高層建筑鋼筋混凝土框架梁結(jié)構(gòu)裂縫分析與處理措施

湯靜

廣西大通建設(shè)監(jiān)理咨詢管理有限公司 廣西 桂林 541001

引言

在進行高層建筑鋼筋混凝土框架梁結(jié)構(gòu)施工過程中，受到各種因素影響，適當(dāng)會出現(xiàn)結(jié)構(gòu)裂縫問題。隨著當(dāng)前社會經(jīng)濟發(fā)展水平的提高，在帶動建筑行業(yè)穩(wěn)定發(fā)展的同時，高層建筑工程數(shù)量增加，鋼筋混凝土框架梁結(jié)構(gòu)在建筑行業(yè)中應(yīng)用廣泛。在實際中，在開展鋼筋混凝土框架梁結(jié)構(gòu)施工工作時，時常會發(fā)生裂縫問題，這樣不僅給工程結(jié)構(gòu)造成影響，也不能確保工程質(zhì)量安全。所以，相關(guān)部門應(yīng)查明鋼筋混凝土框架梁結(jié)構(gòu)裂縫產(chǎn)生原因，根據(jù)分析結(jié)果，采取相關(guān)措施進行處理，從根源上防止不必要裂縫問題出現(xiàn)，確保工程質(zhì)量安全。

1 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)裂縫類型

1.1 溫度裂縫

對于混凝土來說，自身展現(xiàn)出熱脹冷縮的特點，在外界溫度變化的情況下將會產(chǎn)生溫度差，附加應(yīng)力增加。如果混凝土自身抗拉能力不足附加應(yīng)力的情況下，將會發(fā)生裂縫。在實際施工過程中，通常會在施工后期面臨溫度裂縫，溫度變化將會給裂縫發(fā)生率造成一定影響，尤其是大體積混凝土，在完成混凝土澆筑工作后，釋放大量水化熱，導(dǎo)致其內(nèi)部溫度升高，混凝土外部溫度與內(nèi)部溫度差異明顯，表面受到制約，產(chǎn)生拉應(yīng)力，混凝土前期抗拉能力薄弱，發(fā)生裂縫問題[1]。

1.2 干縮裂縫

在混凝土硬化的情況下，因為受到內(nèi)部干縮因素影響，使得體積發(fā)生改變，從而產(chǎn)生干縮裂縫。結(jié)構(gòu)表面干縮裂縫比較細(xì)，發(fā)展走向無規(guī)律?；炷潦┕ひ话阍谑彝?，如果長期暴露，必然會產(chǎn)生干縮裂縫。

1.3 沉降裂縫

在建筑基礎(chǔ)發(fā)生不均勻沉降狀況時，框架受到應(yīng)力影響，在斜拉或者剪切影響下，導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)發(fā)生裂縫問題。隨著沉降規(guī)模的增加，裂縫發(fā)生走向明顯，這種裂縫問題容易受到地基變形因素影響[2]。另外，因為施工材料、施工設(shè)計、施工工藝的不合理，也會容易產(chǎn)生裂縫問題。

1.4 荷載裂縫

因為在本質(zhì)上存在差異，荷載在作用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)時，將會產(chǎn)生形狀各不相同的裂縫。一般情況下，住拉應(yīng)力方向和裂縫發(fā)展方向之間有著必然的聯(lián)系。在實際高層建筑工程施工建設(shè)中，由于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)受到各種因素的影響，導(dǎo)致裂縫問題頻繁出現(xiàn)，這種裂縫問題一般產(chǎn)生在施工環(huán)節(jié)中。例如，在脫模施工建設(shè)中，因為施工方式或者脫模時間不科學(xué)，設(shè)定的運送、堆放、吊裝環(huán)節(jié)中吊點位置與墊塊位置不相符，施工過程中存在嚴(yán)重的超荷載狀況，從而產(chǎn)生荷載裂縫。

