高層混凝土結(jié)構(gòu)裂縫原因及措施

【關(guān)鍵詞】高層、混凝土結(jié)構(gòu)、裂縫 

　　隨著科學技術(shù)的發(fā)展，混凝土施工技術(shù)越來越廣泛地運用到了建筑行業(yè)，而今，高層建筑不斷拔地而起，混凝土施工仍然是建設(shè)高層樓房的必要技術(shù)。混凝土施工在高層建筑中的普遍性決定了它的重要性，只有先保證了混凝土施工的安全，才能進一步保證高層建筑的安全，進而保證人們居住環(huán)境的安全。但是，由于各方面原因，目前的高層混凝土施工技術(shù)還不夠成熟，還會出現(xiàn)高層混凝土結(jié)構(gòu)裂縫現(xiàn)象，這樣的問題亟需被解決。 

　　一、高層混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的類型 

　　 高層混凝土結(jié)構(gòu)會因為多種原因出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象，不同裂縫都是受一種或者幾種因素共同作用產(chǎn)生的，根據(jù)產(chǎn)生裂縫的原因，常見的會將高層混凝土結(jié)構(gòu)裂縫分為以下幾種。 

　　1、高層混凝土結(jié)構(gòu)塑形收縮裂縫 

　　 通常情況下，高層混凝土結(jié)構(gòu)塑形收縮裂縫出現(xiàn)在建筑的表面，并且集中發(fā)生橫向結(jié)構(gòu)。此類裂縫大多是由于混凝土澆筑之后，沒能及時進行后續(xù)養(yǎng)護，結(jié)果使得混凝土澆筑后表層的水分大量蒸發(fā)，繼而混凝土急劇收縮，而此時混凝土自身強度甚低，不能抵抗這種變形應力，最終導致開裂現(xiàn)象的發(fā)生，除了混凝土結(jié)構(gòu)裂縫。這種裂縫尤其容易發(fā)生在春季大風天氣或者夏季高熱的氣候條件下。 

　　2、高層混凝土溫度應力裂縫 

　　 高層混凝土溫度應力裂縫普遍發(fā)生在混凝土澆筑后期。此類裂縫的產(chǎn)生原因是混凝土的內(nèi)外溫差過大，使得鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)隨著溫度變化產(chǎn)生熱脹冷縮變形。具體而言，澆筑之后，潛藏在混凝土內(nèi)部的熱量無法散發(fā)出去，但混凝外層表面的部分卻散熱極快，因此混凝土內(nèi)部熱量高、外表熱量低，內(nèi)外兩部分產(chǎn)生很大的溫差，導致產(chǎn)生了拉應力和壓應力，但是此時混凝土并未完全凝固成形，強度較低，抵抗外力和內(nèi)力的能力不夠，一旦因為溫差大造成的拉應力超出了混凝土的承受范圍，就會出現(xiàn)裂縫，一般內(nèi)外溫差超過25°就容易出現(xiàn)溫度裂縫。 

　　3、高層混凝土塑形沉降裂縫 

　　 高層混凝土塑形沉降裂縫一般發(fā)生在混凝土進行沉降時。此類裂縫通常是由于混凝土進行沉降時，在這個過程中遇到了一些阻礙，比如模版、鋼筋等。當然，混凝土施工過程中如果模版綁扎不牢固或者發(fā)生移動、沉陷都會對混凝土造成不利影響，產(chǎn)生最終的結(jié)構(gòu)裂縫。此類裂縫多為深進或貫穿性裂縫，裂縫呈梭形，其走向與沉陷情況有關(guān)，一般沿與地面垂直或呈30～45度角方向發(fā)展，較大的沉陷裂縫，往往有一定的錯位，裂縫寬度往往與沉降量成正比關(guān)系。裂縫寬度寬度0.3～0.4mm，受溫度變化的影響較小。 

　　二、高層混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的原因 

　　1、溫度發(fā)生變化，保溫措施不完善 

　　 高層建筑可以說是長期暴漏在空氣中的產(chǎn)品，因此外界的溫度變化會對混凝土結(jié)構(gòu)的堅固程度產(chǎn)生很大影響。首先，混凝土結(jié)構(gòu)的外墻面會隨著外界四季溫度的隨時變化而容易產(chǎn)生熱脹冷縮的現(xiàn)象;其次，因為陽光會不同程度的直射，所以不同位置的結(jié)構(gòu)受到的光照強度也不同，溫度的變化也會有所不同。因為各結(jié)構(gòu)的不同溫度，加上整體建筑沒有適當?shù)谋�溫措施，此時，高層建筑體就會容易發(fā)生變形現(xiàn)象，變形之后的結(jié)果就是墻體或者樓板會出現(xiàn)開裂現(xiàn)象，產(chǎn)生不同的裂縫。 

　　2、設(shè)計方面考慮欠缺 

　　高層建筑的各項施工工作都要根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計進行，只有進行科學合理的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計才能保證高層建筑工程的質(zhì)量，延長高層建筑整體的未來使用壽命，完善整個建筑的使用性能。 

