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    淺談關于建筑施工裂縫成因及預防措施分析

    摘要:分析了建筑施工裂縫產生的原因,并從工程施工和設計兩方面提出相應的預防措施,對相關工程技術人員有一定的借鑒作用。

    關鍵詞:建筑施工;裂縫成因;預防措施

    1 建筑施工裂縫成因分析

    在工業與民用建筑的磚砌體及鋼筋混凝土房屋結構中,裂縫是具有普遍性的現象。工程實踐表明,房屋中的許多裂縫并非由于外荷載所引起,有的在尚未投入使用、受荷載前就出現,這類裂縫是由于變形作用所引起,如溫度變形、收縮或膨脹變形、地基差異沉降或膨脹等因素引起的裂縫。這些因素與建筑環境、所用材料、結構類型、地基基礎、施工條件等有關。因此,工程裂縫的研究是一門綜合性很強的學科。

    對已有裂縫的建筑,為了解結構的安全性和耐久性是否還滿足要求,需要對結構進行檢測、鑒定,對其可靠性做出正確評價,然后進行維修處理或加固,以提高結構的安全性,延長其使用壽命。檢測時,可根據結構實際情況或工程特點確定重點內容,例如,鋼筋混凝土結構構件應著重檢測混凝土強度等級、配筋及裂縫分布位置和大小情況;磚砌體結構應著重檢測磚筑質量、構造措施、裂縫分布位置和大小情況。

    1.1 溫度作用產生裂縫

    在一些新修建的建筑物中,比較常見的開裂地點是頂層的屋面板與墻體,導致其開裂的主要原因就為溫度作用。溫度作用導致結構出現開裂的大多集中在建筑物的頂層以及樓屋面,尤其是建筑物的兩端比較常見,縱墻和橫強都可能出現溫度裂縫,比較長的溫度裂縫可以跨越兩個樓層。在溫度裂縫的形狀中,斜向裂縫是較為常見,呈現中間寬、兩端細或者一端細、另一端寬;再就是水平發展的溫度裂縫,這種裂縫呈現兩端寬、中間細并且斷續狀發展。因外界環境溫度變化過大,不同的建筑材料以及建筑物的不同部位在溫度作用下產生不同的變形,變形過程又受到外界的約束,進而造成溫度裂縫的產生。

    1.2 收縮作用產生的裂縫

    在混凝土凝結硬化過程中,多余的水分會由表及里的蒸發出去,在混凝土構件的截面上就會出現溫度差值,使得混凝土構件橫截面出現不均勻的干縮。混凝土由于受到收縮作用進而在內部出現拉應力,當拉應力超過混凝土的抗拉強度時就會導致裂縫的產生。混凝土塌落度的大小對裂縫的產生有一定的影響,混凝土在具有較大塌落度情況下,在進行施工振搗過程中就會出現砂漿層以及水泥浮漿層,這兩層含有較多的水泥、收縮性能較強;在混凝土凝結硬化時就會有大量的水分蒸發到空氣中,導致混凝土的體積出現急劇的收縮,因混凝土早期的抗拉強度無法抵抗變形作用,因而導致混凝土裂縫的產生;此外,因基層混凝土的收縮系數小于砂漿層,因而在兩層交接處會出現不均勻的變形,進而導致交接面處產生裂縫。

    1.3 沉降作用產生的裂縫

    在砌體房屋結構中,由于地基的不均勻沉降會在結構應力較大部位出現沉降裂縫。在多層建筑里這種裂縫可能會發展到2層的地方。若建筑的地基的承載能力出現突變,沉降裂縫也有可能向建筑物的下方發展,嚴重時可能布滿整個建筑物。這種裂縫出現的原因主要是施工方法不當或者設計失誤造成的;若建筑采用樁基礎,當樁基礎依靠靜載試驗對地基承載能力檢測時,因樁基礎施工影響因素較多、檢測的數量也有限,因而很難保證檢測數據的準確性,影響樁基礎的設計與施工,進而導致基礎因沉降作用而產生裂縫。

    1.4 施工過程中產生的裂縫

    在建筑物施工過程中,由于施工工藝操作方法不當等就容易出現施工裂縫,這種裂縫的分布沒有規律可言。造成這種裂縫出現的原因有:管道設置不當、混凝土強度不滿足要求、樓板厚度不夠、混凝土養護條件差、混凝土澆注方法和順序不對、澆注速度過快、混凝土模板過早拆除、施工縫未妥善處理、施工縫設置不合理、鋼筋保護層過大、澆注前鋼筋變形過大、施工現場缺乏有效的管理等。

    2 建筑施工裂縫預防措施分析

    2.1 設計過程中預防裂縫的產生

    (1)為了能夠有效的控制溫度裂縫的產生,在建筑物設計時應當盡量將所有構件都處于保溫層包裹中,這樣就能夠有效減少使用過程中溫度裂縫的產生。

    (2)收縮裂縫的產生隨著時間的推移而不斷增大,而且混凝土強度越高越容易出現收縮裂縫,因此,在建筑物設計中盡量避免選用高強度混凝土。對于建筑物容易出現裂縫的地方,應按照構造要求配置鋼筋。

    (3)在建筑物設計過程中,應當盡量避免非承重性裂縫的產生;對于容易出現裂縫的地方,應盡量使溫度作用與收縮作用同時出現,這樣有助于建筑物變形的協調性。如盡量降低建筑物的平面體量,墻體和樓面不應當支撐在剛度相差較大的支座上,避免建筑物出現局部較大的消弱現象。

    2.2 施工過程中預防裂縫的產生

    (1)在進行混凝土拌制時,在確保混凝土強度滿足使用要求的基礎上,盡量降低絕對用水量以及水泥的用量。在混凝土中的水泥石凝結硬化時容易出現大量的水分蒸發,降低混凝土拌合時的用水量,就可以降低混凝土的的水分蒸發量,進而降低混凝土的收縮。因此,在施工過程中要嚴格控制拌合混凝土的用水量,條件允許時可以添加高效減水劑。

    (2)通過有效的安排施工順序,可以降低建筑物各構件之間的應力作用,進而避免混凝土早期裂縫的產生。如可以先進行建筑物墻板的施工,然后再進行底板的施工,這樣可以避免因底板對墻板的約束而引起墻板出現裂縫。

    (3)注重混凝土的養護;有關研究指出,若普通混凝土是在水中進行養護則可以有效避免收縮裂縫的產生,因此,在混凝土澆注結束以后,要盡快用草簾等進行覆蓋并進行澆水養護,這樣就能夠降低混凝土的收縮量,防止混凝土裂縫的產生,混凝土的養護時間應當不少于14d.

    (4)混凝土澆注、養護過程中所用的模板起到支撐混凝土自重、保證混凝土形狀的作用,因而在進行模板拆除時應當確保混凝土自身的強度能夠承受外部荷載作用。混凝土模板的拆除時間應當依據混凝土的強度發展過程、養護條件等確定,避免拆模過早而導致荷載裂縫的產生。

    3 結語

    在建筑施工過程中,由于受到溫度作用、地基不均勻沉降、混凝土干縮、施工因素等的影響而產生施工裂縫,為此,應當從建筑結構的設計和施工兩個方面采取措施,注重建筑工程施工質量,進而有效預防施工裂縫的出現。



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