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摘要:随着当前我国城市化建设的发展速度不断加快,大量的建筑被不断的兴建,人们对建筑工程的质量要求也越来越高,其中最为普遍的质量问题就是建筑裂缝,产生建筑裂缝的原因有很多,并且建筑裂缝问题所带来的影响也是非常严重的。本文就针对建筑结构设计工作当中建筑裂缝产生的主要原因以及相应的改善措施进行了分析。
【关键词】工民建结构;混凝土材料;裂缝;预防措施
随着当前我国建筑行业的发展速度不断加快,人们对建筑的质量问题越来越重视,特别是针对施工及使用当中的结构裂缝和预防方面的问题。建筑结构中存在的裂缝问题,会对建筑的整体安全性及使用的耐久性等方面产生深远的影响。在建筑工程中裂缝开展问题与结构设计、施工及使用存在着紧密的联系,为了充分保证裂缝问题得到有效的控制,在建筑工程设计、施工当中,必须要从正确合理设计、实际的施工条件、地质环境以及所使用的施工材料等方面入手,制定出相对完善的建筑裂缝防治措施。
1工民用建筑混凝土结构裂缝产生原因
1.1混凝土自收缩
混凝土由湿到干的凝结、固化过程,温度、体积会有一个比较明显的变化,这个过程会产生自收缩。当内部固化过程产生的收缩应力大于混凝土的实时抗拉应力时,裂缝就会产生,很难避免。我们一直强调“补偿收缩”,想尽一切办法,但理论和实际还是存在不小的差距。
1.2温差
对于日夜温差较大的地区以及大体积混凝土来说,温差超过25℃以上,结构会因此产生不规则、不可预见的结构裂缝。
1.3其他
如45°角裂缝。对于增加了角部放射筋的阳角来说,同样会出现这种裂缝,在工程实例中甚至出现过同一角部三道45°角裂缝。
1.4施工过程因素
(1)钢筋:钢筋绑扎的不合理,直接导致结构裂缝的产生。如平行梁边的裂缝(板负筋偏低)、保护层不足造成板面开裂、悬挑部分根部裂缝(负筋偏低或间距过大)。(2)振捣:主要应强调的是振捣的到位和密实性。漏振、过振、分层时结合部位的振捣、振动棒对梁柱主筋的振动等,都可能使混凝土某些部位强度削弱并促使结构裂缝产生。(3)冷缝:混凝土浇筑作业时,冷缝的产生是一种常态。常见的冷缝:第一,节点冷缝,如上下楼层在墙柱的接头部位、施工分区(分缝);第二,不同标号混凝土浇筑产生的时间差造成的冷缝,如梁柱节点;第三,停料、堵泵时间过长产生的冷缝;第四,气温过高、混凝土过早凝结造成的冷缝。各种冷缝都需要妥善处理,才能保证结构的一体性,减少结构裂缝。
1.5后期因素
(1)养护:不合理、不到位的养护都有可能促使裂缝产生,而混凝土的养护也不是浇浇水那么简单。除了掌握好养护的时机、时间、方式等,养护和结构所处的地理位置、季节都有一定关系。(2)拆模:在混凝土未达到强度的情况下进行拆模,后果往往很严重,特别是大跨度及悬挑构件。在结构没有达到设计强度时,任何先拆后顶的行为都是不允许的。(3)张拉:对于后张拉梁板,应根据规范和设计要求进行张拉,杜绝因盲目张拉造成结构变形甚至出现裂缝。(4)后浇带:由于后浇带在未完成封闭前,几乎等同于悬臂结构,因此在支撑上需要保证单独搭设、稳定支撑、严禁拆除。后期如果确实需要拆除,也要遵循“先顶后拆”的原则。且应提前形成方案、审查合格后方可进行施工。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆(5)建筑物沉降:当建筑物不均匀沉降(上部荷载或地基基础)超过结构所能承受的荷载时,首先在结构的某些薄弱部位会产生裂缝:砖墙→女儿墙→板→梁(墙),如果不及时采取有效措施终止这种不均匀沉降并对结构裂缝进行修复,后果将非常严重。
2.工民建混凝土结构裂缝的控制策略
2.1温度裂缝的处理