2 高層建筑鋼筋混凝土框架梁結(jié)構(gòu)裂縫產(chǎn)生原因

2.1 環(huán)境因素

在環(huán)境方面，使得鋼筋混凝土框架梁結(jié)構(gòu)發(fā)生裂縫的原因，就是空氣溫度與混凝土內(nèi)部溫度有明顯差異，因為混凝土具有熱脹冷縮的特點，如果抗壓性和傳熱性比較小，在施工環(huán)境變化的情況下，使得濕度與溫度發(fā)生變化，與混凝土內(nèi)部溫度與濕度產(chǎn)生差異，受到應(yīng)力影響，混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生變形，導(dǎo)致鋼筋混凝土框架梁結(jié)構(gòu)裂縫。并且，由于混凝土長時間暴露在室外，容易受到光照、溫度等因素影響，混凝土內(nèi)部中水分流失，產(chǎn)生裂縫。

2.2 設(shè)計因素

設(shè)計缺少合理性是造成鋼筋混凝土框架梁結(jié)構(gòu)裂縫出現(xiàn)的主要原因，具體有以下幾點：首先，鋼筋混凝土框架梁結(jié)構(gòu)質(zhì)量不滿足國家要求，發(fā)生斷面突變現(xiàn)象，或者溜槽設(shè)計不合理，應(yīng)力比較集中，構(gòu)件斷裂，無法承載對應(yīng)荷載，出現(xiàn)裂縫。其次，在鋼筋混凝土框架梁結(jié)構(gòu)配筋過程中，配筋直徑選擇不合理，導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)裂縫[3]。再次，在設(shè)計中，沒有合理在鋼筋混凝土框架梁結(jié)構(gòu)中施加預(yù)應(yīng)力，引發(fā)構(gòu)件裂縫問題。最后，混凝土配比不科學(xué)，沒有根據(jù)工程現(xiàn)場實際情況選擇適宜的混凝土等級，造成混凝土用灰量的增多，影響混凝土收縮。

2.3 材料因素

在混凝土配比中，材料有水泥、砂石、外加劑等，如果其中一種材料存在質(zhì)量問題，將會給鋼筋混凝土框架梁結(jié)構(gòu)質(zhì)量帶來影響，產(chǎn)生裂縫。首先，水泥強度等級和水泥細(xì)度直接決定混凝土裂縫的產(chǎn)生，水泥在與水結(jié)合以后將會產(chǎn)生水化反應(yīng)，這也是混凝土施工中裂縫產(chǎn)生的根本原因。其次，骨料粒徑越細(xì)，則會造成混凝土用灰量和用水量的增多，加大水化反應(yīng)發(fā)生概率，增加混凝土收縮量，使得鋼筋混凝土框架梁結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫。再次，混凝土屬性問題使得混凝土在凝固中增加其收縮量，這點和砂石中含泥量有著直接關(guān)聯(lián)，如果混凝土粗細(xì)集料級配不滿足施工要求，也會造成混凝土收縮量的增多，引發(fā)裂縫。最后，混凝土種類不同，收縮量也會存在差異。例如，礦渣硅酸鹽水泥收縮量與普通硅酸鹽水泥收縮量比較，是其三倍。

2.4 施工因素

混凝土作為一種人工混合材料，權(quán)衡混凝土質(zhì)量的核心指標(biāo)在于混凝土成型后均勻性和密度。換句話說，混凝土配比、攪拌、運輸、澆筑、振搗等環(huán)節(jié)，如果沒有嚴(yán)格按照施工要求進行操作，必然會影響施工質(zhì)量，出現(xiàn)裂縫。與此同時，鋼筋混凝土框架梁結(jié)構(gòu)模板選擇不合理，出現(xiàn)滲漏問題，或者提前拆除模塊，也會發(fā)生裂縫。在施工現(xiàn)場，鋼筋表面污染嚴(yán)重，混凝土鋼筋保護層沒有按照施工要求進行操作，在混凝土澆筑中，都會出現(xiàn)裂縫[4]。在混凝土施工完成后，應(yīng)及時養(yǎng)護，通過撒適量的水，保證混凝土表面濕潤，給混凝土凝固提供良好條件。如果混凝土濕潤度比較大，或者濕潤水溫度與混凝土自身溫度差異明顯，也會產(chǎn)生裂縫問題。

