王文治 李 蕊

（大連錦華材料檢測(cè)有限公司，遼寧 大連 116000）

作為建筑工程當(dāng)中非常典型的類(lèi)型，混凝土結(jié)構(gòu)在其既定的壽命周期當(dāng)中出現(xiàn)裂縫著實(shí)在所難免。對(duì)于已經(jīng)出現(xiàn)了混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的建筑，就這些裂縫展開(kāi)成因檢測(cè)和性質(zhì)鑒定的過(guò)程中，采用合理且有效的處理措施，有助于提高建筑的持久性、耐久力。

1 理論總結(jié)與綜述

1.1 常見(jiàn)的混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的分類(lèi)及危害

1.1.1 混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的形成原因所致的分類(lèi)

1.根據(jù)裂縫的開(kāi)展程度進(jìn)行分類(lèi)。其通常可以劃分為貫穿性裂縫、表面性裂縫以及破壞性裂縫。

2.按裂縫的形式進(jìn)行分類(lèi)。其一般可以被劃分為垂直裂縫、水平裂縫、橫向裂縫、縱向裂縫以及不規(guī)則裂縫等幾大類(lèi)別。

3.根據(jù)裂縫的形成原因進(jìn)行分類(lèi)。其可以被劃分為材料因素裂縫、設(shè)計(jì)因素裂縫、使用因素裂縫、施工因素裂縫以及溫度因素裂縫等幾個(gè)主要類(lèi)別。

4.根據(jù)裂縫的尺寸大小進(jìn)行分類(lèi)。一般情況下有微觀裂縫和宏觀裂縫之分，前者一般存在于混凝土結(jié)構(gòu)的內(nèi)部，寬度一般不超過(guò)0.05 毫米，而且在混凝土內(nèi)部也不夠貫通；宏觀裂縫則主要指那些尺寸比較大的裂縫，其一般情況下會(huì)超過(guò)0.05 毫米，極有可能存在于混凝土結(jié)構(gòu)的內(nèi)部，也有可能存在混凝土結(jié)構(gòu)的表面。[1]

1.1.2 混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的主要危害

首先，會(huì)對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)的承載能力、正常使用、耐久性、美觀等造成非常直接的影響；其次，如果結(jié)構(gòu)裂縫過(guò)大，有可能導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)或者構(gòu)件被徹底報(bào)廢，或者造成后續(xù)返工，導(dǎo)致嚴(yán)重的材料浪費(fèi)以及不可估量的經(jīng)濟(jì)損失。[2]

1.2 混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的成因分析

1.2.1 沉降所致的裂縫

其主要是指在沒(méi)有經(jīng)過(guò)妥善的加固處理或者說(shuō)在地基遭受到嚴(yán)重破壞的情況下，因?yàn)闆](méi)有經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的剛度調(diào)平，導(dǎo)致局部沉降過(guò)大，最終讓混凝土結(jié)構(gòu)建成之后的地基出現(xiàn)不均勻的沉降，進(jìn)而導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)開(kāi)裂。

1.2.2 收縮所致的裂縫

對(duì)于混凝土本身而言，其在硬化或者凝結(jié)的過(guò)程中很容易出現(xiàn)收縮的情況，主要包括凝結(jié)階段水泥凝膠體的體積收縮、塑性收縮、碳化收縮以及混凝土結(jié)構(gòu)硬化階段的失水干縮。一旦收縮受到約束卻又沒(méi)有辦法自由發(fā)生，就會(huì)導(dǎo)致收縮裂縫的出現(xiàn)。[3]這一過(guò)程和混凝土施工有著直接的關(guān)系，其可以通過(guò)對(duì)施工過(guò)程進(jìn)行監(jiān)督管控，減少裂縫出現(xiàn)的概率。

