秦春春

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的建筑，施工或使用一段時(shí)間后，建筑的混凝土梁、柱、板等結(jié)構(gòu)構(gòu)件或多或少會(huì)存在一些裂縫。在建筑發(fā)生問題后，通常會(huì)以產(chǎn)生裂縫的形式表現(xiàn)出來，不同的建筑問題有不同的裂縫類型，不同類型裂縫有不同的特點(diǎn)。裂縫是在建筑安全鑒定檢測中一個(gè)重要因素，根據(jù)裂縫特點(diǎn)采用對應(yīng)的檢測方法可以快速而準(zhǔn)確地檢測與分析裂縫，從而判斷建筑物產(chǎn)生問題的原因，進(jìn)而分析其對建筑安全性的影響。

混凝土是一種非均勻材料混合體，經(jīng)骨料、砂石、水泥和其他成分混合、振搗、攪拌而成，呈脆性。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的建筑，由于混凝土自身抗拉強(qiáng)度低的特性，當(dāng)構(gòu)件內(nèi)應(yīng)力不斷地累積超過了混凝土抗拉強(qiáng)度就會(huì)開裂。施工或在使用一段時(shí)間后，混凝土內(nèi)部將發(fā)生收縮和徐變，構(gòu)件內(nèi)產(chǎn)生較大應(yīng)力，同時(shí)建筑也有較大概率受到外部因素的影響，因此建筑的混凝土梁、柱、板等結(jié)構(gòu)構(gòu)件，或多或少會(huì)存在一些裂縫。

由于施工和使用時(shí)需要確保混凝土構(gòu)件不出現(xiàn)裂縫，因此需要增大構(gòu)件截面和配筋，或增加一些防護(hù)措施，這將會(huì)大幅增加建設(shè)預(yù)算，因此部分建筑的混凝土結(jié)構(gòu)是允許帶裂縫工作的。因混凝土結(jié)構(gòu)本身自帶微小裂縫，空氣中的二氧化碳和水分子等容易進(jìn)入構(gòu)件內(nèi)部，銹蝕鋼筋從而影響結(jié)構(gòu)安全。此外，在超過設(shè)計(jì)荷載限值的外部荷載作用和影響下，混凝土構(gòu)件將產(chǎn)生較大應(yīng)力和應(yīng)變，產(chǎn)生開裂現(xiàn)象。

房屋產(chǎn)生問題后其最明顯的變化是會(huì)在其特定位置產(chǎn)生特定的裂縫，不同的裂縫其位置與形態(tài)都有不同的表現(xiàn)形式，根據(jù)裂縫的表現(xiàn)形式初步判斷裂縫的類型，通過針對性的檢測方法對裂縫進(jìn)行檢測，可快速準(zhǔn)確地判別裂縫的類型。對檢測結(jié)果分析得出建筑發(fā)生問題的原因，并提出經(jīng)濟(jì)合理的裂縫處理建議。

一、常見裂縫類型及成因

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的建筑物在施工或使用過程中，導(dǎo)致混凝土構(gòu)件開裂的因素有很多，常見的有建筑物不均勻沉降、溫度變化、濕度變化引起鋼筋銹蝕、荷載、設(shè)計(jì)等引起的。

1.不均勻沉降引起的結(jié)構(gòu)裂縫

建筑物發(fā)生的不均勻沉降常常是因?yàn)榈刭|(zhì)條件發(fā)生改變與地基方面的原因：

（1）地基方面的原因：在地基土中，存在著許多的孔隙，在外部荷載的作用下，孔隙比減小，地基土一般都由好幾種不同的土組成，不規(guī)則地層在局部出現(xiàn)，致使土出現(xiàn)不均勻性，這時(shí)的淺基礎(chǔ)下地基的不均勻沉降很大。此外，北方嚴(yán)寒地區(qū)的建筑會(huì)受到地基中孔隙水的凍融影響，冬天孔隙水結(jié)冰體積變大，夏天解凍變成水，長時(shí)間變化使孔隙比增大也會(huì)使結(jié)構(gòu)出現(xiàn)不均勻沉降。

（2）地質(zhì)條件發(fā)生改變：過度采集地下水資源、挖礦和干旱等造成地下水位下降，持續(xù)大雨會(huì)使地下水位上升，滑坡、地震和泥石流之類的自然災(zāi)害也會(huì)使得地質(zhì)條件與設(shè)計(jì)時(shí)不一致，持力層發(fā)生變化，在面對不同荷載時(shí)候產(chǎn)生的沉降量發(fā)生改變從而使得上部建筑產(chǎn)生不同程度的沉降裂縫。

