鄭伯群

（中建二局第二建筑工程有限公司，廣東 深圳 518000）

1 引言

通過對國內(nèi)外建筑樓面結(jié)構(gòu)裂縫問題的調(diào)研與分析，得出樓面結(jié)構(gòu)裂縫問題出現(xiàn)的成因來自多個方面，同時該問題也是現(xiàn)階段工程結(jié)構(gòu)領(lǐng)域中普遍存在的情況，樓面結(jié)構(gòu)裂縫不僅對整個建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性、耐久性有極大的影響，也為后期建筑的使用埋下安全隱患。

針對工業(yè)廠房樓面結(jié)構(gòu)裂縫問題，如何有效應(yīng)用裂縫控制技術(shù)，是目前各相關(guān)人員需要考慮的問題。本文基于樓面結(jié)構(gòu)裂縫對工業(yè)廠房使用的負面影響，提出具體的裂縫控制技術(shù)的應(yīng)用，結(jié)合實際案例，對裂縫控制技術(shù)要點進行深入探討，以期能夠有效避免樓面結(jié)構(gòu)裂縫問題發(fā)生。

2 工業(yè)廠房樓面結(jié)構(gòu)裂縫類型

通過對現(xiàn)階段工業(yè)建筑建設(shè)情況的調(diào)研與分析可知，樓面結(jié)構(gòu)裂縫是工業(yè)建筑使用期間普遍存在的問題，由于工業(yè)廠房使用功能特殊，樓面結(jié)構(gòu)裂縫問題的發(fā)生不僅對工業(yè)廠房使用功能有較大的影響，若未能得到有效控制，還會威脅工業(yè)廠房的整體結(jié)構(gòu)安全。目前，我國工程結(jié)構(gòu)領(lǐng)域?qū)Υ朔矫尜|(zhì)量通病解決的突破極為迫切。

工業(yè)廠房樓面結(jié)構(gòu)裂縫類型，主要包括以下幾種：

1）由于外荷載作用影響形成的樓面結(jié)構(gòu)裂縫。由于廠房結(jié)構(gòu)承受的外荷載作用力超過自身的抗拉強度而產(chǎn)生的裂縫，即為荷載裂縫。具有吊車梁結(jié)構(gòu)的工業(yè)廠房出現(xiàn)荷載裂縫問題的概率較高。

2）因結(jié)構(gòu)變形導致的裂縫。溫度、混凝土收縮、膨脹等均是引起樓面結(jié)構(gòu)裂縫的主要因素。熱脹冷縮是混凝土結(jié)構(gòu)明顯的基本特征，當樓面混凝土結(jié)構(gòu)因溫度影響發(fā)生變形時，其變形過程會受到約束力作用，當約束應(yīng)力大于結(jié)構(gòu)的抗拉強度時，混凝土結(jié)構(gòu)就會產(chǎn)生裂縫，即為溫度裂縫。

3）受到外荷載作用影響，因結(jié)構(gòu)次應(yīng)力產(chǎn)生形成的裂縫。不屬于常規(guī)計算范圍內(nèi)的外荷載應(yīng)力，即為結(jié)構(gòu)次應(yīng)力。如工業(yè)廠房樓面結(jié)構(gòu)較為復雜，尤其是橫、縱單元交叉處，在動荷載、靜荷載等外荷載作用下產(chǎn)生的應(yīng)力引發(fā)的裂縫，會降低樓面結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，難以保證后期工業(yè)廠房使用安全。

3 工業(yè)廠房樓面結(jié)構(gòu)裂縫控制技術(shù)應(yīng)用

3.1 以加大截面為主的裂縫控制技術(shù)

通過增加工業(yè)廠房樓面混凝土結(jié)構(gòu)的截面面積，在不影響工業(yè)廠房使用功能的前提下可以增強結(jié)構(gòu)的承載力，有利于提升工業(yè)廠房樓面結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性與安全性。具體操作如下：

首先，在工業(yè)廠房樓面混凝土受彎構(gòu)件受壓區(qū)添加混凝土現(xiàn)澆層，以增加截面面積，以此提高構(gòu)件正截面與斜截面的抗彎及抗剪強度，同時提高截面剛度，滿足工業(yè)廠房樓面結(jié)構(gòu)加固補強的需求。

其次，隨著截面鋼筋面積與強度的增加，受彎構(gòu)件正截面的承載力也會隨之增強。其中，主筋的增加能提升原構(gòu)件正截面的有效抗彎強度；受彎區(qū)新添加的截面部分和原構(gòu)件共同承擔外部荷載作用下所產(chǎn)生的應(yīng)力，使工業(yè)廠房樓面結(jié)構(gòu)性能得到有效改善的同時，降低樓面結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫的概率。加大截面施工工序流程可參考圖1。