1.2.3 荷載所致的裂縫

這也是混凝土結(jié)構(gòu)當(dāng)中較為常見(jiàn)的一類(lèi)裂縫，倘若混凝土結(jié)構(gòu)在建造過(guò)程中始終沒(méi)有辦法達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度方面的要求，在荷載的影響下，其所承受的外力超過(guò)了混凝土本身的彈性極限時(shí)，就會(huì)裂開(kāi)。而且隨著荷載作用的逐漸加強(qiáng)，裂縫會(huì)從小逐漸變大，最終形成明顯的荷載裂縫。

從作用來(lái)看，荷載對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)會(huì)產(chǎn)生剪力作用、扭矩作用、彎矩作用、拉壓力作用甚至集中作用的合集；在對(duì)墻體或者薄壁混凝土構(gòu)件進(jìn)行施工時(shí)，即便其已經(jīng)達(dá)到了設(shè)計(jì)強(qiáng)度方面的要求，也會(huì)容易在施工過(guò)程中因?yàn)槭艿阶矒舳a(chǎn)生裂縫。

1.2.4 溫度所致的裂縫

受自然環(huán)境當(dāng)中種種溫度所影響，混凝土建筑內(nèi)部和結(jié)構(gòu)表面很容易出現(xiàn)溫度變形的情況，但是如果受到外界所限制，變形沒(méi)有自由發(fā)生時(shí)，混凝土結(jié)構(gòu)當(dāng)中就有可能產(chǎn)生溫度應(yīng)力，一旦溫度應(yīng)力超過(guò)了混凝土的抗拉強(qiáng)度，其就有可能發(fā)生開(kāi)裂。之所以會(huì)出現(xiàn)溫度裂縫，原因要么在于水泥本身的水化熱，要么在于施工過(guò)程中出現(xiàn)的溫差。

在混凝土結(jié)構(gòu)施工的過(guò)程中，室內(nèi)和室外本身就存在一定的溫差，再加上不可避免的晝夜溫差、四季更迭所導(dǎo)致的溫度影響，結(jié)構(gòu)當(dāng)中很容易產(chǎn)生一定的溫度應(yīng)力以及裂縫。尤其在一些高層和多層建筑當(dāng)中，由于建筑頂部常年承受著日光折射，面臨著巨大的溫差變化，所以這也是混凝土裂縫最為嚴(yán)重的區(qū)域。根據(jù)我國(guó)建筑規(guī)范要求，因?yàn)楦邔咏ㄖ臏囟葢?yīng)力相對(duì)明顯，外墻最好使用幕墻對(duì)其進(jìn)行包裹，進(jìn)而減少外界溫度變化對(duì)建筑主體結(jié)構(gòu)造成的影響；混凝土在凝結(jié)硬化的過(guò)程中，因?yàn)樗鄷?huì)伴隨水化熱而釋放出大量的熱量，而且大部分集中在澆筑后的7 個(gè)小時(shí)內(nèi)，一旦水化熱促使混凝土結(jié)構(gòu)的內(nèi)部溫度比較高，與外部的低溫度形成一定的溫差，其就會(huì)因此產(chǎn)生裂縫。

1.3 混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的主要檢測(cè)方法

1.3.1 裂縫形態(tài)的檢測(cè)方法

其主要是指在掌握混凝土結(jié)構(gòu)基本表現(xiàn)形式的前提條件下，就裂縫形成的原因、特點(diǎn)展開(kāi)深入分析。形態(tài)檢測(cè)往往需要結(jié)合多種手段以及方法，及時(shí)掌握混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的表現(xiàn)形態(tài)，確定其變化趨勢(shì)，這樣更有助于在后續(xù)采取相對(duì)合理的辦法來(lái)對(duì)裂縫進(jìn)行處理。

1.3.2 對(duì)裂縫寬度以及長(zhǎng)度的檢測(cè)

