浅谈建筑施工裂缝的分析处理

1 地基不均匀沉降引起墙体裂缝

1．1 原因分析

1)房屋地基土层分布不均匀，土质差别较大是发生地基不均匀沉降的客观原因。2)主观原因造成地基不均匀沉降多与设计有关，例如:a．地基处理方案和基础设计不协调或在同一建筑物基础下采用多种地基处理方法。b．由于建筑立面的错层，平面的变化引起荷载不均匀，如处理不好，可以引起地基不均匀沉降。c．当房屋纵墙刚度较差时，由于土壤的应力扩散作用，房屋两端应力逐渐减小，可以引起地基不均匀沉降。d．还有的设计不符合规范的规定，实际中有的筏板从横墙轴线算起挑出长达2 100 mm，远远超出规范的“不宜超出1 500 mm”的规定。结果将改变地基受力状态，造成不良后果。3)施工原因造成人工地基承载力不均匀。4)房屋建成后使用不当，如基础长期受水浸泡或在房基附近挖坑、施工松动地基土等。

1．2 处理方法

不均匀沉降引起的裂缝对结构的承载能力和整体性有较大的影响，需要及时治理加固。在加固之前，应做好对裂缝的勘察，掌握裂缝开展规律，再根据裂缝程度，对结构进行适当的加固处理。

1)一般性裂缝，如若干年后不发展，则可以认为不影响结构安全使用，可采用填缝修补或灌浆修补。填缝修补分为水泥砂浆填缝和配盘水泥砂浆填缝，工序为:先将裂缝清理干净，用勾缝刀、抹子、刮刀等工具将1∶3的水泥砂浆或比砌筑砂浆高一级的水泥砂浆或掺有107胶的聚合物水泥砂浆填入砖缝;配筋水泥砂浆填缝则每隔4皮～5皮砖，在砖缝中先嵌入钢筋，然后按上述工序进行处理。灌缝修补是用压力设备把水灰比为0．7～1．0的水泥浆液压入墙体内，使裂缝粘合。2)对于影响安全使用的裂缝，应进行加固处理。因墙体强度不够而发生的裂缝，墙面可敷贴钢筋网片，网片用中φ6@100～300双向或中φ4@100～200双向钢筋网，并配置穿墙拉筋加以固定，然后灌细石混凝土或分层抹水泥砂浆加固。施工前墙体抹灰应刮干净，灌浆后应养护7 d左右。3)加强上部结构刚度，可采用钢筋、型钢拉杆或在墙体上增设钢筋混凝土圈梁，圈梁用强度等级为C15～C20的混凝土，截面不小于120 mm×180 mm，配筋可采用纵向φ4@10～14箍筋φ6@200～250，每隔1．5 mm～2．5 mm应有牛腿(或螺栓、锚固件等)伸进墙体与墙体拉结好。浇筑圈梁时应将墙面凿毛，洇水以加强粘结。

2 温度应力引起墙体裂缝

2．1 原因分析

根据温度应力引起的原因可分为两类:

1)自生应力:边界上没有任何约束或完全静止的结构，如果内部温度是非线性分布的，由于结构本身互相约束而出现的温度应力。例如，桥梁墩身，结构尺寸相对较大，混凝土冷却时表面温度低，内部温度高，在表面出现拉应力，在中间出现压应力。

2)约束应力:结构的全部或部分边界受到外界的约束，不能自由变形而引起的应力。如箱梁顶板混凝土和护栏混凝土。

这两种温度应力往往和混凝土的干缩所引起的应力共同作用。

要想根据已知的温度准确分析出温度应力的分布、大小是一项比较复杂的工作。在大多数情况下，需要依靠模型试验或数值计算。混凝土的徐变使温度应力有相当大的松弛，计算温度应力时，必须考虑徐变的影响，具体计算这里就不再细述。

2．2 处理方法

为了防止裂缝，减轻温度应力可以从控制温度和改善约束条件两个方面着手。

控制温度的措施如下:

