探析建筑工程结构裂缝控制及处理技术要点

发表时间:2021/7/8   来源:《建筑实践》2021年第8期   作者:韦文根
[导读] 现阶段,我国建筑行业发展迅速,建筑工程现已成为国家经济发展支柱,
        韦文根
        广西华泰建设集团有限公司    ?广西贵港市   ?537100

        摘要:现阶段,我国建筑行业发展迅速,建筑工程现已成为国家经济发展支柱,因此必须重视施工技术分析。在建筑工程结构施工中,极易出现结构裂缝问题,严重威胁结构质量与安全。当建筑结构出现裂缝时,将会威胁建筑的耐久性与安全性,影响建筑的使用寿命。因此,在建筑行业发展中,必须科学控制和处理建筑结构裂缝问题,消除建筑安全隐患。本文主要围绕建筑结构施工问题展开讨论,重点分析结构裂缝控制与处理措施,仅供参考。
        关键词:建筑工程;结构裂缝;控制处理
        引言
        建筑企业要想在复杂环境中脱颖而出,需要不断提升建筑质量。结构设计是建筑工程的重要组成部分,也是最为关键的一步。只有做好这项工作,才能避免后续麻烦。然而受多层面因素影响,结构设计成果不遂人愿,致使建筑裂缝频频出现,严重威胁建筑安全。为扭转这个局面,需要明晰裂缝类型、影响及成因,并采取有效控制措施。
        1建筑结构裂缝特点
        当建筑工程出现结构裂缝时,会表现出以下特点:①通过分析建筑结构裂缝可知,多数裂缝出现在竖向结构中,并且和竖向结构高度一致。观察结构裂缝能够发现,中间部位的裂缝宽度大,并且围绕结构向四周延伸,无法掌握裂缝末端位置。②一般的结构裂缝宽度大于0.3mm。结构裂缝出现位置多集中在墙体的中间部位,墙体两端的裂缝产生量较少。③结构裂缝引发的原因较多,比如混凝土浇筑完工后,未遵循标准流程拆除模板,相应地加大了结构裂缝的产生概率。在研究和分析结构裂缝时,还应考虑温度影响。④建筑结构产生裂缝时,施工人员没有进行及时处理,将会加大裂缝的危害性。裂缝数量持续增加,会沿着裂缝宽度方向发展,严重危害结构质量与安全。⑤在补救处理墙体裂缝时,极易产生水渗漏现象,但此种现象不太严重。
        2裂缝的主要类型
        2.1温度应力裂缝
        温度应力裂缝,从字面上解读,温度是导致裂缝出现的主要原因。浇筑工程历时较长,早晚温度差别比较大,再加上混凝土自身的温度分布不均衡,这些都会对浇筑产生不利影响。当温度压力强过混凝土的承载能力后,就会有裂缝产生。从外面来看,这类裂缝不会表现得特别明显,但其破坏力却大得惊人。防止裂缝的有效手段就是利用一些手段将温度控制在合理区间。
        2.2干缩裂缝
        干缩裂缝出现的时间一般在混凝土养护结束后的时间段内,部分在整体结构浇筑完毕一周后就会出现微小的裂隙。由于水泥砂浆的特殊性,随着水分的逐渐蒸发必然会导致其出现干缩现象,且其具有不可逆转的特点。而导致出现干缩裂缝的原因,正是由于混凝土的内外部水分蒸发速度不一致所导致的,甚至会在长时间得不到处理后出现较为严重的结构变形现象。干缩裂缝的形状多为平行线或网状,较浅且较细,一般宽度在0.05mm至0.2mm之间,尤其是在有大体积混凝土平面部位建设需要的条件下更容易出现。干缩现象的产生与多种原因有关,最为常见的原因就是混凝土中的水灰比例不当,或集料、外加剂添加量与预先设定不相符等,均会增大干缩现象的发生风险。
        2.3荷载裂缝
        在建筑工程施工中,相应地完善了基础设施建设,加大了建筑承载压力,致使建筑结构容易产生荷载裂缝。当建筑结构承载压力明显增加时,不同的结构所承受的压力分布不均匀,导致裂缝位置与数量差异明显。基于建筑行业的发展现状可知,施工操作前,若没有准确计算建筑荷载压力,将会增加建筑结构的荷载力。若大量使用混凝土材料,将会导致实际承载力高于计算荷载,从而产生荷载裂缝。
