淺談框架結構裂縫成因及治理技術

金 昭

(湖南省交通規劃勘察設計院有限公司，湖南長沙 410008)

淺談框架結構裂縫成因及治理技術

金 昭

(湖南省交通規劃勘察設計院有限公司，湖南長沙 410008)

框架結構主要是由梁和柱所組成的，由于受到地基沉降、溫度、混凝土變形等因素的影響，框架結構會出現裂縫問題。文章對框架裂縫的成因進行分析，然后結合實際情況采用有效的裂縫處理技術，保持框架結構的穩定性。對常見的幾種框架結構裂縫成因以及治理技術進行了分析，結合工程實例，對框架結構梁板裂縫處理技術進行詳細探究，以期為類似工程提供借鑒。

框架結構； 沉降裂縫； 治理

現如今，各類建筑建設數量逐漸增多，在建筑工程的設計施工中，鋼筋混凝土框架結構較為常見。但是，隨著框架結構使用年限的增長，會出現裂縫問題影響框架結構的穩定性，因此，對框架結構裂縫成因以及治理技術進行詳細探究具有十分重要的現實意義。

1 框架結構裂縫成因

框架結構又可以被稱為構架式結構，框架結構主要由梁和柱所組成，其在建筑工程施工中的應用優勢主要體現在以下幾點：跨度大，空間分隔靈活；墻體不承重故自重較輕且側向剛度較柔而構成延性，有利于抗震；梁和柱利于標準化施工，節約材料，可以靈活地配合建筑平面布置。因具備良好的結構優勢，故框架結構被廣泛應用于各類公共建筑中，據相關統計，各類形式的框架結構在我國建筑結構中大約占三分之一，而且這一比重將會不斷增大。

通常框架主體結構出現裂縫多見于梁、板上。裂縫的形成，最常見的原因是混凝土的收縮。混凝土澆筑完成后，在初期硬化過程中，其內部會釋放出很多熱量，但是混凝土的散熱性很慢，因此，混凝土體積產生較大的變化，最終就會造成混凝土構件產生裂縫。另外，建筑工程基礎發生不均勻沉降，也會造成框架結構產生裂縫。當建筑工程地基發生不均勻沉降后，鋼筋混凝土墻體就會發生一定的位移，墻體產生附加剪力，進而產生裂縫，另外，當地基不均勻沉降后，磚砌體受到一定的彎曲應力影響，從而產生拉應力，導致砌體出現裂縫問題。除此以外，溫度變化也是引起建筑物產生裂縫的原因之一。

2 框架結構裂縫防治

在建筑工程結構設計過程中，應該加強裂縫預防設計。對于已經形成的建筑裂縫，要有針對性地選擇合適的修補裂縫的方法來對其進行修補和完善，找出消除裂縫的有效方法，這樣就能夠有效地消除建筑物的安全隱患，延長建筑工程使用壽命。

對于形成的裂縫我們要具體分析其成因，對于由于混凝土膨脹而引起的開裂問題，應在高溫天氣進行裂縫修復，這樣當構件修復后，不會因為膨脹而產生較大的拉應力。對于由于收縮而形成的裂縫，可以選擇在低溫天氣進行裂縫修補，當構件修復完成后，不會因為建筑工程收縮而產生裂縫。在框架結構裂縫修補中，常用的修補辦法有彈性材料修補法和無紡布修補法等。

3 框架結構裂縫防治工程實例

3.1 工程概況

某三層框架結構，建于填方區，采用樁基礎。由于沉降導致局部梁開裂，需進行加固處治。加固方法，基礎樁采用壓漿加固，梁兩端采用無收縮微膨脹自流密實混凝土加腋，且地梁兩側增加截面寬度，中部采用黏貼碳纖維，裂縫采用灌膠修補。

3.2 地基加固處理

3.2.1 地基沉降防治

某建筑位于高邊坡、高回填區，填方回填時未經壓實，因為趕工期，填方完成后數月即開始樁基礎施工。房屋完工后由于地面下沉導致房屋開裂。從現場看場地邊坡有起拱、開裂的情況，但由于原坐標點已無法找到，無法測出位移數據，通過2個月沉降觀察，沒有發現明顯沉降，為防止房屋可能由于沉降導致開裂，采用壓漿的方式進行加固。

3.2.2 壓漿工藝介紹

壓力注漿是將調配好的水泥漿通過壓漿泵注入灌漿導管均勻注入土體中，以填充、滲透和擠密等方式，清理掉土體裂縫中或巖土顆粒之間的水分和氣體，填充其位置，待硬化后可將土體膠結成一個整體，形成一個強度大、壓縮性低、抗滲性高和穩定性良好的新巖土體，從而使基礎得到加固，達到防止或減少滲透和不均勻沉降的目的。此工藝在目前建筑工程中應用廣泛，其特點是能與巖土結合形成強度高、滲透性小和結石體，取材容易，配方簡單，易于操作，無環境污染，施工成本低。