圖1 加大截面施工工序流程

最后，應(yīng)用以加大截面為主的裂縫控制技術(shù)的過程中，需要特別注重受彎區(qū)新添加的截面部分與原構(gòu)件結(jié)合面強度的把控，若結(jié)合面強度不足，也會增加工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)裂縫發(fā)生的概率。以開展剪切試驗的方式掌握受彎區(qū)新添加的截面部分與原構(gòu)件結(jié)合面的強度，根據(jù)試驗中結(jié)合面裂縫大小確認結(jié)合面受剪性能對構(gòu)件承載力的具體影響?；贕B 50367—2006《混凝土結(jié)構(gòu)加固設(shè)計規(guī)范》計算結(jié)合面的承載力Vu，計算公式為：

式中，μ為摩擦系數(shù)；Avf為穿過預裂面的鋼筋總面積，mm2；fy為鋼筋屈服強度，MPa。

當結(jié)合面出現(xiàn)裂縫后，截面鋼筋受到拉力的作用，鋼筋受到的拉力促使結(jié)合面混凝土受壓，從而提高結(jié)合面抗剪承載力，改善結(jié)合面的延性，保證新舊混凝土結(jié)合面強度，減少工業(yè)廠房樓面結(jié)構(gòu)裂縫問題發(fā)生[1]。

3.2 以外包鋼加固為主的裂縫控制技術(shù)應(yīng)用

利用特制的建筑結(jié)構(gòu)膠在工業(yè)廠房樓面混凝土構(gòu)件表面粘貼鋼板，以此增強樓面結(jié)構(gòu)承載力。在實際施工過程中，需要嚴格把控環(huán)境的溫度與濕度，同時做好相應(yīng)的防腐蝕措施。施工操作簡單、效率高，并且不會對工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)外形產(chǎn)生破壞，同時滿足工業(yè)廠房日常使用需求。缺點是成本較高，在長期振動影響下，工業(yè)廠房樓面結(jié)構(gòu)耐久性不斷降低，需要做好日常維護工作。柱結(jié)構(gòu)的外包鋼加固平面可參考圖2。

圖2 外包鋼加固平面圖

3.3 低壓注漿法

若廠房樓面結(jié)構(gòu)裂縫寬度在0.2～0.3 mm，可以采用低壓注漿的方式對結(jié)構(gòu)裂縫進行修補。根據(jù)工業(yè)廠房樓面結(jié)構(gòu)裂縫控制技術(shù)要求，選擇合適的注漿材料，以此提升樓面結(jié)構(gòu)耐久性。未貫通的結(jié)構(gòu)裂縫，以傳統(tǒng)注漿的方式對其進行修補時，在操作過程中，若壓力沒有得到嚴格把控，極有可能因壓力過大而導致結(jié)構(gòu)裂縫寬度變化。基于此，應(yīng)用低壓注漿法，施工人員可根據(jù)現(xiàn)場情況控制每次注漿材料的注入量，待注漿完成后，利用鋼爪釘對注漿完成的裂縫部位進行加固處理，既能提升工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)裂縫處理后的整體性，對結(jié)構(gòu)裂縫寬度進一步擴大也有良好的遏制效果。

3.4 樓面上層鋼筋網(wǎng)保護加強技術(shù)應(yīng)用

廠房內(nèi)四周陽角處的房間，并且與陽角間隔1 m處是極易出現(xiàn)裂縫的部位，導致該類型裂縫問題出現(xiàn)的成因與混凝土自身收縮特性及受到外部溫差影響有著直接關(guān)系，和樓面處距離越近的裂縫，其寬度越大?？v、橫方向剪力墻或剛度相對較大的樓面梁是對廠房的四周陽角進行約束的對象，使樓面混凝土結(jié)構(gòu)無法出現(xiàn)自由變形情況；在外部溫差與混凝土收縮特性的雙重作用影響下，樓面的配筋薄弱處最先出現(xiàn)裂縫情況。

