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摘要:现代建筑主体结构大多采用钢筋混凝土材料,该类型材料在强度、耐久性等方面有着十分突出的优势,在提高建筑结构整体稳定性、安全性以及抗震性方面都发挥着重要价值。即便如此,混凝土材料在具体应用中仍然受到不同类型因素的影响可能出现一定的问题,比如结构裂缝是多年来困扰施工人员的常见现象,建筑结构一旦出现裂缝问题,会严重威胁到工程主体结构安全,如果没有及时处理还会发生建筑结构变形甚至坍塌等严重事故,严重威胁使用者的生命财产安全。
关键词:建筑工程结构裂缝控制和处理措施
1 结构裂缝概述
1.1 裂缝类型
1.1.1 收缩裂缝
收缩裂缝是建筑混凝土结构中最为常见的裂缝形式。混凝土结构浇筑振捣完毕后进入养护阶段,养护阶段混凝土表面水分蒸发过快是导致出现收缩裂缝的主要原因,通常通过洒水等方式控制表面湿度,可以有效避免收缩裂缝。
1.1.2 温度裂缝
混凝土固化过程中水泥和水发生反应会释放大量的水化热,此时内外温差过大,混凝土结构受到温度影响发生热胀冷缩,内部产生拉应力,当拉应力超过混凝土的约束力时会出现温度裂缝。通过降低混凝土结构内外温差可以避免温度裂缝出现。
1.1.3 墙体裂缝
墙体常常会出现荷载裂缝。墙体是建筑物上部结构向地基传递重量的主要途径,荷载传递到地基部位应力随着深度扩散,同一深度的地基中间扩散的应力多而两端少。当建筑处于良好地质条件下时不会产生较大的不均匀沉降,但是如果遇到软土等地质,力的扩散不均匀会导致建筑基础发生不均匀沉降,进而出现墙体荷载裂缝。通常此类裂缝在墙体两端发生并且倾斜于较大的方向。通过优化处理地基可以避免荷载裂缝产生。
1.2 产生的影响
裂缝问题产生的影响如下:①降低建筑结构刚性。结构裂缝出现后会不断扩大,破坏程度和影响范围也随之扩大,进而导致建筑结构刚度有所降低,甚至引发结构变形、整体安全性降低。②降低结构抗剪力。建筑结构裂缝会导致抗剪承载力有所下降,当下降到临界值时建筑会出现倒塌等严重的安全事故。③影响结构强度。结构裂缝出现后会严重制约钢筋的作用,当空气、水体等接触钢筋材料后钢筋发生锈蚀,进而使它性能降低,最终失去支撑和延展作用,影响建筑结构整体强度。④影响上部结构。建筑基础的不均匀沉降会破坏地基的弯剪力,使基础结构失去承载性,最终破坏上部结构。
2 建筑工程结构裂缝处理技术
2.1 填充缝隙法
填充缝隙法是在混凝土裂缝中直接填充一些混凝土修补材料,达到混凝土结构修复的效果。该方法凭借技术简单、成本低等特点被频繁地应用于混凝土裂缝处理中。但该方法只适合修复宽度不超过3 mm的浅层裂缝,无法达到修复深层裂缝的效果。水泥砂浆、聚苯乙烯橡胶、纤维修补材料等物质有着较高强度和粘合度,所以常常被应用于混凝土裂缝修补中[3]。在具体施工中,工作人员首先需要用工具凿开裂缝的两侧形成凹槽,按照U形或者V形进行修整,按照20~100 mm范围控制凹槽的宽度,深度应抵达裂缝的底部,如果是较窄的裂缝可以按照15~50 mm范围控制凹槽的宽度。
2.2 结构加固技术
2.2.1 增大截面法
工作人员采用构件统一加固处理混凝土横截面,达到加固的效果。施工人员选用的混凝土材料要充分混合原本构件混凝土,将配置好的混凝土材料浇筑于构件表面,在浇筑过程中注意做好养护处理。在完成施工后,增大了构件的表面积,同时维护原有的表面混凝土层,可以将构件的承载能力、稳定性显著提升。