針對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)裂縫進(jìn)行寬度以及長(zhǎng)度的檢測(cè)是非常關(guān)鍵的一環(huán)，因?yàn)檫@直接關(guān)系到后續(xù)修復(fù)究竟該采取怎樣的方法。通常情況下，混凝土裂縫發(fā)生的原因不同、長(zhǎng)度不同、位置不同，在對(duì)裂縫寬度以及長(zhǎng)度進(jìn)行檢測(cè)的過(guò)程中，除了要檢測(cè)裂縫最大的寬度，還要注意檢測(cè)兩端的寬度。對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)裂縫寬度的檢測(cè)辦法一般有列寬檢測(cè)儀和對(duì)比卡，對(duì)長(zhǎng)度的檢測(cè)一般會(huì)使用激光測(cè)距儀和卷尺，當(dāng)然在實(shí)際檢測(cè)過(guò)程中，還要對(duì)裂縫的變化進(jìn)行動(dòng)態(tài)觀察。

1.3.3 裂縫深度的檢測(cè)方法

其主要包括兩種檢測(cè)辦法，分別是開(kāi)鑿法和超聲波法。前者主要是指針對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)灌注紅墨水，然后在裂縫進(jìn)行局部的開(kāi)鑿處理，通過(guò)監(jiān)測(cè)紅墨水入侵的深度，來(lái)判斷裂縫的深度。不過(guò)這樣的檢測(cè)方法會(huì)有一定的局限性，一旦裂縫深度較大，檢測(cè)的結(jié)果也就不會(huì)非常準(zhǔn)確；后者一般是使用超聲波穿透聲來(lái)進(jìn)行測(cè)速，進(jìn)而對(duì)混凝土材料的質(zhì)量展開(kāi)分析。

1.4 混凝土結(jié)果裂縫的處理措施探討

對(duì)于很多項(xiàng)目工程而言，混凝土?xí)驗(yàn)橐恍┰蚨霈F(xiàn)結(jié)構(gòu)裂縫，為了避免其持續(xù)惡化，有必要對(duì)其加以處理，以免對(duì)后續(xù)建筑結(jié)構(gòu)的安全性、耐久性以及適用性造成影響。能夠用來(lái)進(jìn)行混凝土裂縫處理的方法非常多，主要方法有下述幾種。

1.4.1 灌漿處理辦法

其主要是指利用壓力設(shè)備將修補(bǔ)的漿液注入到混凝土裂縫當(dāng)中，最終達(dá)到閉合裂縫的目的。

1.4.2 表面涂抹處理辦法

其主要是指利用涂料將裂縫的表面涂抹遮蓋住。相對(duì)來(lái)說(shuō)，這是一種比較常見(jiàn)的操作辦法，針對(duì)一些比較輕微的裂縫進(jìn)行處理，以免影響到建筑的美觀度。但整體而言，這種操作方法具體適用的空間其實(shí)頗為有限，只能處理一些長(zhǎng)度和深度不大，不會(huì)影響到結(jié)構(gòu)安全的裂縫，本質(zhì)上還可以起到美化和修飾的作用。在對(duì)裂縫進(jìn)行掩飾的操作處理過(guò)程中，通常會(huì)采用對(duì)表面進(jìn)行涂刷的辦法，盡可能先將裂縫的表面清理干凈，然后再進(jìn)行涂刷和填充，進(jìn)而達(dá)到理想的修飾效果。

1.4.3 填充封堵的處理辦法

利用水泥砂漿對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)裂縫進(jìn)行填補(bǔ)，必要時(shí)可以對(duì)裂縫進(jìn)行先期處理，然后再用材料進(jìn)行封堵。

1.封閉裂縫的操作方法。針對(duì)一些破損比較明顯的裂縫，為了避免混凝土結(jié)構(gòu)遭到更為嚴(yán)重的損失，可以采取封閉裂縫的操作辦法，確保結(jié)構(gòu)的完整性。在封閉裂縫方法的選擇方面，可以結(jié)合裂縫的實(shí)際情況，采取抽吸灌漿、壓力灌漿或者浸漬混凝土等方法，確?；炷两Y(jié)構(gòu)的整體性可以及時(shí)恢復(fù)。