因此，針對上述廠房樓面結(jié)構(gòu)裂縫問題，可選擇應(yīng)用樓面上層鋼筋網(wǎng)保護加強技術(shù)，利用樓面混凝土板中鋼筋的抗拉受力對外部荷載產(chǎn)生的彎矩進行抵抗以及達到有效控制樓面結(jié)構(gòu)裂紋的作用。前提是必須有效保護樓面上層鋼筋網(wǎng)。首先，若為樓面雙層雙向鋼筋，需要進行鋼筋小撐馬設(shè)置，其縱橫間距最大不超過60 cm，有利于強化對鋼筋網(wǎng)的保護效果。其次，待底板鋼筋綁扎作業(yè)結(jié)束后，合理安排線管預埋與模板收頭的穿插工序，通過控制作業(yè)人員在綁扎完板面鋼筋上的數(shù)量，減少人員作業(yè)活動對板面鋼筋性能的影響。最后，在易發(fā)生結(jié)構(gòu)裂縫問題的部位設(shè)置臨時性活動跳板，以增加接觸面積的形式預防樓面上層鋼筋因踩踏出現(xiàn)變形情況。通過合理應(yīng)用樓面上層鋼筋網(wǎng)保護加強技術(shù)，降低樓面結(jié)構(gòu)裂縫問題發(fā)生概率，并增強工業(yè)廠房樓面結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性[2]。

3.5 樓面結(jié)構(gòu)裂縫表面處理

樓面結(jié)構(gòu)裂縫表面處理技術(shù)是現(xiàn)階段較為常見的裂縫修補工藝，具有操作簡單、效率高等特點。當樓面結(jié)構(gòu)裂縫對結(jié)構(gòu)承載力無影響時，可以應(yīng)用此項技術(shù)對樓面結(jié)構(gòu)裂縫進行處理。首先，對現(xiàn)有的樓面結(jié)構(gòu)裂縫進行鑿毛處理，處理完成后，在裂縫表面均勻噴射水泥砂漿，形成一定厚度的保護層；其次，根據(jù)樓面結(jié)構(gòu)裂縫寬度及深度控制水泥砂漿噴射厚度；最后，若裂縫寬度小于0.2 mm，可采用涂膜封閉法，既能提升樓面結(jié)構(gòu)的耐久性，又能滿足短時間內(nèi)快速控制裂縫進一步擴大的要求。

樓面結(jié)構(gòu)裂縫表面處理技術(shù)無法對裂縫內(nèi)部進行深度處理，需要做好后續(xù)定期檢查處理工作，盡可能減少樓面結(jié)構(gòu)裂縫問題發(fā)生。當樓面結(jié)構(gòu)裂縫寬度超過0.2 mm時，需要對裂縫所在位置進行開槽處理，開鑿八字形凹槽，同時將槽內(nèi)的異物清除干凈，再按照比例配制攪拌好的水泥砂漿涂抹在裂縫部位，待抹平處理完成后，使用環(huán)氧膠泥對其進行嵌補處理，以此達到加固補強的作用效果[3]。其中環(huán)氧膠泥具有抗?jié)B、抗凍、防腐蝕、無污染等特點，混合固化后形成一種高強度、坑沖擊、耐磨損、高黏結(jié)力的固結(jié)體，能夠有效抵抗外力引起的變形，降低體系產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力，提高材料的適應(yīng)性能。其熱膨脹系數(shù)與混凝土接近，故不易從被黏結(jié)的基材上脫落，并避免了因材料脹縮差異大造成界面應(yīng)力過大而引發(fā)涂層脫空、開裂等情況出現(xiàn)。

4 結(jié)語

綜上所述，原材料質(zhì)量不合格、工藝操作不規(guī)范、外部環(huán)境等均是影響工業(yè)廠房樓面結(jié)構(gòu)裂縫出現(xiàn)的主要成因，所出現(xiàn)的樓面結(jié)構(gòu)裂縫也有較大差異，樓面結(jié)構(gòu)裂縫問題若不能得到有效解決和控制，不僅會縮短工業(yè)廠房的使用期限，也會增加額外維修成本，嚴重時會引發(fā)一系列安全事故，造成無法挽回的損失。為了改善工業(yè)廠房樓面結(jié)構(gòu)性能以及降低裂縫問題出現(xiàn)頻率，可根據(jù)樓面結(jié)構(gòu)裂縫類型分析樓面結(jié)構(gòu)裂縫問題出現(xiàn)的具體成因，在此基礎(chǔ)上選擇具有針對性的裂縫控制技術(shù)，再結(jié)合裂縫問題的嚴重程度確定是否需要對其進行加固處理，確保樓面結(jié)構(gòu)裂縫問題有效解決，提升工業(yè)廠房樓面結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性與安全性，從而減少上述問題的發(fā)生，為工業(yè)廠房正常使用提供安全保障。