2.2.2 包钢加固
用钢筋、钢条等包裹加固处理混凝土构件边角位置,增强混凝土构件的整体刚度。这种方法可以将构件的横截面积增加,有着十分优良的加固效果。
2.2.3 预应力加固
预应力拉杆是预应力加固的主要构件,通过拉杆加固混凝土构件,减小回缩混凝土裂缝,达到控制裂缝发展的效果。在具体施工中,首先要准备好千斤顶、钢筋束、张拉机械等工具设施,做好计算和设计。其次,制作和安装预应力拉杆,计算裂缝情况,完成施工方案审核和优化,然后根据设计方案在相应位置安装预应力拉杆,锚固固定。最后用千斤顶等设备张拉促使裂缝呈现闭合趋势然后固定拉杆。通过这种方式可以有效提高建筑结构的整体性能,避免裂缝扩大。
3 建筑工程结构裂缝预防措施
3.1 材料控制
水泥水化热是引发结构裂缝的常见因素,为降低水化热影响,可以选择低水化热的材料,从正规途径采购水泥。该工程选用普通硅酸盐水泥,同时适量添加粉煤灰等外加剂,有效控制水泥用量。严格检验骨料物理、化学性能,确认符合国家标准规定后方可投入使用。在骨料应用中,骨料最大粒径控制在混凝土结构截面最小尺寸的1/4以内,并且不超过钢筋布设间距的3/4。该工程中细骨料选用的是中粗砂。适量的外加剂不但可以预防结构裂缝,还有助于混凝土整体性能的改善。粉煤灰是最为常见的外加剂,可以节约水泥,控制混凝土浇筑中水化热,同时有助于提高混凝土材料和易性。此外,该工程添加木钙减水剂0.25%可达到降低拌和用水的效果,进一步减少了混凝土凝固阶段产生的水化热。
3.2 浇筑和振捣优化
混凝土浇筑方法主要包括水平分层、斜向分段、持续推进等方法。比如该工程基础结构采用分层浇筑方法,按照不超过20 cm的厚度控制每层浇筑厚度,第二层混凝土在第一层混凝土初凝前及时浇筑并且振捣,可有效消除两层之间缝隙。浇筑过程中技术人员应加强对混凝土坍落度、泵送管道密封性等细节的重视。通过合理振捣可以提高混凝土结构密实度。该工程采用三道振捣施工方式,按照坡脚、坡中间、坡顶3处同时振捣,振捣工作由专业人员操作,振捣过程中严禁触碰预埋件、钢筋、模板。在振捣过程中快速插入振捣棒,维持3~5 s振捣后缓慢拔出。在完成振捣后刮平表面从而实现混凝土结构平整度的提升。
3.3 养护
一方面,养护阶段重点关注混凝土表面湿度,避免表面水分流失过快出现干缩裂缝,在混凝土浇筑振捣后养护人员立刻采取养护措施,在12 h内洒水养护,并且时刻关注天气情况,在高温炎热的时间段适当增加洒水频率;另一方面,加大混凝土内外温度控制力度。该工程埋设混凝土温度自动化监测设备,养护人员动态监测混凝土内外温差情况,通过洒水降温等方式将混凝土结构内外温差控制在25℃以内。
3.4 优化管理
为避免工程出现裂缝问题,企业在施工前期根据工程实际需求以及质量保证标准(ISO9002)要求构建了项目指挥部结构,并且编制了混凝土施工质量控制表。该工程明确划分各个岗位职责、权力、任务,最终各个部门高效落实自身任务,共同合作顺利完成工程建设,达到混凝土结构优质的质量控制目标。
4 结束语
总而言之,结构裂缝是建筑工程施工中常见的问题,本文以某厦为研究对象分析了混凝土裂缝处理及预防方法,该工程经过严格控制施工技术及各个部门的管控,取得了良好的效果。希望该工程的施工技术方法可以为其他项目提供一定的参考。
参考文献
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