3 高層建筑鋼筋混凝土框架梁結(jié)構(gòu)裂縫處理措施

3.1 加強約束力控制

加強約束力控制是避免鋼筋混凝土框架梁結(jié)構(gòu)發(fā)生裂縫問題的重要方式，在對鋼筋混凝土框架梁結(jié)構(gòu)施工過程中，需要對其收縮空間有一定的認(rèn)識，合理使用超長結(jié)構(gòu)或者地面結(jié)構(gòu)，從而優(yōu)化混凝土收縮功能，發(fā)揮效能。在交接點和滑動層設(shè)計中，需要把其設(shè)定在巖石或者混凝土中，在高層建筑施工過程中，把斜形車道一側(cè)安裝在滑動層，這樣不但能夠給后續(xù)施工提供便利，也能減少約束力，促進工程施工水平和效率的提升。

3.2 處理結(jié)構(gòu)表面

在高層建筑工程施工建設(shè)中，施工人員需要把鋼筋混凝土框架梁結(jié)構(gòu)表面雜物進行清理，認(rèn)真打磨，對于存在裂縫問題的鋼筋混凝土框架梁結(jié)構(gòu)，及時處理，破損位置及時修復(fù)。如果高層鋼筋混凝土框架梁結(jié)構(gòu)存在凹凸不平的狀況，也可以在打磨機的作用下對其打磨，讓凹凸不平位置平整光滑，之后進行處理[5]。如果采用澆水方式修復(fù)以后，依然存在裂縫問題，應(yīng)利用灌封膠處理，盡可能讓裂縫結(jié)構(gòu)黏合。此外，鋼筋混凝土材料表面干燥，如果鋼筋結(jié)構(gòu)補強過程產(chǎn)生大量水分，施工人員應(yīng)第一時間清水處理，必要的情況下可以使用酒精清理。

3.3 注意操作過程

在高層建筑施工中，施工人員應(yīng)關(guān)注各種注意事項，應(yīng)對梁柱節(jié)點綁扎處理，確保接頭能夠與鋼筋材料充分結(jié)合，讓鋼筋能夠處于縱向狀態(tài)，把鋼筋材料產(chǎn)生距離及時記錄，將鋼筋籠調(diào)節(jié)到適宜高度，之后完成固定。節(jié)點模板是高層建筑工程施工中重要環(huán)節(jié)，要求技術(shù)人員采取相關(guān)方式進行處理，在實際施工中，應(yīng)注意相關(guān)事項，不可造成混凝土結(jié)構(gòu)的破壞，對施工各個環(huán)節(jié)認(rèn)真檢查，減少質(zhì)量問題。

3.4 強化材料控制

在選擇混凝土材料時，需要對水泥與砂石含量科學(xué)管控，避免混凝土材料中含有較多的泥沙。與此同時，做好泥塊數(shù)量的控制工作，在砂石選擇中，盡可能確保砂石細(xì)度和硬度滿足施工要求，將其控制在適宜范圍內(nèi)。除此之外，加強水泥顆粒控制，由于水泥顆粒大小將會給混凝土結(jié)構(gòu)硬度造成一定影響，在混凝土攪拌過程中，盡可能選擇質(zhì)量過關(guān)的砂石及水泥。在鋼筋混凝土框架梁結(jié)構(gòu)施工操作中，適當(dāng)添加外加劑，這樣不但可以改善鋼筋混凝土框架梁結(jié)構(gòu)性能，也能減少施工材料消耗，減少施工成本支出，維護企業(yè)整體利益。

