淺談房屋建筑混凝土施工裂縫控制措施

趙智勇 山西五建集團有限公司

1 房屋建筑出現(xiàn)混凝土裂縫的主要原因

1.1 荷載裂縫

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)因荷載影響極易出現(xiàn)裂縫情況，如果預(yù)應(yīng)力能夠保持在混凝土抗拉強度的極限值之內(nèi)，混凝土結(jié)構(gòu)則能保持穩(wěn)定性，但是一旦拉應(yīng)力超出這一標準，將直接導(dǎo)致裂縫問題出現(xiàn)，而裂縫走向以主拉應(yīng)力方向為主導(dǎo)，并與之相垂直。一般情況下，荷載作用力下的常見裂縫為：偏心受力因受拉鋼筋截面未達標準，或與抗裂要求存在偏差，就會導(dǎo)致受拉主筋出現(xiàn)彎曲裂縫；受剪構(gòu)件在混凝土強度過低的影響下，因抗剪鋼筋匹配不足而出現(xiàn)剪切裂縫；偏心受力、受彎構(gòu)件因混凝土截面小或受拉筋配的多引起的受壓混凝土裂縫；受扭構(gòu)件抗扭能力不足引起的斜裂縫；無梁樓蓋、排架柱、牛腿等因構(gòu)件抗沖切能力不足引起的斜裂縫。

1.2 變形裂縫

混凝土構(gòu)件極易因溫度、濕度及沉降差等影響出現(xiàn)變形情況，當(dāng)約束不足就會形成應(yīng)力，一旦該應(yīng)力超出混凝土本身的極限抗拉強度，就將形成裂縫，而伴隨裂縫問題則會帶來變形影響，導(dǎo)致整體剛度指標降低，應(yīng)力因此而松弛。常見的這類裂縫有：因材料緣故產(chǎn)生的裂縫；因混凝土本身收縮等作用而產(chǎn)生的裂縫；因使用環(huán)境發(fā)生改變或被長期侵蝕導(dǎo)致結(jié)構(gòu)受損而出現(xiàn)的裂縫等，一般情況下，環(huán)境、濕度溫度改變，或者是內(nèi)部結(jié)構(gòu)被碳化生銹進而導(dǎo)致裂縫出現(xiàn)；施工環(huán)節(jié)存在違規(guī)操作問題或工程質(zhì)量管理不當(dāng)，都將導(dǎo)致裂縫出現(xiàn)，而施工過程中極易引起裂縫問題的原因為：混凝土配比不合理、混凝土攪拌及振搗操作不達標、混凝土養(yǎng)護措施不到位等。

2 房屋建筑混凝土施工裂縫的控制措施

2.1 荷載裂縫的控制

現(xiàn)階段國際上逐漸形成了混凝土規(guī)范，這就要求以結(jié)構(gòu)功能要求為基準，針對環(huán)境條件作用于鋼筋的腐蝕情況、鋼筋類型與腐蝕敏感性之間的關(guān)聯(lián)性、荷載作用時間對混凝土裂縫影響等因素對裂縫控制等級進行區(qū)分及考慮。在我國根據(jù)混凝土規(guī)范對裂縫影響因素進行考慮及分析，將裂縫控制等級做出了如下劃分：一級要求嚴格把控構(gòu)件質(zhì)量，使用不可能出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件，細化來說就是基于荷載效應(yīng)，在構(gòu)件組合使用環(huán)節(jié)受拉區(qū)周邊的混凝土不產(chǎn)生拉應(yīng)力；二級是使用上一般要求不出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件，即在荷載效應(yīng)的標準組合作用下，構(gòu)件受拉區(qū)邊緣混凝土拉應(yīng)力不應(yīng)大于混凝土軸心受拉強度標準值，在荷載效應(yīng)永久組合作用下，構(gòu)件受拉邊緣混凝土不宜產(chǎn)生拉應(yīng)力；三級是使用上允許出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件，即普通鋼筋混凝土構(gòu)件，它受規(guī)定的最大裂縫寬度允許值的限制。

