聂禄平 刘京黔
摘要:近年来,我国社会经济水平的不断提高有效地推动了我国建筑行业的快速发展,使城市中建筑工程的建设规模呈不断扩大的趋势,而在房屋建 筑工程中,因受到多种因素的影响,建筑结构常常出现裂缝问题,不但会影响建筑物外表的美观性,而且会降低建筑结构工程的安全性。在一般情况下,房屋建筑结构出现一些比较细小的裂缝问题,并不会威胁房屋建筑使用者的生命安全与财产安全,可一旦发生地震,在遭受地震荷载作用后,建筑结构的 稳固性就会受到严重的影响,对建筑物使用者产生较大的威胁。基于此,本文就房屋建筑结构裂缝成因与应对措施展开了探讨。
关键词:房屋建筑结构裂缝;成因;应对措施
引言
建筑工程施工时,混凝土材料质量直接影响到工程整体质量,同时也 是工程施工的关键环节,提升混凝土材料质量,对提升工程质量水平有着 积极的作用。但结合当前施工现状来看,在混凝土施工时,仍存在着裂缝 问题,严重影响对工程质量。这就要求相关人员强化对混凝土材料的管理 力度,针对裂缝成因进行分析,并采取完善策略提升工程质量。
1 房屋建筑工程结构裂缝问题
1.1 建筑结构设计不合理引发楼板裂缝
建筑工程在施工开始前需要实地勘查现场地形及建筑物所在的实际环 境,根据勘查报告结合建筑工程实际情况进行科学合理的结构设计,然后 依据设计程序开展一系列施工建设。实际情况却是,设计人员往往忽视实 地勘查环节,只根据勘查报告就直接进行建筑结构的有关设计,使得设计 方案和实际施工发生偏差,比如建筑房屋的实际承重力与建筑结构承重的 设计方案不符。具体表现为,一方面,为了达到建筑企业的经济利益最大 化,设计人员可能会把建筑房屋的使用面积做扩大设计,而把房屋质量安 全方面的设计缩小。这种设计结果导致钢筋配制不够,使得建筑结构截面 变小,进而导致建筑结构的整体耐抗性变差,建筑结构的挠度变大,非常 容易引发建筑物房屋内部角落出现裂缝。另一方面,设计人员对楼板的设 计没有达到标准要求,再加上验算挠度不准确使其变大,这种情况也会导 致建筑结构内部四角出现裂缝。还有,设计人员在进行设计时,如果没有 把伸缩缝纳入考虑中,就会导致建筑房屋在使用时由于某些环节比较薄弱 而出现收缩裂缝,这也是出现横纵向裂缝的一种原因。而且,在实际施工 中,如果没有按照有关标准严格施工,就会导致建筑物出现程度不一的沉 降问题,建筑房屋结构中的上部分会产生一定的应力增量,致使建筑结构 双向受力,双向受力如果不均衡,楼板裂缝问题就会发生。
1.2 设计因素
第一,结合设计不完善。建筑工程进行设计过程中,结合不合理问题,导致混凝土裂缝的产生。在对部分工程设计过程中,受设计人员自身能力 的限制,导致荷载错误或者漏算等问题,这就造成某一位置的荷载无法满 足标准要求,进而造成裂缝现象。另外,在工程设计过程中,设计构造与 项目实际不符的情况,也会导致安全隐患的存在。部分设计人员未深入到 现场实地进行考察,导致结构设计不完善,或者没有对环境等因素进行考 虑,混凝土线性问题,都会造成裂缝。在结构设计时,由于混凝土与相连,因线性膨胀而引发裂缝问题,一旦出现裂缝,受到雨水等的侵蚀,就会造 成裂缝的加大;第二,配比设计。在设计混凝土配合比时,由于设计人员 选择的水泥、砂等与实际不符,直接影响到混凝土的和易性,并造成裂缝 问题的产生。除此以外,在配比设计过程中,如果添加大量的水泥与水,就会导致使用量的增加,并加大水泥浆体,加之混凝土收缩性的不断增大,引发裂缝问题;第三,顶部设计不完善。对顶部设计时,需要满足结构力 学标准。但多数设计人员过分追求美观性,常将顶部设计成新颖且复杂的样式,这就造成设计的不合理性,在浇筑混凝土以后,无法发挥出其力学 应力,导致裂缝的产生。由于受到温湿度等的影响,还会加重顶部裂缝。
1.3 环境因素
在施工过程中,一些施工人員只按既定的施工工艺或方案施工,忽视 了外部环境的影响。许多施工案例表明,在楼面混凝土浇筑过程中,环境 因素贯穿并直接影响整个施工过程。例如,混凝土在凝固和水化时,内部 温度会直线上升,导致其内外温差超过 25℃,如不采取相应措施,极易产 生温度应力,形成裂缝。另外,一些特殊混凝土,如高强混凝土在凝固前,会产生较强的自生收缩,而混凝土内水泥石也会出现体积收缩,这主要是 由于水泥水化过程中内部水分的消耗,造成水泥石的毛细孔和凝胶孔变得 干燥,如干燥时间过长,很容易出现细微龟裂,随着时间的推移,最终发 展成裂缝。
