房屋建筑工程結(jié)構(gòu)裂縫控制及處理技術(shù)探究

任濤

【摘要】對于房屋建筑工程而言，結(jié)構(gòu)裂縫是一類具有較為嚴重危害的施工問題，造成這一問題的原因較為復(fù)雜，實踐之中，必須加強思想認識，把握導(dǎo)致結(jié)構(gòu)裂縫出現(xiàn)的原因，并采取針對性控制及處理技術(shù)及時對問題進行解決，避免其所造成的危害擴大化，切實改善房屋建筑工程的整體建設(shè)質(zhì)量。

【關(guān)鍵詞】房屋建筑工程;結(jié)構(gòu)裂縫;控制及處理技術(shù)

中圖分類號：TU75文獻標識碼：A

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.

隨著社會經(jīng)濟建設(shè)水平的不斷提升，越來越多的人意識到房屋建筑等工程質(zhì)量的重要性，由此對建筑工程施工方的相關(guān)工作實施提出了更高的要求。但在針對建筑結(jié)構(gòu)研究的過程中發(fā)現(xiàn)，造成建筑結(jié)構(gòu)質(zhì)量差的主要原因是建筑結(jié)構(gòu)在實際投入市場應(yīng)用后，存在顯著性的裂縫問題，即建筑外觀存在裂紋。裂紋的產(chǎn)生不僅威脅著建筑穩(wěn)定性，同時也影響著建筑結(jié)構(gòu)的安全性。而建筑裂紋形態(tài)不同，其產(chǎn)生的原因也不相同，最常見的裂紋產(chǎn)生原因為建筑結(jié)構(gòu)在完成主體施工后，混凝土凝結(jié)，其中水分子被蒸發(fā)，因此墻體出現(xiàn)裂紋。除上述提出的原因，當(dāng)建筑結(jié)構(gòu)基底層出現(xiàn)顯著性的不均勻沉降時，外層墻體受到的作用力呈現(xiàn)一種不均勻的趨勢，也會導(dǎo)致墻體裂縫。為了提升建筑結(jié)構(gòu)質(zhì)量，提高建筑使用后的穩(wěn)定性與安全性，本文將對裂紋控制與裂紋處理技術(shù)展開深入的研究，以此降低裂紋對建筑整體造成的影響。

1、防止建筑結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫的重要意義

目前，我國經(jīng)濟水平迅速提升，城鎮(zhèn)化進程進入了快速增長階段，人們的生活需求也發(fā)生了根本性的變化，對于建筑物質(zhì)量的要求也越來越高。在這一背景下，建筑行業(yè)的發(fā)展必須始終將安全問題擺在第一位。其中，裂縫問題是建筑工程質(zhì)量投訴的焦點，也引起了業(yè)內(nèi)和社會的極大關(guān)注，裂縫問題亟待解決。建筑物裂縫最常見的是表面裂縫，表面裂縫并不會對建筑物造成很大影響，如果裂縫出現(xiàn)時間較長，就會對建筑物造成破壞。因此，在建筑物設(shè)計、施工、后期維護過程中，技術(shù)人員必須充分認識提高建筑物表面平整度的重要性，這是防止產(chǎn)生表面裂縫的重要措施。

2、導(dǎo)致房屋建筑工程結(jié)構(gòu)裂縫出現(xiàn)的原因分析

2.1 地基變形

地基變形是導(dǎo)致房屋建筑工程中出現(xiàn)結(jié)構(gòu)裂縫的重要原因，地基變形裂縫既是一類最為常見的裂縫形式，又最具特殊性，因其易形成多種變形種類，導(dǎo)致控制與處理難度增大。此類裂縫形成的主要原因是工程建設(shè)前期準備與規(guī)劃實踐中，未能對于各項關(guān)鍵因素進行系統(tǒng)全面的考慮，因而所得到的數(shù)據(jù)存在誤差，未能準確掌握土質(zhì)結(jié)構(gòu)承載力，造成地基容易出現(xiàn)變形，進而導(dǎo)致裂縫形成。