        3建筑工程结构裂缝控制与处理技术
        3.1建筑材料的控制措施
        要想控制好裂缝,首要任务就是合理选材。设计人员要对材料有一个准确的认识,找到功能性和实用性的融合点。水泥钢筋是建筑工程的主要材料,设计人员要先准确计算建筑的承载力,再找到相对应的水泥,最后根据水泥标号选择适宜的钢筋。为进一步提升混凝土结构稳定性,需要适当加入增强材料。当前最为常见的增强材料有无机纤维、金属纤维,设计人员要根据实际情况进行选择。另外,设计人员对膨胀剂要有一定了解。当下应用最大广泛的膨胀剂有复合型、硫铝酸盐型、明矾型。混凝土再硬化过程中,体积一定会发生变化。这时就有了膨胀剂的用武之地,通过补充收缩体积,从而让混凝土有一个稳定的结构。另外,膨胀剂在抵消拉应力方面也有亮眼表现。当前,要想实现全面控制,还需要考量周全。在结构设计时,设计人员要清楚建筑整体强度,并注重关注浇筑环节,避免由于设计不科学,导致沉降不均匀。当沉降在可控范围内,各项应力变化就不会对混凝土结构造成重大影响。除此之外,设计人员还需注意这些方面问题。在阳光照射、建筑拐角、结构跨度等区域进行特殊处理,除了要使用双向双层钢筋,还要满足相关规范。具体来说,角度设定间距要控制在120毫米以内。跨度大于4米的地方,要让负弯钢筋保持一定距离,并在外墙部位添加放射性钢筋。每一个墙角处所放置的放射性钢筋数量要大于八根,长度要超过2.1米。在多措并举下,提升方案的科学性,从而最大程度保证建筑结构的稳定。此外,引入新型材料很有必要,这是阻止开裂的有效手段。比如将抗裂水泥纳入设计方案中,能够获得三个好处。一是操作简便,降低施工难度。二是提高混凝土强度,使基板更加牢固。三是水泥用量降低,可最大程度降低资源消耗。再比如运用环氧树脂混凝土,由于其凝结时间短,对温度要求不高,所以可以在任何环境中应用。同时,环氧树脂混凝土属于复合材料,对提升混凝土耐久性、粘附性很有帮助。


        3.2规范施工过程
        在施工之前,如果察觉到最近的天气比较炎热,那么应当提前制定施工计划,将不容易受到温度影响的环节提前,减少温度对整个工程的影响。在施工时,如果恰好遇到夏季施工,那么相关的施工人员要对混凝土材料做好防晒工作和降温工作。在运输原材料时,也要与供应商进行沟通,可以采用遮盖、洒水降温的方法,将原材料的温度控制在28℃以内保证原材料的质量。在混凝土浇筑完成之后,需要对混凝土进行保养、护理,以避免混凝土出现裂缝。具体操作为,在浇筑结束之后,分配专业的人员对其进行护理,工作包括在混凝土浇筑面铺设一层薄膜,并且要1天对混凝土的浇筑面进行洒水操作1~3次,此薄膜需要留置的时间为两周左右。以此来保证混凝土的充分凝结,减少裂缝现象的发生。
        3.3裂缝处理方法
        在结构承载力不受到较大影响的情况下,建议采用表面修补(较窄缝隙中适用,可以选择应用薄膜或是环氧类树脂等材料修复缝隙)或充填法(先将裂缝凿成V型,接着以树脂砂浆作为填充材料,也可选择沥青等);而若是为了避免出现处理裂缝影响到结构安全性的情况下,可以选择围套加固法或是钢筋加固法。所谓围套加固法,就是在裂缝周围尺寸允许的条件下,选择在结构外侧包裹钢筋砼围套,继而实现钢筋截面的增加目标,将其承载力进一步提升。而钢筋加固法则是选择应用U型螺栓或钢套箍紧构件,从而有效避免裂缝的进一步扩大,刚度与承载力均将会有进一步提升。加固完毕后,应核验钢套与混凝土表面是否处于亲密接触状态,以充分发挥其加固效果。
