性。此外，在設(shè)計(jì)過(guò)程中，要科學(xué)驗(yàn)算地下結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，并根據(jù)需要適當(dāng)添加配筋，從而提高結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，防止荷載裂縫發(fā)生。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，土建工程裂縫的出現(xiàn)部位和誘發(fā)原因各有不同，但是都與設(shè)計(jì)或者施工中的疏忽有關(guān)。為此，設(shè)計(jì)施工單位和設(shè)計(jì)施工人員一定要提起對(duì)裂縫問(wèn)題的高度重視，做好工程分析和工程管理工作，從而找到合適的裂縫防治和控制對(duì)策。