2.2 混凝土變形裂縫的控制措施

首先，混凝土因溫度改變及收縮而形成的裂縫，會伴隨出現(xiàn)收縮及溫度應(yīng)力，這將對建筑物形成直接損傷，基于此，需從設(shè)計環(huán)節(jié)入手提高混凝土質(zhì)量水準，規(guī)避裂縫問題。為了提高混凝土結(jié)構(gòu)整體抗裂性能，需根據(jù)結(jié)構(gòu)要求增配構(gòu)造筋，實現(xiàn)對溫度應(yīng)力的有效抵御，而這一環(huán)節(jié)所應(yīng)用的配筋需保持小直徑、小間距優(yōu)勢，以工程情況為基準，對鋼筋直徑、間距及配筋率等關(guān)鍵指標進行合理控制，確保其值量保持在最佳標準中；其次，對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)進行整體現(xiàn)澆時，需確保在施工項目完成的一定期間內(nèi)才能將后澆縫完全填充，促使其形成無伸縮縫結(jié)構(gòu)，一般情況下，混凝土施工階段都會設(shè)置臨時溫度收縮變形縫，這就是常說的后澆縫，需在整體結(jié)構(gòu)現(xiàn)澆后的一段時間進行后澆，因此，科學(xué)設(shè)置后澆縫能夠?qū)崿F(xiàn)對溫度收縮變形力的抵消，降低裂縫問題的發(fā)生幾率。

第三，在現(xiàn)代房屋建筑工程中因規(guī)模化及施工要求等特點，施工技術(shù)控制難度上升，而建筑物中通常會存在多類型的孔洞，還有部分結(jié)構(gòu)極易因相應(yīng)因素影響出現(xiàn)長度方向上的斷面情況，而孔洞及變斷面的轉(zhuǎn)角區(qū)域在溫度收縮的影響下會導(dǎo)致應(yīng)力轉(zhuǎn)向部分區(qū)域集中發(fā)展，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)均勻格局被打破出現(xiàn)裂縫，可根據(jù)實際情況應(yīng)用對應(yīng)的結(jié)構(gòu)加強措施，對應(yīng)力集中裂縫問題進行控制，同時可通過前期有效設(shè)置加強結(jié)構(gòu)，規(guī)避混凝土裂縫問題；第四，在房屋建筑工程中的混凝土施工裂縫控制措施的關(guān)鍵在于弱化及削減水化熱溫度變化下形成的拉應(yīng)力，基于此，需對入模溫度進行控制，促使其保持低攝入進行混凝土的薄層、連續(xù)澆筑，并在后期及時有效的開展養(yǎng)護作業(yè)，將混凝土內(nèi)外溫差控制在允許范圍內(nèi)，因此此種措施的要點在于慢速降溫，為混凝土的應(yīng)力松弛提供可靠條件，通過養(yǎng)護保持混凝土的最佳濕度，提高混凝土強度優(yōu)勢；最后，嚴格按照混凝土設(shè)計規(guī)范明確伸縮縫設(shè)置要求，合理控制伸縮縫的關(guān)鍵指標，如果房屋建筑工程的長度超出限值，無法應(yīng)用其他措施時就需對伸縮縫進行設(shè)置。因?qū)е禄炷磷冃瘟芽p問題出現(xiàn)的原因較多，要想實現(xiàn)對裂縫的控制甚至是規(guī)避，就需把控好混凝土質(zhì)量，促使其密實度及強度等指標與施工要求高度一致，通過施工質(zhì)量控制及加強養(yǎng)護，降低收縮量變區(qū)間，減少裂縫情況的發(fā)生幾率。