温度裂缝是工民建结构裂缝常见的类型,混凝土结构物内部温度与混凝土层厚度、水泥品种和用量等因素有关。为预防温度裂缝的产生,工程人员应科学合理地调节混凝土结构变形以及受力结构的约束条件。约束条件中选用柔性连接将起到关键作用,混凝土凝结过程中,考虑到混凝土结构表面的受热层,在温度控制阶段要提前确定缓冲空间,为预防工民建结构出现裂缝,需根据实际工程情况对不同的应力结构进行相对应的传递方向处理。
2.2施工阶段措施
(1)严格控制混凝土材料质量、配合比,合理选用外加剂;(2)根据后浇带的设置,混凝土分区段浇灌,在各区段内须连续浇灌,浇灌间隔时间不得超过混凝土的初凝时间。尽量控制主体混凝土浇灌时间及温度,严格控制后浇带浇灌时间及温度;(3)混凝土不得漏振,欠振和过振,混凝土终凝前,须采用抹面机械或人工多次抹压。混凝土表面抹压后,根据温度的变化,采取有效的养护措施,确保混凝土达到设计要求。
2.3后期阶段措施
(1)自收缩:有人提出“保水”这个理念。“保水”和“养护”不能等同,如何在混凝土固化以及强度增长过程中保证必要的水需求,是解决混凝土自收缩的关键。事半而功倍,我们所提倡的“混凝土自防水比任何防水措施都有效”,也间接说明了在“保水”环节确保杜绝混凝土因自收缩而产生裂缝而对混凝土造成伤害的重要性。这可能是“蓄水养护”提出的初衷。
(2)钢筋绑扎:除了绑扎的正确性,施工过程的成品保护也是个大问题,大众对于钢筋位置的正确性缺乏一个准确的认识,导致在施工过程中各种踩踏、破坏却没有得到很好的恢复。作业人员整体素质的提高才是关键。
(3)振捣:同样有待于作业人员素质的提高。日本据说因为担心混凝土振捣人员达不到技术要求,因此大力推广自密实混凝土(造价高)。行业准入门槛不规范、不提高,混凝土现场浇筑的质量始终无法保障。
(4)冷缝:既然是常态,就讨论一下冷缝出现后的应对措施。一种是必然存在的冷缝,像分层、分段浇筑的节点(接头),包括后浇带。凿毛、凿除松散部分(在接头处不敢充分振捣或垂直构件振捣后上浮粉煤灰的堆积)、充分湿润、涂刷结合剂、充分振捣、充分养护都是极其重要的工作。另一种是施工中偶尔会出现的冷缝,处理方式同上,略简单,如分层部分尚未初凝,振动棒应深入尚未初凝的混凝土内,使新旧混凝土更加充分粘合。
(5)养护:养护的时机、时间、方式,简单而复杂。应根据不同混凝土、不同季节、不同环境、不同构件而采取不同的养护方式。正确的养护方式能收到不同的养护效果,能有效减少甚至杜绝结构裂缝的产生。
2.4使用阶段措施
(1)使用阶段尽量不改变原设计用途,如确需调整,需与设计单位进行讨论并复核,确保增加使用荷载、隔墙、设备等荷载作用下原结构满足要求;
(2)使用阶段不擅自加建、改建,不破坏原结构的平衡关系;
(3)使用阶段增加临时荷载需满足设计单位提供的荷载使用手册及与结构相关的注意事项的要求;
(4)在使用期间如发现主体结构出现裂缝,应第一时间组织设计、建立、施工单位技术人员查勘,分析成因,及时处理,避免裂缝的进一步开展。
结束语
任何结构裂缝都是有害的,少数轻微的结构裂缝由于混凝土的特殊性,有可能会自行愈合。而绝大多数的结构裂缝会一直存在甚至持续发展,直接的损害就是造成渗漏及钢筋锈蚀,影响结构安全。所以,对于结构裂缝必须减少发生、及时发现、妥善处理,控制混凝土施工全过程质量,更好地避免结构安全隐患的产生,进一步提高工民用建筑施工效率和质量。
参考文献:
[1]王双伟.工业与民用建筑施工中混凝土结构裂缝形成及预防措施[J].智能城市,2016(1):150-151.
[2]解延拴,郝浩.高层建筑混凝土结构裂缝产生原因深入分析[J].住宅与房地产,2018(31):172+241.
论文作者:林树新
论文发表刊物:《工程管理前沿》2019年第03期
论文发表时间:2019/5/27
标签:裂缝论文; 混凝土论文; 结构论文; 荷载论文; 建筑论文; 温度论文; 混凝土结构论文; 《工程管理前沿》2019年第03期论文;