建筑施工裂缝分析及其预防措施

建筑施工裂缝分析及其预防措施

徐佩岩

依安宏大建筑工程有限责任公司

摘要：裂缝从混凝土结构的产生开始就存在于混凝土当中，其存在是客观必然的，对于结构当中的裂缝不能一概而论，要做到具体情况具体分析。本文对建筑施工裂缝经常发生的原因进行了分析，并提出了预防措施。

关键词：建筑施工；裂缝；预防措施

裂缝是混凝土结构中普遍存在的一种现象，由于它的出现会降低建筑物的抗渗能力和承载能力，因此对混凝土的各类裂缝要区别对待、认真研究，并在施工中采取各种有效的措施来预防裂缝的出现和扩大，保证建筑物和构件安全、稳定地使用。

一、建筑施工裂缝形成的机理和分类

对于钢混建筑裂缝形成的机理，可以从混凝土的基本性质出发进行探讨。混凝土属于混合物，由水泥、粗细骨料和水组成，并含有一定的气泡，属于多相的非均匀复合材料。复合材料的各种组分材料之间力学性能存在明显的差异，这样就导致混凝土在硬化过程中，混凝土内部各组分的收缩程度不一，由此产生的收缩应力会在混凝土中产生细微的裂缝，裂缝的种类包括了骨料和水泥浆粘结面上的裂缝和水泥浆裂缝。这些裂缝的分布并不规则，并且一般情况下会形成贯通裂缝。由以上分析可以得出结论，微观裂缝的存在是由材料固有的物理性质所决定的，是不可能避免的。

在使用过程中钢筋混凝土构件中的这些微观裂缝都会进一步发展，在建筑的使用生命周期以内，钢筋和混凝土一起在承担结构荷载，但是两者的弹性模量不同，这就导致同样荷载条件下两者的变形不相同，而钢筋和混凝土之间的粘结使得两者之间会出现应力。随着荷载的进一步增加，当混凝土所承受的拉应力超过混凝土的抗拉强度时，这些已经存在的细微裂缝就会相互贯通，裂缝宽度也会迅速地增大。当裂缝的宽度超过0.05mm后就产生了肉眼能够看见的所谓宏观裂缝。

二、建筑墙体裂缝原因分析

在混合结构中墙体裂缝是常见的质量问题，引起裂缝原因有地基不均匀沉降、温度应力等。

1.温度应力引起墙体裂缝分析

一般材料均有热胀冷缩性质，房屋结构由于周围温度变化引起热胀冷缩变形，称为温度变形。如果结构不受任何约束，在温度变化时能自由变形，那么结构中就不会产生附加应力。如果结构受到约束而不能自由变形时，则将在结构中产生附加应力或称温度应力。由温度应力引起结构的伸缩值。

由于钢筋混凝土的线膨胀系数a=1.08X10／C，而普通砖砌体的线膨胀系数为0.5X10／C，在相同温差下，钢筋混凝土结构的伸长值要比砖砌体大一倍左右。所以，在混合结构中，当温度变化时，钢筋混凝土屋盖、楼盖、圈梁等与砖墙伸缩不一，必然彼此相牵制而产生温度应力，使房屋结构开裂破坏。温度应力引起墙体裂缝一般有以下两种情况：

（1）八字形裂缝。当外界温度上升时，外墙本身沿长度方向将有所伸长，但屋盖部分(特别是直接暴露在大气中的钢筋混凝土屋盖)的伸长值大得多。从屋盖与墙体连接处切开来看，屋盖伸长对墙体产生附加水平推力，使墙体受到屋盖的推力而产生剪应力，剪应力和拉应力又引起主拉应力，当主拉应力过大时，将在墙体上产生八字形裂缝。由于剪应力的分布大体是中间为零，两端最大，因此八字形裂缝多发生在墙体两端，一般占二、三个开间，且发生在顶层墙面上。

（2）水平裂缝和包角裂缝。平屋顶房屋，有时在屋面板底部附近或顶层圈梁附近，出现沿外墙顶部的纵向水平裂缝和包角裂缝，这是由于屋面伸长或缩短引起的向外或向内推拉力而产生的，包角裂缝实际上是水平裂缝的一种形式，是外横墙和纵墙的水平裂缝连接起来形成的，在这种情况下，下面一般不会再出现八字形裂缝。有时，外纵墙的水平裂缝也会出现在顶层的窗台水平处。