2.2 溫度變化引起的裂縫

溫度變化也是造成建筑物裂縫的重要原因之一。具體而言，混凝土加工技術(shù)是建筑物建設(shè)過程中必不可少的一項技術(shù)。在施工過程中，經(jīng)常會出現(xiàn)水泥與水產(chǎn)生水化熱的化學(xué)現(xiàn)象，并且產(chǎn)生混凝土溫差裂縫和收縮裂縫，進而引起結(jié)構(gòu)性形變，出現(xiàn)明顯的建筑物結(jié)構(gòu)裂縫。主要原因包括以下幾點：①為了保證建筑物結(jié)構(gòu)的強度，現(xiàn)在很多建筑物都是由鋼筋混凝土建成的，而水泥在水化過程中會產(chǎn)生水化熱。在混凝土澆筑期間，由于水泥的水化，混凝土溫度會明顯升高，進而產(chǎn)生混凝土溫差應(yīng)力裂縫。②混凝土和磚砌體熱膨脹系數(shù)不同，在溫差變化較大時，建筑很容易產(chǎn)生裂縫。

2.3 荷載引起的裂縫

荷載變化是造成建筑物表面裂縫的主要原因之一。現(xiàn)代建筑大多是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，隨著使用時間的推移，建筑物的整體結(jié)構(gòu)強度逐漸降低，而鋼筋混凝土的重量卻并沒有什么變化，整體結(jié)構(gòu)的負載壓力逐漸升高，使建筑物出現(xiàn)形變，從而引發(fā)裂縫。此外，如果建筑物出現(xiàn)了深裂縫，就會使建筑物受到嚴重破壞。與無載裂縫相比，荷載裂縫對建筑結(jié)構(gòu)的影響更為不利。在建筑工程設(shè)計過程中，雖然國內(nèi)不少單位都在借鑒西方先進國家的建筑經(jīng)驗，但是效果不佳。由于預(yù)估荷載與實際荷載存在差異性，建筑結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫難以避免。

2.4 施工質(zhì)量

施工質(zhì)量對建筑物裂縫的產(chǎn)生有很大的影響，其中主要是混凝土的澆筑環(huán)節(jié)。在澆筑過程中，由于溫差的影響，應(yīng)該及時地對混凝土結(jié)構(gòu)進行水分補充，除此之外，還應(yīng)該根據(jù)設(shè)計的最大荷載，控制好澆筑的量。在模板捆扎時，也要嚴格地按規(guī)范進行，如果出現(xiàn)綁扎不牢的情況，也會產(chǎn)生裂縫。

2.5 收縮裂縫

收縮裂縫在混凝土裂縫中占有較大比例，一般包括以下幾種裂縫類型。一是膠凝裂縫。水泥在凝固過程中會發(fā)生固化，使水泥膠體體積明顯變小，引發(fā)混凝土產(chǎn)生自主收縮的現(xiàn)象，這種現(xiàn)象貫穿于水泥固化的全過程。二是干燥裂縫。在混凝土振搗過程中，引發(fā)混凝土內(nèi)部的游離水溢出，在混凝土表面產(chǎn)生收縮現(xiàn)象，隨著混凝土靜置時間的增加，游離水持續(xù)揮發(fā)，引發(fā)混凝土表層收縮，造成混凝土體積不斷減少。在振搗后會發(fā)生后泥土離析現(xiàn)象，引起混凝土表層收縮速度加快，從而引發(fā)干燥裂縫。三是碳化收縮裂縫。由于混凝土所含的二氧化碳和氧化鈣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，其化學(xué)產(chǎn)物碳酸鈣會造成混凝土體積變小，從而產(chǎn)生裂縫。

2.6 外界環(huán)境導(dǎo)致裂縫

處于低溫環(huán)境中施工，混凝土構(gòu)件在受凍的情況下發(fā)漲，就會導(dǎo)致裂縫產(chǎn)生。混凝土構(gòu)件具有非勻質(zhì)密實的特征，內(nèi)部會有大小不均的空隙，其中含有水分。所以，當(dāng)混凝土的溫度低于0℃的時候，內(nèi)部水分凍結(jié)，產(chǎn)生體積膨脹，就會有拉應(yīng)力產(chǎn)生，此時就會有裂縫產(chǎn)生。所以，處于冬季的低溫環(huán)境中，就要采取相應(yīng)的保溫措施，防止混凝土因受凍而產(chǎn)生裂縫，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)強度降低，對施工質(zhì)量造成不良影響。許多混凝土的內(nèi)部濕度變化很小或較慢，但表面濕度往往變化較大，易于蒸發(fā)，如養(yǎng)護不到位，表面干縮形變受到內(nèi)部混凝土的約束，也往往導(dǎo)致裂縫。因而適宜的溫、濕度條件是相互關(guān)聯(lián)的，混凝土的保溫措施常常也有保濕的效果?；炷岭S著環(huán)境溫度的變化會產(chǎn)生熱脹冷縮，影響到內(nèi)部結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。隨著溫度的變化，混凝土出現(xiàn)變形受阻，就會在混凝土的結(jié)構(gòu)內(nèi)部有拉應(yīng)力產(chǎn)生。如果拉應(yīng)力過大，超出了混凝土自身的抗拉強度，溫度裂縫就會產(chǎn)生。通常，房屋建筑施工中溫度收縮裂縫是比較常見的。