3.5 做好施工把控

在制定施工方案過程中，應(yīng)結(jié)合工程現(xiàn)場實際情況，確定施工各環(huán)節(jié)控制點，加強施工管理，保證工程施工質(zhì)量。在實際施工建設(shè)中，尤其是鋼筋混凝土框架梁結(jié)構(gòu)施工，需要從工程實際入手，確定鋼筋混凝土框架梁結(jié)構(gòu)施工要求和標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)工程現(xiàn)場具體情況，構(gòu)建一套完善的管理機制，給鋼筋混凝土框架梁結(jié)構(gòu)施工建設(shè)工作開展提供支持，保證工程施工質(zhì)量。通過完善工程管理機制，可以保證施工建設(shè)工作有序進行，提高鋼筋混凝土框架梁結(jié)構(gòu)施工水平和質(zhì)量。只有完善相關(guān)管理機制，將其應(yīng)用到具體位置，才能將其效能充分發(fā)揮，增強施工穩(wěn)定性與安全性。在施工建設(shè)過程中，如果存在問題，應(yīng)加強問題探究，根據(jù)問題產(chǎn)生原因，采取相關(guān)措施進行處理。施工企業(yè)可以總結(jié)其他工程管理經(jīng)驗，將其應(yīng)用到實際中，從根源上減少鋼筋混凝土框架梁結(jié)構(gòu)裂縫問題出現(xiàn)，優(yōu)化工程施工質(zhì)量。

3.6 碳纖維布處理

在使用碳纖維布處理裂縫技術(shù)時，其工藝流程在于卸荷、地基處理、涂抹底膠、找平、粘貼、保護等，具體操作要求如下：首先，鋼筋混凝土框架梁結(jié)構(gòu)表面處理，通過對補強位置打磨，之后利用澆水修補，如果表面凹凸不平，應(yīng)在打磨機的配合下打磨處理。如果補強的混凝土表面依然存在裂縫問題，需要利用結(jié)構(gòu)灌縫膠灌注以后再補強。在實際施工操作中，要求混凝土表面做到整潔、干燥，如果補強位置出現(xiàn)滲水問題，應(yīng)該第一時間疏導(dǎo)，干燥處理，利用丙酮或者酒精對需要補強的混凝土表面進行擦拭清理。其次，底膠施工。在施工溫度小于5℃的情況下，或者空氣中濕度大于90%，不可施工，將底膠材料結(jié)合適宜比例承重處理，之后將其倒入到干凈容器中充分?jǐn)嚢?，利用毛刷將其均勻地涂抹在鋼筋混凝土框架梁結(jié)構(gòu)表面，保證涂抹厚度控制在0.4mm左右。在涂抹過程中，嚴(yán)禁發(fā)生流淌、氣泡等問題。在底膠干燥以后，才能繼續(xù)施工。最后，粘貼碳纖維布。根據(jù)設(shè)計要求，裁剪尺寸適宜的碳纖維布，除了有特殊要求，碳纖維布長度需要控制在3m之內(nèi)[6]。配制、攪拌、粘貼膠料，之后利用滾筒刷均勻涂抹。在搭接、拐角等位置，應(yīng)該多涂抹，在纖維表面干燥以后，才能繼續(xù)下一層碳纖維布粘貼。在最后一層碳纖維布表面涂抹一層粘貼膠料。

4 結(jié)束語

總而言之，混凝土結(jié)構(gòu)裂縫作為現(xiàn)階段高層建筑工程施工中廣泛存在的問題，要想減少裂縫問題的產(chǎn)生，應(yīng)從工程實際入手，采取相關(guān)措施，在保證工程整體結(jié)構(gòu)質(zhì)量的同時，改善工程結(jié)構(gòu)性能，適當(dāng)延長工程施工期限，為我國建筑工程行業(yè)更好發(fā)展打下扎實基礎(chǔ)。