2.溫度變化引起的結(jié)構(gòu)裂縫

（1）是因?yàn)樵跐仓没炷梁螽?dāng)?shù)氐臍鉁匕l(fā)生劇烈的變化，發(fā)生較快的降溫，使得混凝土表面的溫度快速下降，與混凝土內(nèi)部的溫度產(chǎn)生了較大的溫度差，在這種情況下，若構(gòu)件受到外部力約束的作用時(shí)，容易產(chǎn)生深層裂縫或者產(chǎn)生貫穿等問題。

（2）是因?yàn)樵诨炷恋挠不^程中，混凝土?xí)a(chǎn)生大量的水化熱，水化熱會(huì)使得混凝土內(nèi)部的溫度不斷上升，此時(shí)會(huì)與表面混凝土產(chǎn)生溫度差，由于熱脹冷縮的原理，使得混凝土內(nèi)部產(chǎn)生溫度應(yīng)力，又因?yàn)榛炷翗?gòu)件是受壓不受拉的，則會(huì)使混凝土產(chǎn)生拉裂，從而產(chǎn)生溫度裂縫。

（3）是因?yàn)橛械幕炷翆儆陬A(yù)制類型的，技術(shù)要求蒸汽養(yǎng)護(hù)，若養(yǎng)護(hù)時(shí)沒有嚴(yán)格的執(zhí)行，過早結(jié)束蒸汽養(yǎng)護(hù)，從而使得混凝土表面過快的降溫，一旦受到約束力的作用，則構(gòu)件又容易產(chǎn)生溫度裂縫。

3.鋼筋銹蝕引起的結(jié)構(gòu)裂縫

鋼筋銹蝕產(chǎn)生裂縫主要成因是由于混凝土構(gòu)件長期暴露在自然環(huán)境中，空氣中的二氧化碳在適合的溫度下與空氣中水分達(dá)成一個(gè)平衡共同侵入混凝土構(gòu)件中水泥漿裂縫中，與構(gòu)件中的氫氧化鈣發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生碳酸鈣,使得構(gòu)件中的酸堿程度發(fā)生改變，堿度降低，從而使得混凝土對鋼筋保護(hù)度被削弱，使得鋼筋更容易發(fā)生銹蝕。當(dāng)鋼筋發(fā)生銹蝕的時(shí)候，其體積會(huì)膨脹到原體積約2-6倍，從而使得構(gòu)件內(nèi)部產(chǎn)生應(yīng)力，使得混凝土開裂，而混凝土的開裂使得空氣與水更為容易與鋼筋接觸，從而產(chǎn)生惡性循環(huán)，導(dǎo)致鋼筋有效截面不斷的減小，從而使得構(gòu)件的承載力也隨之不斷減弱最終構(gòu)件破壞。

4.荷載引起的結(jié)構(gòu)裂縫

（1）在施工過程中，早期混凝土強(qiáng)度低，過早的拆除模板，結(jié)構(gòu)自重會(huì)引起梁、板構(gòu)件開裂，混凝土結(jié)構(gòu)應(yīng)嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行拆模。

（2）使用過程中，因樓板堆積過多設(shè)備或重物，荷載超過設(shè)計(jì)荷載，也會(huì)引起梁、板構(gòu)件開裂，出現(xiàn)影響結(jié)構(gòu)安全的結(jié)構(gòu)裂縫。部分工廠由于機(jī)械長時(shí)間往復(fù)振動(dòng)，使混凝土構(gòu)件產(chǎn)生疲勞裂縫。

（3）建筑到外部沖擊荷載和地震作用時(shí)，結(jié)構(gòu)瞬間輸入巨大能量，結(jié)構(gòu)構(gòu)件自身的彈塑性變形無法完全耗散這部分能量，因此將引起結(jié)構(gòu)開裂。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在建設(shè)時(shí)，應(yīng)盡量避開道路急彎處、滑坡泥石流和軟土等不良地段，將基礎(chǔ)修建在堅(jiān)固穩(wěn)定的基巖上能減弱地震的影響。

5.設(shè)計(jì)問題引起的結(jié)構(gòu)裂縫

設(shè)計(jì)問題產(chǎn)生裂縫一般是由于設(shè)計(jì)方在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)候，對結(jié)構(gòu)方案及布置不合理，結(jié)構(gòu)計(jì)算錯(cuò)誤，結(jié)構(gòu)抗裂性過低，以及結(jié)構(gòu)構(gòu)造不合理等；內(nèi)力分析錯(cuò)誤，計(jì)算簡圖與實(shí)際不符，荷載取值偏小或漏項(xiàng)，未考慮溫度收縮應(yīng)力及地基差異沉降所產(chǎn)生的內(nèi)力；承載力錯(cuò)誤，安全度取值偏低，配筋量不足，只算抗彎，不計(jì)算抗剪、抗扭；結(jié)構(gòu)抗裂驗(yàn)算被忽視；結(jié)構(gòu)構(gòu)造不合理，主要是伸縮縫及施工縫設(shè)置不當(dāng)，配筋不合理，只配受力鋼筋，忽略構(gòu)造鋼筋的作用和配置，如簡支梁板入墻不配負(fù)筋，現(xiàn)澆連續(xù)板只配受力鋼筋，不設(shè)收縮溫度筋，高梁不設(shè)腰筋等。

