建筑結構裂縫分析及加固

吳健

【摘 要】近年來，隨著科技水平的不斷提升，我國建筑工程質量總體水平有了較大提高，但存在的問題仍然不少。在施工中由于各種因素的影響，經常會出現這樣或那樣的質量問題，甚至造成質量事故，產生嚴重的后果。而在眾多的質量事故中，裂縫是一種典型的質量問題。因此，探討質量控制措施與如何防治裂縫的產生，對于保證建筑工程建筑物的質量有著重要意義。

【關鍵詞】裂縫；混凝土結構；加固

1混凝土建筑結構常見裂縫原因

1.1因材料質量而導致裂縫。施工技術人員為了節約成本，減少工程預算，在購買材料時，不考慮材料的質量，只考慮材料的價格。購買一些價格低而質量偏差的鋼筋混凝土建筑材料，因為劣質材料對工程的質量沒有保證，在工程結束后的短時間內就出現了很多問題。鋼筋混凝土建筑結構裂縫問題是最嚴重也是最突出的問題，這一問題的出現，不僅給建筑企業本身帶來了負面的影響，而且還影響人們的生命安全。

1.2混凝土自身發生收縮及水泥水化。鋼筋混凝土在發生水泥水化的過程中，大量的水分脫離水泥而被蒸發到空氣中，在蒸發的過程中大量的熱量通過混凝土排放到大氣中，在熱量通過混凝土的時候混凝土的溫度突然上升，當混凝土水泥水化結束后，混凝土建筑結構的溫度又突然下降，這種溫度差的突變使混凝土產生了收縮變形、干縮變形、體積變形，從而使得整個混凝土的建筑發生裂縫。

1.3由施工技術而導致裂縫。建筑工程的施工技術不僅影響著整個施工單位建筑產品的質量與安全，而且還影響著整個企業在市場的競爭力。鋼筋混凝土中含有大量的水分，在施工過程中大量的水分會隨著天氣溫度的升高而不斷的蒸發，使建筑結構產生很大的收縮，從而導致了鋼筋混凝土建筑結構產生裂縫；建筑工地上的建筑施工技術人員對混凝土土拌制過程中管理督促工作不到位及施工人員沒有按技術要求施工，最后使混凝土攪拌不均勻、振搗不實，再加上后來混凝土澆筑不當和混凝土彈性模量不均勻導致整個建筑結構產生裂縫；在施工過程中，如果施工人員沒有對鋼筋與混凝土采取適當的保護，也會導致鋼筋被腐蝕而混凝土出現質量問題，從而使得整個建筑結構中大量的鋼筋出現錯位以及混凝土結構出現斷裂，這種情況的發生不僅僅導致了整個混凝土建筑本身發生了斷裂，而且還影響建筑的堅固性和安全性能，另外混凝土的后期養護與維護工作也很重要，如果沒有及時采取措施對混凝土結構進行養護與維護，特別是在混凝土建筑剛剛竣工后的早期養護工作做的不及時不到位，一般混凝土建筑結構更容易出現裂縫。

2建筑物結構加固常用的技術方法

2.1增大截面法

增大截面法就是在對建筑結構進行加固時，增大了結構構件截面的面積。這種方法既增加了建筑結構的承重力，又增大了截面的剛度，使結構的自振頻率發生了改變，增加了建筑結構的穩定性。增大截面法通常用在混凝土結構的梁、柱、板和磚結構的墻、柱的加固中。這種加固方法的缺點是使建筑的使用空間變小，并且在梁板等結構上進行混凝土澆層時，會加大結構的承重。

2.2外包鋼加固法

此種方法有兩種形式，分別為濕式外包鋼和分干式外包鋼，它是在要加固的結構周圍用型鋼包裹起來。外包鋼加固法的優點是不會增加結構的截面積，使結構的剛度和延展性得到了提高，故這種方法通常用在混凝土結構的梁柱與磚窗間墻、煙囪等結構的加固上。外包鋼加固法的缺點是鋼材料的使用量較大，故加固費用較高。