        3.4合理的温度控制
        施工地区如果早晚温差较大,直接导致冷热交替现象,对混凝土建筑影响较大。甚至室内外温差也会直接导致混凝土开裂的问题。因此在工程施工过程中,可以有针对性地对混凝土施工采取对策,防止温度引起的裂缝,避免搅拌施工对固化土的负面影响。相关单位在施工过程中要注意高温,在此基础上合理有效地利用墙体厚度来减小室内外温差。在浇筑工作中,还可以采取降低浇筑温度的方法,使混凝土在现有条件下迅速形成混凝土结构,为施工创造更好的条件。如果温度比较高,也可以采用有效的喷涂或遮光方法降低物料的温度,然后用冷凝管等设备进行浇注。温度波动较大或较小,都应采取相应的预防措施,以减少温度变化造成的影响。
        3.5做好设计工作
        (1)结构尺寸设计。在开展建筑工程结构设计工作时,需要深入实地开展勘察工作,并对科学准确地采集相关数据,以确保最终设计符合建筑结构体系标准要求,特别是在对建筑结构受力进行设计时,需要严格遵循整体性原则,使结构受力得到显著提高,实践中也要结合基本受力原理,确保受力图与受力分析保持一致。如:在对高层建筑开展结构设计时,就要充分考虑建筑结构抵御变形和抵抗力学能力,并通过结构尺寸科学合理设计,使整体结构处于相对平衡状态,裂缝问题也能减少发生。(2)混凝土设计。因为混凝土引发的裂缝问题比较常见,为防止裂缝产生,就要对混凝土进行优化设计,实践中可以选择强度较高的钢筋构件,避免混凝土出现开裂情况,同时针对地基沉降出现附加应力引发钢筋混凝土裂缝问题,需要全面考虑钢筋设置,以提高整体结构质量。(3)预应力设计。对建筑结构预应力进行设计,需要对几何结构、使用钢筋等因素进行综合考量,并通过优化设计达到节省钢筋用量和减少结构自重目的,实践中也要对整个建筑结构长度进行合理控制,使之处于规定数值范围以内,同时在地下部位也要考虑对后浇带进行设置,甚至还可以采用密孔钢丝网对周围钢筋进行加固,针对出现的长度超过规定数值情况,就可以通过沉降缝、后浇带科学设置,避免和减少裂缝问题发生。
        3.6砌体结构缝隙控制与处理
        (1)控制砌体结构裂缝:施工人员必须确保材料性能与品质,材料入场前,必须对材料龄期、吸水率进行检测。工程设计期间,设计人员必须保证措施的安全性与可靠性,避免出现地基差异沉降,影响构件的使用效果。注重释放温度应力,增加芯柱、构造柱数量,加大水平拉结力。此外,合理选用配筋方式,以此控制温度应力,避免由于温度应力所致裂缝,加强裂缝的控制效果。施工企业必须制定和执行施工规范与管理制度,以此消除安全隐患,同时对结构裂缝的产生进行控制,以全面提升建筑工程质量与安全。(2)砌体结构裂缝处理技术:①水泥灌浆法。通过实践调研可知,通过水泥灌浆方式,可以有效补强和加固砌体裂缝。压力灌浆、重力灌浆为常见灌浆方式,裂缝修补处理后,可以明显提升墙体强度。②钢筋网水泥砂浆加固。墙体承载量、承载性能不佳时,应做好加固处理。在处理操作时,去除加固砖墙表面粉刷层,之后喷射砂浆,科学控制工程裂缝。③增加预应力撑杆。当大梁下砌体承载力不足时,可以应用增加预应力撑杆方式,注重加固原有结构,以此提升建筑工程的稳固性。
        结语
        综上所述,建筑施工过程中混凝土裂缝的预防与控制,一直以来都是施工人员与技术人员重点关注的问题,而一旦处理不当将会导致混凝土的强度与刚度被严重削弱,甚至影响到其使用寿命。因此,应不断完善裂缝的处理流程,选择应用科学的处理方式,为建筑行业的未来发展奠定坚实的基础。
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