2.結(jié)構(gòu)加固的處理辦法。針對(duì)那些已經(jīng)波及安全的混凝土結(jié)構(gòu)裂縫，必須采取加固的辦法進(jìn)行處理，確保其能夠滿足建筑承載的安全要求。結(jié)合混凝土結(jié)構(gòu)固件的加固設(shè)計(jì)要求，通?？梢圆扇〉募庸谭椒òㄍ赓N鋼板法、大截面法、外包鋼加固法、預(yù)應(yīng)力加固法和置換加固法。

首先，是外貼鋼板法。其主要是借助薄的鋼板或者其他類(lèi)型的鋼材，通過(guò)雙組分環(huán)氧黏合劑附著在混凝土結(jié)構(gòu)的表面，最終形成混凝土-膠-鋼板相組合的系統(tǒng)，其具有操作簡(jiǎn)單、施工周期短、不損傷原始配件、對(duì)原始配件外形影響比較小的優(yōu)勢(shì)；其次，是外包鋼加固法。其主要是指利用型鋼包裹在構(gòu)件的四個(gè)角落進(jìn)行加固，具有現(xiàn)場(chǎng)工作量小、簡(jiǎn)單操作、受力比較可靠的特點(diǎn)，對(duì)于那些不允許增大原始構(gòu)件截面尺寸的裂縫要求，可以采取如此方式進(jìn)行處理；再次，是預(yù)應(yīng)力加固法。這種方法具有卸載、改變結(jié)構(gòu)內(nèi)力以及加固的三種效果，比較適合對(duì)大跨結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固。利用預(yù)應(yīng)力鋼筋在構(gòu)件外側(cè)進(jìn)行張拉，可以起到提高正截面、增加主筋以及斜面強(qiáng)度的效果，與此同時(shí)也提高了其剛度，本質(zhì)上是一種相對(duì)積極的操作方式；最后，是置換加固法。這種操作辦法一般會(huì)被用在梁或者偏心受壓柱當(dāng)中，首先按彎矩圖判斷確定最危險(xiǎn)的截面，然后在界面受壓區(qū)域使用更高一級(jí)的新混凝土置換老混凝土，當(dāng)然在此過(guò)程中必須注意且剖面必須做到直角平整。

2 案例分析

2.1 案例基本情況

案例項(xiàng)目屬于商住兩用樓，一共9 層（地下1 層，地上8 層）。樓體平面為矩形，總長(zhǎng)度為28 米、總寬度為11.9 米。該項(xiàng)目于2017 年正式竣工并投入使用，目前住宅率已經(jīng)達(dá)到100%，商業(yè)出售率達(dá)到60%。

2.2 混凝土結(jié)構(gòu)裂縫問(wèn)題的出現(xiàn)

該住宅樓的四層因?yàn)橛脩粞b修在板底出現(xiàn)裂縫，為了確保建筑結(jié)構(gòu)的安全性，需要對(duì)樓面的裂縫情況進(jìn)行檢測(cè)。具體的檢測(cè)內(nèi)容包括：住宅樓樓板裂縫的鑒定、住宅樓樓板結(jié)構(gòu)裂縫出現(xiàn)的主要原因檢測(cè)、對(duì)住宅樓樓板結(jié)構(gòu)進(jìn)行鑒定、總結(jié)出能夠解決住宅樓樓板裂縫問(wèn)題的方法。

2.3 檢測(cè)方法

2.3.1 樓板混凝土抗壓強(qiáng)度的檢測(cè)

借助回彈法對(duì)混凝土抗壓強(qiáng)度進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果表明混凝土抗壓強(qiáng)度滿足原始設(shè)計(jì)的強(qiáng)度要求。

2.3.2 樓板底部的鋼筋檢測(cè)