2.3改變結構受力體系加固法

此種方法一般采用增加支點或托梁拔柱的方法，使原有結構的不穩定的受力體系發生了改變。其中，增加支點的方法縮小了結構的裂縫寬度，使建筑構件的計算跨度、彎矩減小，提高了其承重能力。故此種方法通常用在加固跨度比較大的結構上，缺點是支點的設立占用了一定建筑空間。而在對一些舊建筑進行增大空間的加固改造時就要用托梁拔柱的方法，它的優點是盡量少的改動建筑的上部結構，僅僅做拆除、更換或者接長柱子的處理。在加固鋼結構的建筑時也常用這種方法，來增大結構的承重能力。比如，在加固鋼制建筑屋架平面時可以增加支點、支撐架的方法，把其結構變成空間結構，大大增加了鋼架結構的承載力和穩定性。

2.4外部粘鋼加固法

此方法是把鋼板用膠粘劑牢牢粘在需加固的結構的外面。膠粘劑的主要成分通常為環氧樹脂。外部粘鋼加固法的優點為加固的工期比較短，建筑結構在加固后其外形及建筑的空間一般不發生變化，而結構的承重能力得到了加強。應用此方法進行加固時粘結的部位一般是建筑梁底的受拉區域，這樣在粘貼上鋼板厚會加強梁的承重能力。有時也會在梁的兩側粘貼上鋼板來加強其斜截面方向的承載能力。當受靜力作用下的型鋼或混凝土受拉、受彎構件在加固時，通常采用的就是外部粘鋼加固法。此方法對環境有一定要求，溫濕度不易太高。另外，此方法對施工人員的操作水平有較高要求，要有專業的施工隊伍來完成。

2.5化學灌漿法

此方法是把特制的化學漿液用壓送的機械設備灌注到建筑結構的裂縫中去，使灌入的化學漿液和結構的混凝土牢牢的粘合在一起，使建筑結構的整體性得到了提高，增加了舊建筑的使用壽命。用于化學漿液的材料一般有兩類：一類是環氧樹脂漿液，它的主要成分為環氧樹脂，其優點是粘結能力強、收縮力小、強度較高，通常在修補0.2mm～0.5mm寬的裂縫使使用；另一類化學漿液的主要成分為甲基丙烯酸甲脂，其優點為灌注力強，能夠灌注到0.05mm～0.2mm細的裂縫中。像水池、水壩、水塔等建筑產生裂縫時通常用化學灌漿法進行修補，像一些混凝土結構的梁、柱、板等產生裂縫時也可采用此方法修補。另外，當建筑結構的鋼筋生銹發生腐蝕時也可用此方法修補以增加結構的耐久度。

2.6水泥灌漿或噴射修補法

水泥灌漿法是把水泥漿液用專用的壓力機械設備灌注到建筑結構的裂縫中，使水泥漿液與產生裂縫的結構粘介在一起。因為所用水泥漿液的強度要大于建筑所用的水泥砂漿的強度，故而此方法可以很好的修復受損結構，恢復結構的承載力。此方法的優點是所用材料的成本較低，缺點為灌注水泥漿液所用的湘L械設備比較特殊，小易推廣。當建筑物的磚墻因為地震、地而沉降等原因產生裂縫時常采用水泥灌漿法。

水泥噴射修補法則是把水泥砂漿用壓縮空氣噴射到建筑結構需要加固的表而，使水泥砂漿在結構表而形成凝固層以保護受損建筑，提高建筑結構的剛度和承載能力，延長建筑物的使用壽命。該方法山于噴射形成的凝固層和原來結構表而的粘介力強，并且施工起來比較簡便，所以應用較為廣泛。此方法的缺點和水泥灌漿法的缺點一樣，也是要用到專門的設備才能施工。受損混凝土部分或者全部更換、在梁板等結構的下方增加一層混凝土、在結構表而增加一層保護性混凝土或抗滲防水層、填補建筑結構中的縫隙或孔洞等情況下一般會采用水泥噴身寸修補法。

結束語

總而言之，建筑結構中出現裂縫是一種不可避免的現象，針對不同類型裂縫產生的原因，還需要采取切實可行的辦法做好控制和預防措施，建筑行業在設計與施工中要重視控制和預防裂縫的產生，降低裂縫生成率，為建筑行業的發展做出貢獻。

參考文獻：

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