二、裂縫分析及檢測方法

不同裂縫的出現(xiàn)會(huì)有其自身的特點(diǎn)，根據(jù)其特點(diǎn)進(jìn)行分析可準(zhǔn)確判斷裂縫的類型。從裂縫的觀測開始，觀測裂縫的形式、裂縫部位、裂縫走向、裂縫寬度、裂縫深度、裂縫長度、裂縫發(fā)生及開展的時(shí)間過程，裂縫是否穩(wěn)定，裂縫內(nèi)有無鹽析、銹水等滲出物，裂縫表面的干濕度，裂縫周圍材料的風(fēng)化剝離情況等。選擇準(zhǔn)確的檢測方法，可以快速且精準(zhǔn)地判別裂縫的類型，針對不同裂縫檢測方法有不同的檢測要點(diǎn)。

1.裂縫檢測要點(diǎn)

（1）不均勻沉降裂縫的檢測要點(diǎn)

①根據(jù)對裂縫的觀測初步得出是否為不均勻沉降產(chǎn)生裂縫。

②對建筑物散水進(jìn)行觀測，查看是否出現(xiàn)裂縫、散水下的回填土沉降狀態(tài)如何。

③在通過觀測還不能夠確定的情況下，可以挖開基礎(chǔ)進(jìn)行查看，查看地梁與基礎(chǔ)的狀態(tài)如何，地梁是否有開裂、基礎(chǔ)是否有不均勻的沉降。

④根據(jù)沉降量依據(jù)規(guī)范進(jìn)行判斷此類裂縫是否因沉降引起。

（2）溫度變化引起裂縫的檢測要點(diǎn)

①通過對裂縫的觀測初步判斷裂縫是否為溫度裂縫。

②查看施工記錄查看是否是在最冷或者最熱的季節(jié)施工。

③查看房屋其配置了抵抗溫度應(yīng)力分布筋的位置是否也產(chǎn)生了溫度裂縫，相互對比印證就確定裂縫是否為溫度裂縫。

（3）鋼筋銹蝕引起裂縫的檢測要點(diǎn)

①通過裂縫觀測初步判斷是否為鋼筋銹蝕引起的裂縫。

②進(jìn)行鋼筋銹蝕電位測定，鋼筋發(fā)生銹蝕時(shí)電位值會(huì)比較高。

③可以鉆取構(gòu)件的混凝土粉末，對粉末中的氯化物進(jìn)行檢測，根據(jù)氯化物的含量與規(guī)范的規(guī)定數(shù)值也可以判斷是否是鋼筋銹蝕引起的裂縫。

④較為直觀的直接開鑿的方法進(jìn)行檢測，鑿開查看鋼筋情況，直觀的觀測鋼筋是否發(fā)生銹蝕。

（4）荷載引起裂縫的檢測要點(diǎn)

①通過對裂縫的觀測初步判斷裂縫是否為荷載裂縫。

②查看施工記錄查看是否提前拆模。

③查看建筑開裂處是否有貨物、機(jī)器設(shè)備的過量堆積，判斷荷載堆積處的集中荷載和分布荷載是否超過下方構(gòu)件承載能力。

④調(diào)查建筑在裂縫產(chǎn)生前，是否受到外部沖擊和地震作用影響。

（5）設(shè)計(jì)問題引起裂縫的檢測要點(diǎn)

設(shè)計(jì)問題引起的裂縫特點(diǎn)是最不明顯的，在排除上述幾種裂縫的可能性后，可判別為設(shè)計(jì)問題引起的裂縫，檢測人員可以對建筑物進(jìn)行還原圖紙，再進(jìn)行建模驗(yàn)算，根據(jù)計(jì)算結(jié)果進(jìn)一步判斷是否為荷載原因引起構(gòu)件承載力不足從而引發(fā)的裂縫。

