淺談建筑施工裂縫的分析處理

1 地基不均勻沉降引起墻體裂縫

1．1 原因分析

1)房屋地基土層分布不均勻，土質差別較大是發生地基不均勻沉降的客觀原因。2)主觀原因造成地基不均勻沉降多與設計有關，例如:a．地基處理方案和基礎設計不協調或在同一建筑物基礎下采用多種地基處理方法。b．由于建筑立面的錯層，平面的變化引起荷載不均勻，如處理不好，可以引起地基不均勻沉降。c．當房屋縱墻剛度較差時，由于土壤的應力擴散作用，房屋兩端應力逐漸減小，可以引起地基不均勻沉降。d．還有的設計不符合規范的規定，實際中有的筏板從橫墻軸線算起挑出長達2 100 mm，遠遠超出規范的“不宜超出1 500 mm”的規定。結果將改變地基受力狀態，造成不良后果。3)施工原因造成人工地基承載力不均勻。4)房屋建成后使用不當，如基礎長期受水浸泡或在房基附近挖坑、施工松動地基土等。

1．2 處理方法

不均勻沉降引起的裂縫對結構的承載能力和整體性有較大的影響，需要及時治理加固。在加固之前，應做好對裂縫的勘察，掌握裂縫開展規律，再根據裂縫程度，對結構進行適當的加固處理。

1)一般性裂縫，如若干年后不發展，則可以認為不影響結構安全使用，可采用填縫修補或灌漿修補。填縫修補分為水泥砂漿填縫和配盤水泥砂漿填縫，工序為:先將裂縫清理干凈，用勾縫刀、抹子、刮刀等工具將1∶3的水泥砂漿或比砌筑砂漿高一級的水泥砂漿或摻有107膠的聚合物水泥砂漿填入磚縫;配筋水泥砂漿填縫則每隔4皮～5皮磚，在磚縫中先嵌入鋼筋，然后按上述工序進行處理。灌縫修補是用壓力設備把水灰比為0．7～1．0的水泥漿液壓入墻體內，使裂縫粘合。2)對于影響安全使用的裂縫，應進行加固處理。因墻體強度不夠而發生的裂縫，墻面可敷貼鋼筋網片，網片用中φ6@100～300雙向或中φ4@100～200雙向鋼筋網，并配置穿墻拉筋加以固定，然后灌細石混凝土或分層抹水泥砂漿加固。施工前墻體抹灰應刮干凈，灌漿后應養護7 d左右。3)加強上部結構剛度，可采用鋼筋、型鋼拉桿或在墻體上增設鋼筋混凝土圈梁，圈梁用強度等級為C15～C20的混凝土，截面不小于120 mm×180 mm，配筋可采用縱向φ4@10～14箍筋φ6@200～250，每隔1．5 mm～2．5 mm應有牛腿(或螺栓、錨固件等)伸進墻體與墻體拉結好。澆筑圈梁時應將墻面鑿毛，洇水以加強粘結。

2 溫度應力引起墻體裂縫

2．1 原因分析

根據溫度應力引起的原因可分為兩類:

1)自生應力:邊界上沒有任何約束或完全靜止的結構，如果內部溫度是非線性分布的，由于結構本身互相約束而出現的溫度應力。例如，橋梁墩身，結構尺寸相對較大，混凝土冷卻時表面溫度低，內部溫度高，在表面出現拉應力，在中間出現壓應力。

2)約束應力:結構的全部或部分邊界受到外界的約束，不能自由變形而引起的應力。如箱梁頂板混凝土和護欄混凝土。

這兩種溫度應力往往和混凝土的干縮所引起的應力共同作用。

要想根據已知的溫度準確分析出溫度應力的分布、大小是一項比較復雜的工作。在大多數情況下，需要依靠模型試驗或數值計算。混凝土的徐變使溫度應力有相當大的松弛，計算溫度應力時，必須考慮徐變的影響，具體計算這里就不再細述。

2．2 處理方法

為了防止裂縫，減輕溫度應力可以從控制溫度和改善約束條件兩個方面著手。

控制溫度的措施如下:

