建筑工程結(jié)構(gòu)裂縫控制及其處理技術(shù)

喻順華

摘 要：近年來，我國社會經(jīng)濟快速發(fā)展，建筑工程數(shù)量和規(guī)模不斷擴大。建筑工程是人們?nèi)粘Ｉa(chǎn)生活的重要組成部分，其質(zhì)量對建筑的安全性能至關(guān)重要。當(dāng)前人們對于建筑要求越來越高，建筑質(zhì)量成為人們關(guān)心的重點問題。但是從當(dāng)前的建筑工程使用情況來看，裂縫問題較為突出。在建筑工程施工和使用過程中，會因為各種因素形成建筑工程結(jié)構(gòu)裂縫，從而影響建筑工程質(zhì)量，降低建筑安全性。為了確保建筑結(jié)構(gòu)使用安全，需要從結(jié)構(gòu)質(zhì)量角度出發(fā)，重視建筑結(jié)構(gòu)裂縫問題，并且采取有效的方法控制建筑結(jié)構(gòu)裂縫，為建筑工程整體質(zhì)量提供堅實保障。

關(guān)鍵詞：建筑工程;結(jié)構(gòu)裂縫;控制;處理技術(shù)

1 建筑工程概況

擬建麗雅江宸項目四標(biāo)段施工總承包工程，位于宜賓市臨港經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)，為型鋼混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)高層商住樓，總建筑面積14.2萬余平米，設(shè)計使用年限50年。5#樓主樓地下2層，地上27層，建筑地上總高度90.5m;6#樓主樓地下3層，地上28層，建筑地上總高度93.4m;附樓地下車庫1層，商業(yè)2層。本工程設(shè)計為一類高層，結(jié)構(gòu)安全二級，基礎(chǔ)設(shè)計甲級，耐火等級二級，七度設(shè)防，一級抗震。主樓基礎(chǔ)設(shè)計為筏板基礎(chǔ)，型鋼混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)，附樓為獨立基礎(chǔ)，局部樁基礎(chǔ)，框架結(jié)構(gòu)。本工程各擬建物抗震設(shè)防類別均為丙類，地基基礎(chǔ)（或樁基）設(shè)計等級甲（高層住宅樓）～乙級（附屬建筑），結(jié)構(gòu)安全等級二級，基坑工程安全等級二級，工程重要性等級一（高層住宅樓）～二級（附屬建筑），場地與地基復(fù)雜程度等級均為二級，巖土工程勘察等級甲級。結(jié)合國內(nèi)外施工經(jīng)驗可知，建筑結(jié)構(gòu)裂縫控制是影響建筑結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵因素，為此，本工程中采取有效方式控制并且處理裂縫。

2 建筑工程結(jié)構(gòu)裂縫類型與成因

2.1 建筑結(jié)構(gòu)裂縫類型

從建筑結(jié)構(gòu)的形成原因來看，可以將建筑裂縫分為荷載裂縫和非荷載裂縫。其中荷載裂縫是由外界因素引發(fā)的裂縫，包括風(fēng)力、地震、沉降不均勻等因素;非荷載裂縫是由于混凝土自身變形或結(jié)構(gòu)變形引發(fā)的裂縫。

2.2 建筑結(jié)構(gòu)裂縫成因

從建筑結(jié)構(gòu)裂縫產(chǎn)生的原因來看，主要有溫度因素、材料因素、荷載因素和施工因素。具體表現(xiàn)為：①溫度因素。當(dāng)建筑材料內(nèi)外溫差較大，導(dǎo)致超過建筑物的承受極限時，就會出現(xiàn)結(jié)構(gòu)裂縫;②材料因素：建筑結(jié)構(gòu)的主要材料是混凝土。當(dāng)混凝土原材料不符合標(biāo)準(zhǔn)，選材比例不符合要求，材料存放不當(dāng)，會影響建筑結(jié)構(gòu)施工，造成結(jié)構(gòu)裂縫;③荷載系數(shù)：當(dāng)建筑體積增大時，建筑結(jié)構(gòu)需要承受更大的荷載，這也會導(dǎo)致建筑結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫;④施工因素、施工管理不嚴(yán)、施工不規(guī)范、振動壓實不夠、地基不均勻沉降等會導(dǎo)致裂縫風(fēng)險。