3、房屋建筑工程結(jié)構(gòu)裂縫有效控制及處理技術(shù)

3.1 灌漿處理

灌漿技術(shù)可以應(yīng)用于多類結(jié)構(gòu)裂縫的修復(fù)和處理，具有操作簡單、所需成本低的優(yōu)勢，且灌漿技術(shù)已經(jīng)較為成熟，因此可以開展標準化施工，當(dāng)前這一技術(shù)已經(jīng)成為房屋建筑工程結(jié)構(gòu)裂縫處理中最常用的技術(shù)。所謂灌漿處理，就是指根據(jù)結(jié)構(gòu)裂縫的實際大小，通過在其中灌入水泥或者其他材料來完善空隙，從而達到增強建筑穩(wěn)定性的目的。相較于傳統(tǒng)填充技術(shù)而言，灌漿技術(shù)更重視細節(jié)部分的處理，能夠形成對于傳統(tǒng)技術(shù)的有效補充，進一步改善整體處理效果。

3.2 強補處理

當(dāng)房屋建筑工程中的混凝土在出現(xiàn)結(jié)構(gòu)裂縫后強度下降、無法滿足相關(guān)標準要求完成對于建筑物的支撐時，需要及時對其進行強補處理。結(jié)構(gòu)強補處理技術(shù)是指對于存在明顯開裂情況的混凝土進行清除處理，之后根據(jù)工程的整體結(jié)構(gòu)特征，處理其破損及阻礙處，通過新澆混凝土的方式來有效補強其承載力，確保其能夠滿足支撐整體建筑的需求，有效避免建筑物出現(xiàn)崩塌的情況或是發(fā)生其他意外安全事故。在強補過程中，需要注意對所使用材料的質(zhì)量進行控制，比如，若裂縫是由于結(jié)構(gòu)承載的壓力過大而形成，此時可以應(yīng)用高分子材料粘結(jié)劑來提升整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，有效地粘合結(jié)構(gòu)斷面，達到改善其性能的目的，避免其內(nèi)部構(gòu)造受到外部因素的干擾和影響，降低鋼筋出現(xiàn)銹蝕的情況，有效延長整體使用壽命。

3.3 應(yīng)力變化裂縫控制

由荷載引起的應(yīng)力變化裂縫是最為常見的裂縫類型，一旦出現(xiàn)就會嚴重影響建筑物設(shè)計質(zhì)量。針對這個問題，相關(guān)單位在設(shè)計過程中應(yīng)該采取以下措施：①在具體施工過程中，技術(shù)設(shè)計人員必須參與驗收，必須檢查實際施工情況，保證施工符合設(shè)計要求;②相關(guān)單位必須加強對材料質(zhì)量的控制力度，必須保證混凝土材料的質(zhì)量符合設(shè)計要求;③在混凝土澆筑之前，相關(guān)單位必須檢測混凝土的質(zhì)量，以保證混凝土強度和坍落度。

3.4 增大截面加固法

對于一些能夠引發(fā)安全隱患的裂縫，需要對混凝土結(jié)構(gòu)進行加固處理。其中，在混凝土強度不足造成結(jié)構(gòu)抗力安全問題的情況下，可以采用增大截面法進行處理。在土木工程領(lǐng)域，針對梁、板等混凝土構(gòu)件的加固技術(shù)通常采用結(jié)構(gòu)加固法，具體來說，就是增加截面面積以提高混凝土結(jié)構(gòu)強度，增大截面法施工簡單，但由于截面面積增加，造成構(gòu)件自重增加，影響了使用空間，同時，由于混凝土結(jié)構(gòu)受力發(fā)生變化，對結(jié)構(gòu)安全產(chǎn)生負面影響。增大截面法一般采用鋼筋混凝土圍套包裹再混凝土結(jié)構(gòu)外層，從而提高了混凝土結(jié)構(gòu)的承載力。