1)采用改善骨料級配，用干硬性混凝土，摻混合料，加引氣劑或塑化劑等措施以減少混凝土中的水泥用量;2)拌合混凝土時加水或用水將碎石冷卻以降低混凝土的澆筑溫度;3)熱天澆筑混凝土時減少澆筑厚度，利用澆筑層面散熱;4)在混凝土中埋設水管，通入冷水降溫;5)規定合理的拆模時間，氣溫驟降時進行表面保溫，以免混凝土表面發生急劇的溫度梯度;6)施工中長期暴露的混凝土澆筑塊表面或薄壁結構，在寒冷季節采取保溫措施。

改善約束條件的措施是:

1)合理地分縫分塊;2)避免基礎過大起伏;3)合理的安排施工工序，避免過大的高差和側面長期暴露。

3 鋼筋銹蝕引起的裂縫

3．1 原因分析

由于混凝土質量較差或保護層厚度不足，混凝土保護層受二氧化碳侵蝕碳化至鋼筋表面，使鋼筋周圍混凝土堿度降低，或由于氯化物介入，鋼筋周圍氯離子含量較高，均可引起鋼筋表面氧化膜破壞，鋼筋中鐵離子與侵入到混凝土中的氧氣和水分發生銹蝕反應，其銹蝕物氫氧化鐵體積比原來增長約2倍～4倍，從而對周圍混凝土產生膨脹應力，導致保護層混凝土開裂、剝離，沿鋼筋縱向產生裂縫，并有銹跡滲到混凝土表面。由于銹蝕，使得鋼筋有效斷面面積減小，鋼筋與混凝土握裹力削弱，結構承載力下降，并將誘發其他形式的裂縫，加劇鋼筋銹蝕，導致結構破壞。

3．2 處理方法

要防止鋼筋銹蝕，設計時應根據規范要求控制裂縫寬度、采用足夠的保護層厚度(當然保護層亦不能太厚，否則構件有效高度減小，受力時將加大裂縫寬度);施工時應控制混凝土的水灰比，加強振搗，保證混凝土的密實性，防止氧氣侵入，同時嚴格控制含氯鹽的外加劑用量，沿海地區或其他存在腐蝕性強的空氣、地下水地區尤其應慎重。

4 凍脹引起的裂縫

4．1 原因分析

大氣氣溫低于0℃時，吸水飽和的混凝土出現冰凍，游離的水轉變成冰，體積膨脹9%，因而混凝土產生膨脹應力;同時混凝土凝膠孔中的過冷水(結冰溫度在－78℃以下)在微觀結構中遷移和重分布引起滲透壓，使混凝土中膨脹力加大，混凝土強度降低，并導致裂縫出現。尤其是混凝土初凝時受凍最嚴重，成齡后混凝土強度損失可達30%～50%。冬季施工時對預應力孔道灌漿后若不采取保溫措施也可能發生沿管道方向的凍脹裂縫。

4．2 處理方法

溫度低于0℃和混凝土吸水飽和是發生凍脹破壞的必要條件。當混凝土中骨料空隙多、吸水性強;骨料中含泥土等雜質過多;混凝土水灰比偏大、振搗不密實;養護不力使混凝土早期受凍等，均可能導致混凝土凍脹裂縫。冬季施工時，采用電氣加熱法、暖棚法、地下蓄熱法、蒸汽加熱法養護以及在混凝土拌和水中摻入防凍劑(但氯鹽不宜使用)，可保證混凝土在低溫或負溫條件下硬化。

5 結語

在整個建筑工程施工過程中，牽涉到設計、施工、監理、運營管理等各個方面。由上述可知，設計疏漏、施工低劣、監理不力，均可能出現施工裂縫。因此，嚴格按照國家有關規范、技術標準進行設計、施工和監理，是保證結構安全耐用的前提和基礎。在運營管理過程中，進一步加強巡查和管理，及時發現和處理問題，也是相當重要的一個環節。

［1］許建民．混凝土施工裂縫與控制［J］．水利與建筑工程學報，2008(4):21-23．

［2］GB 50003-2001，砌體結構設計規范［S］．

［3］吳培明．混凝土結構［M］．武漢:武漢理工大學出版社，2004．

［4］趙曉明，石 磊．混凝土裂縫的成因及防范措施［J］．山西建筑，2009，35(5):142-143．