2.3 建筑結(jié)構(gòu)裂縫危害

2.3.1 降低建筑物的整體強度

在建筑工程中，如果出現(xiàn)結(jié)構(gòu)裂縫，混凝土中就會存在很大的裂縫隱患，導(dǎo)致加固材料的作用無法有效發(fā)揮。由于鋼筋材料暴露在環(huán)境中，在空氣濕度的影響下，表面可能會產(chǎn)生銹斑，導(dǎo)致鋼筋的支撐力顯著下降，其主體結(jié)構(gòu)也會受到影響。當(dāng)裂縫持續(xù)存在時，會加劇建筑結(jié)構(gòu)的安全隱患。

2.3.2 降低結(jié)構(gòu)剛度

根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中的標(biāo)準(zhǔn)和要求，結(jié)構(gòu)的各個部位都可能出現(xiàn)裂縫擴展問題，導(dǎo)致裂縫破壞力顯著提高。在裂縫不斷擴展的情況下，建筑結(jié)構(gòu)的剛度會大大削弱，結(jié)構(gòu)構(gòu)件的形狀也會發(fā)生變化。在建筑結(jié)構(gòu)剛度變化的情況下，建筑荷載的承載能力也會受到嚴(yán)重影響，導(dǎo)致建筑安全性降低。

3 建筑工程結(jié)構(gòu)裂縫控制措施

3.1 施工準(zhǔn)備階段控制要點

前期施工準(zhǔn)備階段的控制，主要體現(xiàn)在以下幾個方面：①設(shè)計方面控制措施，嚴(yán)格按照GB50010-2010《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》進行結(jié)構(gòu)設(shè)計，按照當(dāng)?shù)氐牡卣鹆叶鹊燃墸瑢ㄖ锏囊?guī)模、基礎(chǔ)情況等進行控制，嚴(yán)格控制混凝土結(jié)構(gòu);同時按照GB50009-2012《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》對建筑結(jié)構(gòu)的臨時荷載進行設(shè)計，對建筑物的混凝土收縮、溫度變化進行分析，從設(shè)計上加強施工管理，避免結(jié)構(gòu)構(gòu)件超出荷載。②材料控制措施，選擇建筑物材料時，需要關(guān)注混凝土因為收縮而產(chǎn)生的裂縫，因此需要注意材料的收縮變化性;對于入場的材料進行試驗檢驗，確保水泥、骨料、摻和物、鋼筋都符合材料要求;驗證數(shù)量和外觀質(zhì)量符合要求，無損傷，未過期，產(chǎn)品標(biāo)識符合規(guī)定。③配合比控制，按照J(rèn)GJ55-2011《普通混凝土配合比設(shè)計規(guī)程》的規(guī)定進行混凝土配合比設(shè)計，確?；炷恋膹姸鹊燃?、抗?jié)B等級符合質(zhì)量要求，其90d干縮率<0.06%，盡量選擇坍落度較小的混凝土配合比。④材料管理，構(gòu)建材料管理機制，建立出庫、入庫制度，現(xiàn)場材料需要按照總平面布置圖做好規(guī)范，選擇分類堆放，設(shè)專人管理，按照計劃供應(yīng)材料。

3.2 合理設(shè)計建筑結(jié)構(gòu)

嚴(yán)格意義上來說，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計雖然是建立在極限承載力的基礎(chǔ)上，但在具體構(gòu)造中應(yīng)充分考慮裂縫的控制力，并在建筑結(jié)構(gòu)布局上科學(xué)、合理減少突變。在具體預(yù)防中，建筑結(jié)構(gòu)選型時應(yīng)充分滿足使用要求的基礎(chǔ)上，簡化結(jié)構(gòu)規(guī)避建筑結(jié)構(gòu)復(fù)雜導(dǎo)致產(chǎn)生扭曲等附加應(yīng)力造成結(jié)構(gòu)墻體開裂。同時，針對建筑結(jié)構(gòu)鋼筋分布復(fù)雜化等問題，可在施工中依托彎起鋼筋嵌入節(jié)點部位，進一步加強配置縱橫構(gòu)造鋼筋切實保障鋼筋保護層滿足設(shè)計要求，通過節(jié)點受力分散規(guī)避建筑結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫。此外，值得注意的是，在針對版跨度大于35m的樓板時，應(yīng)在建筑結(jié)構(gòu)四個板角處增加5-77φ8斜向放射筋，同時在結(jié)構(gòu)變化較大的建筑結(jié)構(gòu)部分以及結(jié)構(gòu)較為薄弱等部位，在滿足建筑結(jié)構(gòu)使用要求的基礎(chǔ)上切實根據(jù)實際情況加強構(gòu)造鋼筋，對規(guī)避產(chǎn)生裂縫具有實質(zhì)意義。