1)采用改善骨料级配，用干硬性混凝土，掺混合料，加引气剂或塑化剂等措施以减少混凝土中的水泥用量;2)拌合混凝土时加水或用水将碎石冷却以降低混凝土的浇筑温度;3)热天浇筑混凝土时减少浇筑厚度，利用浇筑层面散热;4)在混凝土中埋设水管，通入冷水降温;5)规定合理的拆模时间，气温骤降时进行表面保温，以免混凝土表面发生急剧的温度梯度;6)施工中长期暴露的混凝土浇筑块表面或薄壁结构，在寒冷季节采取保温措施。

改善约束条件的措施是:

1)合理地分缝分块;2)避免基础过大起伏;3)合理的安排施工工序，避免过大的高差和侧面长期暴露。

3 钢筋锈蚀引起的裂缝

3．1 原因分析

由于混凝土质量较差或保护层厚度不足，混凝土保护层受二氧化碳侵蚀碳化至钢筋表面，使钢筋周围混凝土碱度降低，或由于氯化物介入，钢筋周围氯离子含量较高，均可引起钢筋表面氧化膜破坏，钢筋中铁离子与侵入到混凝土中的氧气和水分发生锈蚀反应，其锈蚀物氢氧化铁体积比原来增长约2倍～4倍，从而对周围混凝土产生膨胀应力，导致保护层混凝土开裂、剥离，沿钢筋纵向产生裂缝，并有锈迹渗到混凝土表面。由于锈蚀，使得钢筋有效断面面积减小，钢筋与混凝土握裹力削弱，结构承载力下降，并将诱发其他形式的裂缝，加剧钢筋锈蚀，导致结构破坏。

3．2 处理方法

要防止钢筋锈蚀，设计时应根据规范要求控制裂缝宽度、采用足够的保护层厚度(当然保护层亦不能太厚，否则构件有效高度减小，受力时将加大裂缝宽度);施工时应控制混凝土的水灰比，加强振捣，保证混凝土的密实性，防止氧气侵入，同时严格控制含氯盐的外加剂用量，沿海地区或其他存在腐蚀性强的空气、地下水地区尤其应慎重。

4 冻胀引起的裂缝

4．1 原因分析

大气气温低于0℃时，吸水饱和的混凝土出现冰冻，游离的水转变成冰，体积膨胀9%，因而混凝土产生膨胀应力;同时混凝土凝胶孔中的过冷水(结冰温度在－78℃以下)在微观结构中迁移和重分布引起渗透压，使混凝土中膨胀力加大，混凝土强度降低，并导致裂缝出现。尤其是混凝土初凝时受冻最严重，成龄后混凝土强度损失可达30%～50%。冬季施工时对预应力孔道灌浆后若不采取保温措施也可能发生沿管道方向的冻胀裂缝。

4．2 处理方法

温度低于0℃和混凝土吸水饱和是发生冻胀破坏的必要条件。当混凝土中骨料空隙多、吸水性强;骨料中含泥土等杂质过多;混凝土水灰比偏大、振捣不密实;养护不力使混凝土早期受冻等，均可能导致混凝土冻胀裂缝。冬季施工时，采用电气加热法、暖棚法、地下蓄热法、蒸汽加热法养护以及在混凝土拌和水中掺入防冻剂(但氯盐不宜使用)，可保证混凝土在低温或负温条件下硬化。

5 结语

在整个建筑工程施工过程中，牵涉到设计、施工、监理、运营管理等各个方面。由上述可知，设计疏漏、施工低劣、监理不力，均可能出现施工裂缝。因此，严格按照国家有关规范、技术标准进行设计、施工和监理，是保证结构安全耐用的前提和基础。在运营管理过程中，进一步加强巡查和管理，及时发现和处理问题，也是相当重要的一个环节。

［1］许建民．混凝土施工裂缝与控制［J］．水利与建筑工程学报，2008(4):21-23．

［2］GB 50003-2001，砌体结构设计规范［S］．

［3］吴培明．混凝土结构［M］．武汉:武汉理工大学出版社，2004．

［4］赵晓明，石 磊．混凝土裂缝的成因及防范措施［J］．山西建筑，2009，35(5):142-143．