2.地基不均匀沉降引起墙体裂缝分析

房屋的全部荷载最终通过基础传给地基，而地基在荷载作用下，其应力是随深度而扩散，深度大，扩散愈大，应力愈小；在同一深处，也总是中间最大，向两端逐渐减小。也正是由于土壤这种应力的扩散作用，即使地基地层非常均匀，房屋地基应力分布仍然是不均匀的，从而使房屋地基产生不均匀沉降，即房屋中部沉降多，两端沉降少，形成微向下凹的盆状曲面的沉降分布。在地质较好、较均匀，且房屋的长高比不大的情况下，房屋地基不均匀沉降的差值是比较小的，一般对房屋的安全使用不会产生多大的影响。但当房屋修建在淤泥土质或软塑状态的粘性土上时，由于土的强度低、压缩性大，房屋的绝对沉降量和相对不均匀沉降量都可能比较大。如果房屋设计的长高比较大，整体刚度差，而对地基又末进行加固处理，那么墙体就可能出现严重的裂缝。裂缝对称的发生在纵墙的两端，向沉降较大的方向倾斜，沿着门窗洞口约成45°，呈正八字形，且房屋的上部裂缝小，下部裂缝大。这种裂缝，必然是地基附加应力作用使地基产生不均匀沉降而形成的。

当房屋地基土层分布不均匀，土质差别较大时，则往往在不同土层的交接处或同一土层厚薄不一处出现较明显的不均匀沉降，造成墙体开裂，其裂缝上大下小，向土质较软或土层较厚的方向倾斜。在房屋高差较大或荷载差异较大的情况下，当未留设沉降缝时，也容易在高低和较重的交接部位产生较大的不均匀沉降裂缝。此时，裂缝位于层数低的荷载轻的部分，并向上朝着层数高的荷载重的部分倾斜。

当房屋两端土质压缩性大，中部小时，沉降分布曲线将成凸形，此时，往往除了在纵墙两端出现向外倾斜裂缝外，也常在纵墙顶部出现竖向裂缝。在多层房屋中，当底层窗台过宽时，也往往容易因荷载由窗间墙集中传递，使地基不均匀沉降，致使窗台在地基反力作用下产生反向弯曲，引起窗台中部的竖向裂缝。

三、在进行建筑施工的时候，对裂缝进行预防的一些措施

1.在设计的时候，预防裂缝的产生

在设计的时候，比较容易出现的施工裂缝有三种，分别是温度裂缝、收缩裂缝以及非承重性裂缝。其中温度裂缝的产生是由于材料对温度敏感程度存在差异而导致。想要避免出现温度裂缝，那么在进行工程设计的时候应该尽量将构建设计在保温层内，这样便能够很好的避免温度裂缝的产生；收缩裂缝的会随着时间的推进而不断的增加，并且混凝土本身的强度若是越高，那么收缩裂缝出现的概率会更大，所以在进行建筑设计的时候应该尽量不选择那些高强度混凝土，对于那些比较容易出现收缩裂缝的地方，可以根据实际的需要进行钢筋的配置；对于非承重裂缝，在那些裂缝比较容易出现的地方，应该避免收缩作用和温度作用同时的出现，这样能够更好的对其变形进行一定的协调，降低裂缝出现的概率。

2.在施工过程中对裂缝进行预防

在进行混凝土拌合的时候，在满足其强度要求的情况下应该尽量减少水泥以及水的用量，因为混凝土凝结硬化的时候水分会蒸发，所以应该控制其用水量，降低其水分蒸发量，这样会降低混凝土收缩情况的出现。所以在进行工程施工的时候，必须对其用水量进行合理的控制，并进行高效减水剂的添加。

3.加强混凝土浇筑的监管

在进行建筑施工的时候，为了降低裂缝出现的概率，在混凝土浇筑结束后的24小时内，禁止进行施工材料吊卸，避免冲击振捣的产生。所以必须加强对混凝土浇筑的监管力度，在一般情况下，混凝土浇筑结束受都应该避免振捣作用的产生，最好第三天再开始正常的进行施工。

四、结语

控制建筑施工裂缝、提高建筑施工质量是一项系统工程，需要设计、施工、质监、监理等部门和单位的通力合作与积极配合。对于裂缝要认真判断其成因和危害程度，不能仅从某一方面加以控制，要科学合理地考虑各种存在的影响因素，采取综合治理的方式予以防治，并对可能造成危害的裂缝积极研究探讨相关的预防及处理措施。

参考文献:

[1]李二生.基于现浇钢筋混凝土结构在强约束条件下的裂缝成因分析与控制措施探讨[J].四川建材，2010

[2]邢莉燕，陈起俊.施工裂缝分析.北京：中国电力出版社，2008.

[3]朱国良.试述建筑施工裂缝分析与研究[J].中国新技术新产品，2012，No.11：96