3.3 混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的控制

首先混凝土配合比應(yīng)根據(jù)設(shè)計進行試配，使其達(dá)到設(shè)計強度和滿足性能要求及施工時的和易性要求，杜絕直接套用經(jīng)驗配合比。其次確保混凝土原材料質(zhì)量，材料應(yīng)經(jīng)嚴(yán)格檢驗，水泥應(yīng)有質(zhì)量檢測合格說明，袋裝水泥應(yīng)按規(guī)范進行抽查其重量，砂石粒徑、級配、含泥量應(yīng)符合要求;堆場應(yīng)經(jīng)常清理，防止建筑垃圾、生活垃圾等雜物混入。按規(guī)范規(guī)定嚴(yán)格控制使用外加劑摻用量。嚴(yán)格按照圖紙設(shè)計要求留設(shè)后澆帶的位置，后澆帶在澆筑混凝土前，將后澆帶兩側(cè)混凝土表面浮漿、松動的石子剔除，按照施工方案采用鋼絲網(wǎng)攔截，并且要求后澆帶混凝土采用比原設(shè)計混凝土強度高一等級的微膨脹混凝土。按照設(shè)計及規(guī)范要求確定施工縫留設(shè)的位置，施工縫在澆筑混凝土前應(yīng)將其表面進行鑿毛處理，用清水沖刷掉浮漿及清除松動的砼渣。在夏季高溫環(huán)境中施工時，混凝土中的水泥漿在受到熱風(fēng)及暴曬的情況易出現(xiàn)凝結(jié)現(xiàn)象;而且混凝土在泵送過程中水分容易快速蒸發(fā)，進而導(dǎo)致泵管出現(xiàn)堵塞，工人振搗鋪料比較困難;此外在高溫環(huán)境下混凝土養(yǎng)護的水分極易蒸發(fā)，造成混凝土干縮過快，出現(xiàn)開裂。對于模板工程而言，模板支設(shè)前應(yīng)清理掉模板上的浮漿及砼渣，并均勻涂刷脫模劑，模板安裝完成后，及時將拼縫采用雙面膠帶封堵處理，特別是梁墻、梁柱及水電開孔部位的封堵，杜絕出現(xiàn)大量漏漿。澆筑混凝土前采用清水沖洗板面，保持板面的干凈且不積水。對于機械設(shè)備而言，需將攪拌和泵送機械設(shè)備等放置于攪拌站中，特別是在夏季高溫環(huán)境施工中需采用麻布、草袋等方式將泵送管道進行覆蓋遮陰并適時淋水降溫，從而保證混凝土入模溫度符合要求。

結(jié)論

建筑結(jié)構(gòu)施工中，房屋裂縫控制措施應(yīng)首先考慮確定裂縫的程度、裂縫的位置，再有針對性地提出相應(yīng)的裂縫控制措施。制訂合理的加固方案，需要選擇能夠整體解決房屋裂縫結(jié)構(gòu)體系的加固方法，然后對結(jié)構(gòu)構(gòu)件進行加固。根據(jù)構(gòu)件的不同，可以采用一種加固方法，也可以綜合采用多種加固方法。要重視建筑結(jié)構(gòu)的加固方法選擇，加固方案的確定，需要從施工簡單、經(jīng)濟適用等多種因素的分析下，提出適合當(dāng)前建筑物加固的方法，進而達(dá)成房屋裂縫控制措施實施的有效性。

參考文獻(xiàn)

[1]朱才輝，劉欽佩，周遠(yuǎn)強.古建筑磚–土結(jié)構(gòu)力學(xué)性能及裂縫成因分析[J].建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報，2019.