3.5 加強材料選擇與質(zhì)量控制

在對裂縫進行控制和處理的過程中，必須注意合理選擇材料，避免引入質(zhì)量不合格的材料導(dǎo)致出現(xiàn)適得其反的控制效果。首先，需要對材料供應(yīng)商的資質(zhì)進行全方位的審核，確保其資質(zhì)與材料及時供給能力后方可與其進行簽約，應(yīng)重視在合同中詳細規(guī)定責(zé)任追究細節(jié)，進一步增強材料質(zhì)量控制實效性;其次，在材料正式進入房屋建筑工程施工現(xiàn)場前，工作人員需要對其進行再次檢測，確保其質(zhì)量和安全性達到相關(guān)標準要求。在這一環(huán)節(jié)，尤其需對于水泥這一澆筑混凝土的關(guān)鍵材料進行嚴格檢測，認真審核相關(guān)檢驗報告，確保其處在保質(zhì)期內(nèi)，并對其成分進行檢測，嚴格杜絕內(nèi)含硅酸鹽成分的水泥進入施工現(xiàn)場。

3.6 嚴格落實施工養(yǎng)護要點

施工因素是導(dǎo)致結(jié)構(gòu)裂縫出現(xiàn)的重要原因，因此在實踐之中必須重視提高對于施工環(huán)節(jié)的監(jiān)督和管控力度，確保施工人員嚴格落實好各項技術(shù)要點：首先，需要嚴格按照相應(yīng)技術(shù)標準對混凝土配比進行確定和應(yīng)用，避免施工人員根據(jù)主觀經(jīng)驗進行配比的行為出現(xiàn);其次，加強全過程管理，通過將日常檢查和不定期突擊抽查相結(jié)合的方式，有效保障施工活動朝著標準化和規(guī)范化的方向發(fā)展。在房屋建筑工程完成整體施工之后，需要進一步加強竣工驗收活動，尤其應(yīng)重視從預(yù)防混凝土結(jié)構(gòu)裂縫出現(xiàn)的角度出發(fā)，進行全面系統(tǒng)的質(zhì)量檢查，及時發(fā)現(xiàn)和解決其中存在的質(zhì)量問題;第三，建立完善的施工管理制度，明確各個參與人員的具體職能和責(zé)任，進一步增強其責(zé)任意識，若發(fā)現(xiàn)存在施工質(zhì)量不達標之處，嚴格按照制度規(guī)定進行責(zé)任追究和懲處工作;其四，開展培訓(xùn)活動，重視通過培訓(xùn)幫助施工人員掌握混凝土結(jié)構(gòu)施工要點和裂縫控制措施，并通過培訓(xùn)進一步增強其質(zhì)量意識，提高其職業(yè)道德水平，促進其在開展各項施工活動的過程中認真落實好各項技術(shù)要點，從而達到嚴格控制施工質(zhì)量的目的。此外，需要在完成混凝土澆筑后及時開展養(yǎng)護工作，通過進行高效的濕養(yǎng)護，有效降低混凝土的干縮率，從而確保其處于良好的狀態(tài)，切實增強房屋建筑工程結(jié)構(gòu)的安全性與穩(wěn)定性。

結(jié)語：

結(jié)構(gòu)裂縫是導(dǎo)致房屋建筑工程強度變低、穩(wěn)定性與安全性下降的主要原因，導(dǎo)致這一質(zhì)量問題出現(xiàn)的主要原因有地基變形、溫度變化、干縮現(xiàn)象及未在施工過程中落實各項技術(shù)及工藝要點并做好養(yǎng)護工作。對結(jié)構(gòu)裂縫進行有效控制和處理的技術(shù)主要有填充處理、灌漿處理、強補處理、表面處理及混凝土處理技術(shù)，此外，應(yīng)重視做好施工材料的選擇及質(zhì)量控制工作，并認真落實好各項施工技術(shù)與養(yǎng)護措施。

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