2 房屋建筑工程结构裂缝控制及处理技术探究
2.1 填充处理
填充技术主要应用于处理房屋建筑工程中较大的裂缝,从此类裂缝中 应用相应材料进行加固处理,通过填充弥补裂缝造成的空隙。填充技术具 有施工难度低、步骤少且简单的优势,且修复效果较好,可以较好地对于 裂缝进行加固。对于部分宽度较小的裂缝,同样可以通过填充的方式来进 行处理。在应用填充法时,需要将墙体表面凿成 V 形(或 U 型) 槽,之后 以树脂砂浆材料(或沥青材料等)作为填充物进行处理。
2.2 温度变化因素的应对措施
(1)为了有效减少混凝土中的水泥用量,可以在混凝土中加入适量的 引气剂、塑化剂等;在对混凝土进行拌和的过程中,施工单位可以对碎石 进行冷却处理,或者在水中加入适量的冰块,以降低混凝土浇筑的温度; 当外界环境温度较高时,施工单位一定要严格控制混凝土结构的浇筑厚度,不宜过厚,可以在混凝土结构中埋入冷却管,然后注入冷水,以实现降低 混凝土温度的目的;根据施工要求拆除混凝土模板,在混凝土结构强度未 达到规定强度要求时,不得提前拆卸模板。(2)针对因温度变化而产生的 建筑结构裂缝问题,宜采取以下解决措施:针对长条形建筑结构,如果其 长度大于 45m,则应设置伸缩缝; 如果建筑物墙体为非承重墙,宜选用 240 墙,这样能够有效提高建筑内墙对温差的抗变能力;因为建筑物屋面承受 的温度变化是最大的,建筑物屋面会传送最大的温度应力,所以,一定要 加强建筑物屋面的结构强度。
2.3 设立建筑伸缩缝
在建筑工程的实际施工中,为了最大限度地降低建筑房屋因气温变化 发生热胀冷缩带来的不利影响,需要在现浇板时在合理位置设立建筑伸缩 缝,以防温度变化使建筑结构楼板出现裂缝,影响建筑房屋使用者的居住 体验。利用伸缩缝把建筑构造中的墙体或者楼板等分成两个独立部分,保 证建筑物等在长方向处能水平伸缩。通常情况下,伸缩缝之间的距离以 15cm 左右为宜,也可以根据建筑房屋的实际情况做具体测量,然后依据测量的实际结果在纵向处做合理设计。实际施工时,通常会把伸缩缝设在建 筑房屋的楼板支座处,设计伸缩缝宽度时,需要依据工程所在地的气温变 化进行合理设计,一般宽度范围以大于 8cm,小于 10cm 较为合适,可以根 据实际情况略作调整。要想令不同的伸缩缝都具有较强的稳定性,在建筑 工程实际施工时,可以在全部的建筑伸缩缝内添加适量的软体材料,进而 使混凝土更加完整,质量更加均衡。
2.4 施工过程的规范化
建筑工程施工开始前,如果施工现场天气炎热,就需提前制定完善的 施工计划,合理控制温度因素,降低温度对整个施工过程的影响。在实际 进行施工时,如果是炎热的夏季,此时相关人员就要对混凝土材料做好防 晒与降温处理。在对原材料进行运输期间,也要与供货商做好沟通,可利 用遮盖与洒水的方式进行降温,将原材料温度控制在 28℃以内。完成混凝 土浇筑工作以后,还要对其进行保养,避免裂缝的产生。其步骤是完成浇 筑工作,派专业人员做好护理工作,在其表面铺设一层薄膜,且一天对其 洒水 1-3 次,此薄膜预留两周左右,以使其能够充分凝结,降低混凝土的 裂缝问题。
2.5 原材料、配合比控制
(1)在解决楼地面混凝土开裂时,一般采取降低混凝土收缩比和水化 热等控制方法。因此,无论在选择原材料、设定水灰比等方面都要保证其 科学性和合理性。筛选水泥品种时,应综合考虑强度、水化热、坍落度等 因素。例如,矿渣硅酸盐水泥的早期强度和水化热较低,而泌水性、干缩 性较大;普通硅酸盐水泥的早期强度较高,水化热也偏高,干缩性较小。如果用矿渣硅酸盐水泥配制混凝土容易发生坍落,是因为配入量要求较高、 干收缩性大,易产生裂缝;如果用普通硅酸盐水泥配制混凝土,会产生较 高的水化热,若想混凝土材料强度等级较高,则需选用高标号的普通硅酸 盐水泥进行配制,这样可减少水泥用量,配出的混凝土具有早期强度高、 干缩性小等特点,裂缝产生的风险低。因此,在工程施工中,通过合理设 计各种原材料的配合比,选择优质水泥品种和实施有效的温控措施,才能 有效降低混凝土产生裂缝的风险。(2)严格控制水泥用量。一般来说,增 加水泥用量后,会提升混凝土的强度和水化热,使混凝土结构出现裂缝的 几率变大。相关实验结果表明,水化热越高,代表水泥用量越大,两者成 正向关系。以 1m3 混凝土为例,水泥用量每增加 10kg,水化热增加 1℃。因此,要想使混凝土的水化热控制在合理范围内,就必须合理控制水泥用 量,这样才能避免裂缝的产生。