　　 高層建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計時應綜合各方面的因素，力爭考慮周全，盡量保證樓板的薄厚、橫豎梁的跨度、配筋的分布位置、附加吊筋的數(shù)量和位置等設(shè)計符合力學原理。同時，高層建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計時必須滿足承載力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)這兩個基本要求，達到最基本的結(jié)構(gòu)配置。只有在設(shè)計時就做到以上兩點，才能真正從源頭上預防整體建筑出現(xiàn)裂縫。 

　　但是在高層建筑設(shè)計和施工過程中，為了謀取更高的利益，施工方通常只重視或者更加重視高層建筑是否能夠長期穩(wěn)定地使用，而往往忽略了正常使用過程中是否能夠滿足建筑的基本要求。這樣的設(shè)計會導致高層建筑在使用過程中容易產(chǎn)生裂縫或變形，無法滿足居住著長期使用的需求。 

　　3、沒有統(tǒng)一標準的作業(yè)指導書，施工方法不規(guī)范 

　　高層建筑施工過程中的施工方法對整體建筑的質(zhì)量有著非常重要的影響，不規(guī)范的混凝土施工方法也是造成混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的原因之一。目前高層混凝土施工并沒有相應的統(tǒng)一標準的作業(yè)指導書，國家層面也沒有具體作出明確規(guī)定，導致施工者基本操作會出現(xiàn)各不相同的現(xiàn)象，提高技能更不整齊劃一。 

　　例如，高層混凝土施工中的一項工序是混凝土振搗，經(jīng)過這一道工序，能科學有效地避免混凝土表面產(chǎn)生蜂窩現(xiàn)象，驅(qū)逐其中不應存在的氣體。但是有些施工者會為了省時省力，省掉這項工序，導致混凝土結(jié)構(gòu)表面出現(xiàn)蜂窩現(xiàn)象，進而影響其牢固性，在后期的使用過程中出現(xiàn)裂縫。 

　　4、混凝土自身內(nèi)外應力相互作用，導致裂縫的產(chǎn)生 

　　 液體到固體通常會需要一定的凝固時間，高層建筑混凝土施工也不例外�；炷�土融合后是接近液體的固體，將其澆筑后令其冷卻硬化會需要一定的時間，在這個過程中，混凝土內(nèi)部會產(chǎn)生非常強烈的水化反應，在種種化學反應中，混凝土結(jié)構(gòu)的內(nèi)部溫度會有所升高，但外部則在通風良好的狀況下，散熱比較快，因此內(nèi)外溫差會很大，產(chǎn)生內(nèi)外應力，最終導致混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫。 

　　三、解決高層混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的措施 

　　1、提高設(shè)計質(zhì)量，優(yōu)化高層建筑施工設(shè)計 

　　 設(shè)計人員需不斷學習先進技術(shù)，做好高層建筑的設(shè)計工作，提高設(shè)計質(zhì)量，進一步優(yōu)化高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)�；炷�土配合比設(shè)計時，在保證混凝土具有良好工作性的情況下，應盡可能的降低混凝土的單位用水量。增配構(gòu)造筋提高抗裂性能，配筋應采用小直徑、小間距，避免結(jié)構(gòu)突變產(chǎn)生應力集中，在易產(chǎn)生應力集中的薄弱環(huán)節(jié)采取加強措施。建議高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)可以與其他建筑結(jié)構(gòu)裂縫合并進行使用，科學調(diào)整載重度，均勻分布符合，避免因內(nèi)外壓力不均差生裂縫。 

　　2、加強施工過程監(jiān)督，提高施工質(zhì)量 

　　 設(shè)計是高層混凝土施工的前期工作，在設(shè)計合理的情況下，施工人員的施工技術(shù)和方法是混凝土結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的另一重保證。采用綜合措施，控制混凝土初始溫度、混凝土溫度和溫度變化。引起溫差裂縫澆筑時間盡量安排在夜間，最大限度降低混凝土的初凝溫度。要加強對混凝土施工的過程監(jiān)督，及時發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，避免結(jié)構(gòu)成型后再出現(xiàn)難以解決的問題，以此混凝土施工質(zhì)量，進而提高高層建筑的整體質(zhì)量。 

　　【結(jié)語】混凝土是高層建筑中不可或缺的原料，高層混凝土結(jié)構(gòu)的結(jié)實程度關(guān)系到整體建筑的安全性能和未來使用壽命，提高高層建筑的安全可靠性必須首先保證高層混凝土結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。只有將混凝土結(jié)構(gòu)這一關(guān)把好，才能讓高層建筑得到民心，才能更好地造福于民。雖然目前高層混凝土結(jié)構(gòu)會出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象，但只要多管齊下、多方面改進，總能全面解決此問題，終能讓高層建筑成為人們安居樂業(yè)的放心選擇。 

　　【參考文獻】 

　　[1]王世宇.從建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計談混凝土結(jié)構(gòu)的裂縫問題（J）.中華民居.2014（09） 

　　[2]張永鋒，張志玉.混凝土結(jié)構(gòu)裂縫原因分析與防治措施（J）.工程技術(shù)與產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟.2011（9） 

　　[3]王國業(yè)，黃艷紅，全英.高層混凝土結(jié)構(gòu)裂縫及防治（J）.河北理工學院學報.2005（01） 

　　[4]侯前.論建筑結(jié)構(gòu)裂縫產(chǎn)生的因素及防治措施（J）.江西建材.2015（01）