使用CM9 鋼筋檢測(cè)儀器對(duì)樓板底部配置的鋼筋其本身的受力直徑、保護(hù)層厚度等進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果表明，項(xiàng)目樓板底部鋼筋混凝土保護(hù)層的厚度符合《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》以及《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》中的要求。

2.3.3 樓板厚度的檢測(cè)

采用樓板厚度檢測(cè)儀器對(duì)樓板厚度進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果表明，項(xiàng)目樓板厚度符合《混凝土結(jié)構(gòu)工程質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》當(dāng)中的要求。

3 案例項(xiàng)目混凝土裂縫出現(xiàn)的原因以及具體的處理措施

3.1 裂縫出現(xiàn)的原因以及應(yīng)對(duì)策略分析

根據(jù)《房屋裂縫檢測(cè)與處理技術(shù)規(guī)程》內(nèi)容顯示，項(xiàng)目面板的強(qiáng)度以及鋼筋配置完全符合建筑設(shè)計(jì)要求，而通過(guò)對(duì)樓板受彎承載力進(jìn)行分析不難發(fā)現(xiàn)，項(xiàng)目的樓板完全符合承載力的具體要求，裂縫的出現(xiàn)意味著其屬于非荷載方面的裂縫。后續(xù)通過(guò)分析發(fā)現(xiàn)，該裂縫本質(zhì)上屬于干縮裂縫，針對(duì)這一類(lèi)型的裂縫進(jìn)行處理，最好使用壓力注漿法。

3.2 裂縫處理結(jié)果以及檢測(cè)

第一，要對(duì)出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件進(jìn)行處理，沿著裂縫走向至兩側(cè)100 毫米以?xún)?nèi)的位置，進(jìn)行雜物清理。

第二，在裂縫兩端以及交叉的位置直至裂縫深處，埋設(shè)注漿管，間隔為400 毫米每次。

第三，使用專(zhuān)用的封縫膠對(duì)裂縫進(jìn)行處理，確保膠層沒(méi)有任何氣泡，并且厚度必須超過(guò)2 毫米，與注漿嘴的位置進(jìn)行密封連接。

第四，進(jìn)行注漿操作，從頂端到末端，嚴(yán)格按照從高到低的順序進(jìn)行注漿。

第五，等到注漿完成以后，在壓力穩(wěn)定一段時(shí)間之后，再把注漿嘴徹底關(guān)閉。

第六，根據(jù)《房屋裂縫檢測(cè)與處理技術(shù)規(guī)程》當(dāng)中的內(nèi)容，有必要對(duì)裂縫處理的效果進(jìn)行全方位的檢查。要在封縫膠固化以后進(jìn)行壓氣實(shí)驗(yàn)，檢查封閉效果，同時(shí)還要觀察注漿壓縮空氣壓力值完全等于注漿壓力值時(shí)，后續(xù)是否有氣泡出現(xiàn)，如果存在漏氣的情況，必須立刻進(jìn)行修補(bǔ)。

混凝土結(jié)構(gòu)裂縫是能夠影響到混凝土結(jié)構(gòu)安全性、適用性以及耐久性的關(guān)鍵性因素。當(dāng)然其之所以會(huì)發(fā)生，完全是不同因素所導(dǎo)致的，因此必須加強(qiáng)對(duì)其產(chǎn)生原因的分析，并對(duì)其進(jìn)行監(jiān)測(cè)。在實(shí)際推進(jìn)工程建設(shè)的過(guò)程中，不僅需要注意設(shè)計(jì)因素等對(duì)混凝土裂縫所造成的影響，而且要注意材料不同是否會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)混凝土結(jié)構(gòu)裂縫，當(dāng)然這些因素并非是獨(dú)立存在的，往往是在相互作用的情況下發(fā)生影響的，所以必須對(duì)其進(jìn)行系統(tǒng)地、綜合維度的考量。