2.6 严格落实施工养护要点
施工因素是导致结构裂缝出现的重要原因,因此在实践之中必须重视 提高对于施工环节的监督和管控力度,确保施工人员严格落实好各项技术 要点:首先,需要严格按照相应技术标准对混凝土配比进行确定和应用,避免施工人员根据主观经验进行配比的行为出现; 其次,加强全过程管理,通过将日常检查和不定期突击抽查相结合的方式,有效保障施工活动朝着 标准化和规范化的方向发展。在房屋建筑工程完成整体施工之后,需要进 一步加强竣工验收活动,尤其应重视从预防混凝土结构裂缝出现的角度出 发,进行全面系统的质量检查,及时发现和解决其中存在的质量问题;第 三,建立完善的施工管理制度,明确各个参与人员的具体职能和责任,进 一步增强其责任意识,若发现存在施工质量不达标之处,严格按照制度规 定进行责任追究和惩处工作;其四,开展培训活动,重视通过培训帮助施 工人员掌握混凝土结构施工要点和裂缝控制措施,并通过培训进一步增强 其质量意识,提高其职业道德水平,促进其在开展各项施工活动的过程中 认真落实好各项技术要点,从而达到严格控制施工质量的目的。此外,需 要在完成混凝土浇筑后及时开展养护工作,通过进行高效的湿养护,有效 降低混凝土的干缩率,从而确保其处于良好的状态,避免混凝土干缩现象 导致开裂、出现裂缝,切实增强房屋建筑工程结构的安全性与稳定性,同时有效减少后续处理成本支出。
2.7 对混凝土板开裂进行有效控制
房屋建筑楼板位置极易出现裂缝问题,为了有效控制混凝土板开裂,施工单位需要对混凝土、钢筋的使用标准进行提高。①对配筋率与混凝土 配合比进行合理设计; ②为了提高钢筋的抗拉伸作用,需要合理布设钢筋,需要对钢筋的位置与数量进行仔细检查,以确保房屋建筑工程的施工质量; ③从房屋建筑结构设计角度,对楼板裂缝进行有效控制,为避免房屋建筑 结构因沉降变形而影响混凝土的施工质量,施工单位需要先确定建筑结构 的强度,从而有效解决混凝土结构的剪应力、拉应力变化问题;④在对房 屋建筑结构进行设计的过程中,应将长度大于 2.1m、数量大于 8 根的放射 性鋼筋布设在房屋建筑的外墙墙角位置,同时在阳光照射位置处、房屋拐 角位置处等布置双向双层的钢筋。
2.8 做好后续养护工作
完成混凝土施工以后,还要做好养护工作,以降低裂缝问题。而温度 裂缝是主要影响因素,需采取完善策略。第一,对砂石等做好降温处理。在施工现场堆放砂石时,要做好遮盖工作,避免阳光直射。除此以外,还 要采用冰水进行搅拌,以实现降温目的;第二,合理控制混凝土温度。遮 盖好混凝土,并合理控制内外部温度,避免其温差高于 25℃;第三,做好 后续保温与保湿处理,定期进行浇水,以降低裂缝问题。
结语
综上所述,要想对建筑工程结构楼板裂缝问题进行有效解决,首先,需要科学合理地设计建筑房屋结构,实地勘查建筑物现场地形及建筑物所 在的实际环境,根据勘查报告结合建筑工程实际情况作科学合理的结构设 计,然后依据设计方案开展一系列的施工建设。其次,在建筑工程实际施 工中,要严格遵守相关规定做标准的施工操作,对混凝土进行标准配比,使混凝土的强硬度及拉伸度达到房屋建筑要求,保证混凝土的施工质量,进而保证建筑工程的质量。根据建筑房屋的实际结构科学合理地设置伸缩 缝,提升混凝土的整体质量。另外还要对钢筋捆扎进行严格操作,这也是 保证混凝土质量的重要方面。根据建筑房屋的实际情况,合理设置预埋管 线,并对浇筑完成的混凝土进行全面细致的覆盖浇水养护,保证混凝土施 工质量,通过提升建筑工程施工质量减少楼板裂缝问题。最后,加强对建 筑施工中所有人员的专业知识培训,提升各部门人员的实际操作能力,强 化质量意识和安全意识,调动建筑工程参与人员的工作热情,增强他们的 工作责任心,对建筑施工中偷工减料的行为进行严厉打击,对实际施工中 不按有关规定操作盲目施工的人员进行严厉的惩罚。制定严格的奖惩制度,对建筑施工中出现的各种问题实行追责到人,对有效改进建筑技术的人员 给予奖励。通过上述方法,最大限度地避免建筑工程结构楼板裂缝问题,进而保证建筑工程质量,给建筑房屋使用者提供更好的居住体验,为建筑 行业的健康持续发展奠定基础。
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