2.裂縫檢測內(nèi)容

裂縫檢測過程主要有以下幾點(diǎn)工作內(nèi)容：

①調(diào)查裂縫發(fā)展與發(fā)生的時(shí)間。

②查詢建筑物的施工圖紙、施工記錄、沉降觀測等相關(guān)的資料。

③記錄裂縫的走向、裂縫發(fā)生的位置、裂縫的狀態(tài)，將這些記錄于圖紙上。

④根據(jù)裂縫特點(diǎn)進(jìn)行特定的檢測，如針對不均勻沉降產(chǎn)生裂縫進(jìn)行沉降觀測等。

⑤對結(jié)構(gòu)進(jìn)行力學(xué)驗(yàn)算。

⑥對裂縫有害程度的分析與處理意見。

三、裂縫處理方法

1.不均勻沉降裂縫處理

根據(jù)建筑物不均勻沉降的程度與預(yù)算可綜合分析采用適合的加固方法：

①可采用地聚合物對地基進(jìn)行加固，此方法針對淺層進(jìn)行加固具有經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的優(yōu)點(diǎn)。

②可以采用錨桿靜壓樁進(jìn)行加固，此方法較為常用。

③在建筑物不均勻沉降不多時(shí)可采用掏土法在沉降較為少部位掏出適量的土。

④當(dāng)建筑物因?yàn)椴痪鶆虺两诞a(chǎn)生較為大的影響時(shí)，最為穩(wěn)妥方案為推倒重建，能從根本解決問題。

2.溫度變化引起裂縫處理

溫度裂縫的處理較為簡單可以采用無網(wǎng)布或者PVC網(wǎng)格布等貼在裂縫上再進(jìn)行粉刷即可，還可以使用悍馬裂縫修補(bǔ)膠，裂縫最大寬度0.1-2mm用灌縫膠貫穿裂縫。

3.鋼筋銹蝕裂縫處理

鋼筋銹蝕處理分為輕微銹蝕程度處理與嚴(yán)重銹蝕程度處理。

在發(fā)生的鋼筋銹蝕為輕微程度時(shí)，可先將混凝土構(gòu)件銹蝕部位表面的混凝土打磨干凈，在銹蝕鋼筋附近的混凝土處涂抹滲透型鋼筋阻銹劑和防碳化劑，再用修補(bǔ)用的砂漿進(jìn)行表面修復(fù)即可。

在鋼筋發(fā)生嚴(yán)重銹蝕時(shí)，將開裂的局部劣化混凝土鑿除清理干凈，將鋼筋的銹蝕部位除銹打磨清理干凈，在銹蝕鋼筋附近的混凝土處涂抹滲透型鋼筋阻銹劑和防碳化劑，再用修補(bǔ)用的砂漿進(jìn)行表面修復(fù)即可。

4.荷載裂縫處理

首先應(yīng)移除樓板堆積的貨物、設(shè)備等荷載源，再根據(jù)裂縫對建筑的影響程度對裂縫進(jìn)行處理。

對于對結(jié)構(gòu)影響較小的裂縫采用灌縫膠處理；對混凝土結(jié)構(gòu)影響較大的裂縫，還須對產(chǎn)生裂縫的構(gòu)件加固處理，可采用外包型鋼加固、粘貼鋼加固和粘貼纖維復(fù)合材加固等加固方式；對于嚴(yán)重影響結(jié)構(gòu)安全的裂縫，應(yīng)拆除重建。

5.設(shè)計(jì)問題引起裂縫處理

采用灌縫膠處理裂縫，然后沿梁反向在傳遞途徑上粘貼碳纖維或者鋼板的方法，當(dāng)荷載遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于構(gòu)件承載力時(shí)，滿足規(guī)范判定為危房時(shí)就應(yīng)該推倒重建。

四、結(jié)語

建筑物產(chǎn)生裂縫時(shí)，先初步判斷裂縫類型，然后根據(jù)不同裂縫類型采用其針對的檢測方法，最后就可以確定裂縫類型，這樣的方法迅速、方便、準(zhǔn)確，可使得檢測工作更為容易，也使得檢測報(bào)告有理有據(jù)且準(zhǔn)確、迅速。在裂縫檢測過程中，檢測人員應(yīng)從外到內(nèi)，從宏觀到局部檢測，首先從混凝土結(jié)構(gòu)外部觀測，排查建筑結(jié)構(gòu)是否存在不均勻沉降；其次再排查建筑內(nèi)部裂縫是否銹蝕、產(chǎn)生裂縫的構(gòu)件是否受到較大荷載，判別裂縫成因是鋼筋銹蝕還是荷載造成；同時(shí)查看委托方提供的圖紙及施工資料，分析裂縫是否為溫度裂縫；最后可復(fù)原建筑圖紙并進(jìn)行力學(xué)驗(yàn)算，分析是否為設(shè)計(jì)問題產(chǎn)生的裂縫。

通過迅速的判斷與確定裂縫的類型，能使我們更早的對建筑物產(chǎn)生的問題進(jìn)行一個(gè)清晰的了解并針對這些問題提出針對性的加固方案，更好的保障房屋的安全。