2.3 針對地基不均勻沉降裂縫的控制措施

在房屋建筑中地基及基礎(chǔ)是不可或缺的組成部分，相互之間存在較強的關(guān)聯(lián)及影響關(guān)系，因此，要想保證整體穩(wěn)定性，規(guī)避地基不均勻沉降問題，就需將裂縫控制作為預(yù)防措施納入到設(shè)計方案中：首先，可重點優(yōu)化“抗”這一指標，在設(shè)計中需盡可能的提升結(jié)構(gòu)物剛度值，例如可在砌體結(jié)構(gòu)中根據(jù)實際情況有效增設(shè)圈梁，促使其結(jié)構(gòu)剛度能力因此而上高；其次，可應(yīng)用空間剛度值高、能夠抵御不均勻沉降力的箱型基礎(chǔ)，或者是選擇應(yīng)用新型樁基形式，對不均勻沉降形成較強的抵抗力；最后，釋放變形，其要點在于最小化設(shè)計房屋建筑的剛度值，便于后續(xù)迎合地基變形，這就需圍繞地基實際情況及建筑物荷載差等指標，對沉降縫進行科學(xué)設(shè)置，并將建筑物結(jié)構(gòu)劃分為多個單元分化及避免不均勻沉降帶來的損害。

3 房屋建筑混凝土施工裂縫治理方法

房屋建筑混凝土結(jié)構(gòu)本身或基礎(chǔ)構(gòu)件一旦出現(xiàn)裂縫，整體穩(wěn)定性就會隨之下降，而預(yù)設(shè)剛度值也會不斷下降，最終對結(jié)構(gòu)承載力水準形成消極影響，雖然部分裂縫的存在并不會對承載力形成直接作用，但是卻會相對增加鋼筋銹蝕問題，結(jié)構(gòu)耐久性將有所降低，更為嚴重的還會導(dǎo)致滲漏問題發(fā)生，使用性能大受影響。因此，需明確混凝土裂縫性質(zhì)及結(jié)構(gòu)受力情況等關(guān)鍵因素，采取針對性的治理措施。

3.1 表面修補法

表面修補法對混凝土裂縫的治理僅局限于窄型裂縫中，該種治理方法的實用性較強，便于恢復(fù)混凝土表面美觀性，促使其耐用性繼續(xù)保持，實際操作時需將薄膜材料直接鋪設(shè)于混凝土裂縫表面，不同施工要求下可選用的材料類型不同。施工前期需先對其表面進行打毛，用清水沖洗并吹干，先將表面氣孔填平，而后再進行薄膜鋪設(shè)。

3.2 充填法

如果房屋建筑的混凝土裂縫達到了一定寬度，就可應(yīng)用充填法，先在裂縫表面鑿出適宜填充的槽型，并將材料填充到其中，施工環(huán)節(jié)需先將槽內(nèi)清理干凈，并在底層涂刷結(jié)合料，而后再進行填充，當(dāng)填充料硬化后將表面磨光。

3.3 注入法

第一，加大截面加固法。加大截面加固法，也稱為外包混凝土加固法，利用鋼筋混凝土增大構(gòu)件的截面和配筋，便于提升混凝土的強度及剛度等關(guān)鍵指標，一般情況下，可根據(jù)實際情況及構(gòu)件的幾何尺寸，選擇單側(cè)、雙側(cè)等多向加固措施，可以說該種加固措施的技術(shù)操作十分簡易，適用范圍廣，但是后續(xù)養(yǎng)護期限較長，結(jié)構(gòu)自重將因此而增加；第二，外包鋼加固法。所謂外包鋼加固，就是在混凝土柱的四角或兩面包以型鋼的一種加固方法，該種加固方法的優(yōu)勢在于截面尺寸不會大幅度增加，混凝土承載力的提升空間大，便于實現(xiàn)，但是這種方法對鋼量需求增加，后續(xù)加固維修成本也十分高。目前來說，注入法的可用措施較為多樣，需結(jié)合實際情況及考慮要素，選擇更為適宜的方法。

4 結(jié)語

綜上所述，采取積極措施充分保障房屋建筑的使用壽命意義重大，但是混凝土施工裂縫的存在卻會對房屋建筑的正常使用形成消極影響，這就需明確混凝土施工裂縫的類型，將可行性的控制措施落實到位，同時加強對裂縫的治理，促使房屋建筑工程的性能及壽命都保持優(yōu)良狀態(tài)。