3.2.3 施工方法

(1)鉆孔：對房屋每根樁布鉆孔2個，鉆孔開孔直徑為110 mm，終孔直徑不小于75 mm。(2)埋管：成孔后插入φ20 mm鋼管至孔底1.5 m處，并在鋼管底30 cm處制作花眼，鋼管高出地面20 cm，將水泥砂漿封閉至老土和回填土交界處。(3)注漿：采用純水泥漿，壓漿順序采用先稀后濃，初次壓漿壓力控制在0.30～0.50 MPa,待2～4 h再進行注漿，壓力控制在0.50～1.00 MPa。

3.3 框架裂縫防治

3.3.1 自密實混凝土加固

3.3.1.1 自密實混凝土生產

自密實混凝土指的是一種新型建筑工程施工材料，生產技術要求比較高，這就要求技術人員在進行自密實混凝土生產前，首先對相關技術要點進行詳細了解，同時嚴格執行自密實混凝土生產規范。自密實混凝土的原材料種類比較多，而且拌合物的粘性比較大，因此，在自密實混凝土生產中，需要采用強制式攪拌機進行拌制，這樣能夠有效節約混凝土拌制時間，確保拌合物能夠攪拌均勻，禁止采用人工攪拌方式。

3.3.1.2 自密實混凝土施工

自密實混凝土具有較強的流動性，而且與普通混凝土材料相比，其對于模板的側壓力比較大，因此，在模板設計過程中，需要綜合考慮這一因素，在高度較大的豎向構件施工中，如果采用自密實混凝土施工，但是在模板設計環節沒有考慮模板側壓力，則在實際施工過程中容易造成模板底部發生爆模，因此，在工程施工前，首先需要確定模板高度，如果模板的高度在2.5 m以上，則應該綜合考慮自密實混凝土對于側模的壓力，并據此優化模板承載力設計。通過應用自密實混凝土進行垂直澆筑，如果高度比較大，則容易產生混凝土離析現象，對此，應該合理限制自密實混凝土材料的自由下落高度。在自密實混凝土澆筑施工過程中，應該采用分層澆筑方式，同時在自密實混凝土澆筑施工中，還應該對模板外部進行敲擊。在加固工程中應用自密實混凝土，由于加固截面的尺寸比較小，因此，自密實混凝土的澆筑量比較少，另外，自密實混凝土與模板的接觸面積比較大，鋼筋密度較大，對此，為了保證自密實混凝土澆筑施工質量，應該嚴格控制自密實混凝土與澆注口之間的距離，在澆注口上可以套上漏斗形擴大口，便于自密實混凝土澆筑施工。在混凝土澆筑施工過程中，還應該密切該關注混凝土的流動情況，為了便于混凝土中的氣泡能夠正常排出，還應該在板中開排氣孔。

3.3.2 碳纖維施工方案

碳纖維加固采用0.167 mm厚的碳纖維布。在對梁構件的受拉面黏貼碳纖維布進行受彎加固時，纖維方向應與構件軸向一致，采用對U型粘貼或側面粘貼，進行受剪加固，纖維方向宜與構件軸向垂直，性能指標達到如表1。

施工工序：(1)施工準備；(2)混凝土體表面處理；(3)涂刷底膠；(4)對不平整處修復處理；(5)配置并涂刷粘貼膠；(6)粘貼碳纖維布；(7)表面防護(在刷完面膠后，未待面膠固化前，在表面均勻噴灑黃沙，以便下到工序防護處理時進行抹砂漿飾面恢復)。

碳纖維布與混凝土之間的粘接質量可采用小錘輕擊或人手直接按壓碳纖維片材表面的方法來檢查，要求總有效粘貼面積不應小于95 %。當碳纖維布的空鼓面積小于100 cm2時，可采用針管注膠的方式進行補救；空鼓面積大于100 cm2時。宜將空鼓處的片材切除，重新搭接上等量的片材，搭接長度不小于100 mm。

3.3.3 灌膠補強堵漏程序

(1)剔除框架結構墻體的粉刷層，充分暴露裂縫，并采用鋼絲刷，將裂縫邊緣位置的灰塵等刷除，采用高壓空氣對裂縫內部進行清潔。(2)埋設注膠嘴。(3)沿著裂縫走向，采用結構膠對其進行封堵，當封閉膠固定后，采用注膠嘴，從裂縫的邊緣位置開始注入結構膠，注膠壓力一般需要控制在0.2～0.4 MPa之間，并重復注膠，確保裂縫中注滿結構膠，在注膠過程中，應該注意逐漸加壓，當注滿結構膠后，應該緩慢減壓。(3)灌膠完成后拆除管路，并采用丙酮進行沖洗，當膠體固化后，切除注膠嘴，并對墻體進行粉刷。

4 結束語

綜上所述，本文所述案例中，框架結構裂縫注意是由地基不均勻沉降所造成的。導致地基發生不均勻沉降的因素有很多，其會對建筑工程結構造成不良影響，導致框架結構梁板出現裂縫問題，對此，需要結合實際情況采用有效的加固處理辦法，包括自密實混凝土加固、灌膠補強等等，通過采用有效的加固處理技術，能夠有效解決框架結構裂縫問題，保持建筑工程穩定性，保證建筑物本身的安全。

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金昭(1976～)，男，大學本科，工程師，從事結構工程設計工作。

TU746.3

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[定稿日期]2017-06-06