胡戰利
(山西六建集團有限公司,山西太原 030006)
砌體結構作為建筑工程體系中較為重要的一部分,是建筑的核心受力構件,要想提高建筑工程的整體質量,就需確保砌體結構更為穩固。在實際施工環節,砌體結構可直接在當地采購材料,施工技術的可操作性強,技術的簡易化、成熟化水平高,逐漸成為建筑工程中較為常見的功能性結構體系。但是建筑砌體因體積及自重、砂漿粘結力等因素的影響,出現砌體建筑抗拉、抗剪強度低下的不良情況,再加之外界因素的作用,極易導致砌體裂縫問題出現,因此,需明確裂縫成因,落實可行性的防止措施,有效延長建筑砌體的使用壽命。
在大多數建筑砌體結構加中所應用的粘合劑砂漿本身的線膨脹系數因材料而呈現出差異性特點,但是從整體來看,該系數值仍舊未達到混凝土的1/2,因此,當建筑墻體所吸收承受的溫度值高于砌體溫度時,建筑上方的混凝土將出現大幅變形情況,而砌體的變形系數與之相比并不高,因此,當屋頂受壓時墻體就會因此而被拉力及剪力所影響,當拉力及剪力值逐漸上升且達到墻體可承受的極限值時,砌體將出現溫度裂縫。
地基沉降在各類工程項目中都是控制的重點及難點,當建筑物所處位置出現荷載差異,或地質情況變化伴隨不均勻沉降,就會形成地基沉降問題,當沉降值不斷變化并達到臨界值時,建筑物基礎不穩將傾斜及開裂,埋下安全隱患。雖然目前我國的建筑地基設計及施工中都更為注重對沉降問題的控制,但是砌體結構施工環節設計師極易忽視沉降差的控制工作,致使建筑砌體極易發生八字形裂縫,而沉降差持續增大,裂縫問題也將更為嚴重并向建筑的縱向方向延伸拓展,導致豎向裂縫因此而出現。
在建筑工程事業逐步發展中,砌體結構施工的塊體類型也更為豐富,部分新型的墻體材料及技術也被應用到了建筑砌體工程中,例如小型空心砌塊及泡沫砌塊等。而這部分砌塊的原材料大多為混凝土或硅酸鹽制品,使用環節雖然抗剪力性能優良,但是塊料的性能及性質卻極易因內部含濕量而改變,致使塊體形成孔狀,再加之材料本身的吸水性強,會始終對砂漿內的水分進行吸收,隨著時間的推移,砌體結構水量流失,形成較高的收縮變形系數進而出現干縮裂縫。
溫度裂縫、地基沉降裂縫及干縮裂縫的出現大多因施工不規范或施工技術不匹配所引起,建筑砌體結構裂縫還可能因原材料質量及施工管理工作所導致。例如:在建筑工程的墻體施工中,施工單位因過分關注施工成本及進度,未根據預設方案對塊體進行正確選擇及使用,致使砌體結構中所應用的塊體品質無法保證,砌體質量風險必然隨之增加,而建筑物在后續使用中也極易在外界壓力作用下產生裂縫。綜上所述,建筑砌體結構的裂縫成因大多為:外荷載超出設計荷載,致使結構穩定性下降形成裂縫,或者是因地基變形、溫度變化及砌體結構質量改變而引起的形變性裂縫。
建筑砌體變形所引起的裂縫問題大多來自于不合理設計,如果建筑工程在設計中忽略變形控制,致使關聯數據的變形臨界值計算不到位,這就會降低施工操作的有效性,建筑砌體在正式使用后的幾年之內必將出現變形裂縫。因此,在建筑設計中需扎實推進以下兩項工作:①設計環節應當將砌體結構強度的相關計算納入重點范疇,結合具體情況制定出防裂縫的積極措施,從源頭上規避變形系數下引發的裂縫問題;②設計中需注重對砌體結構裂縫特點及出現的原因等關鍵點進行全面把控,通過進行專業分析,采取相契合的處理措施,預先加強對建筑砌體結構防裂縫的有效施工。
為了規范砌體施工,保證砌體結構穩定性,如今的建筑行業中逐步形成了砌體施工的方案,也就是《砌體規范》,這其中對砌體溫度變化及砌體干縮情況提出了可供參考的極限值及控制要點。雖然建筑砌體施工可針對實際情況對規范進行參考,明確了技術方向及目標,但是規范內容因具有通用性特點,而缺少不同氣候、溫度及濕度等條件下的對應參考點,更無法與建筑施工實際情況及技術特點相適應,因此,需在正確參考及借鑒的基礎上,不斷對建筑砌體結構進行優化及完善,促使其功能及性能系數達到最佳值,更好地應對外界因素變化,降低甚至是規避裂縫問題。例如:建筑砌體結構出現的干縮裂縫因屋頂保溫層施工不到位,或未進行保溫層施工而引起,因此,要想規避該種裂縫問題,就需提高保溫層施工的質量控制,防止鋼混凝土結構下層屋頂的臨界值變化而發生干縮變形問題。
在建筑工程砌體結構中,并不代表只要形成裂縫質量就不達標,如果裂縫寬度等關鍵指標處于允許范圍內,則是正?,F象,因此,為了判斷裂縫情況,就需對出現裂縫的建筑砌體進行檢測,為了不對裂縫形成干擾性影響,需應用無損化檢測技術,確定裂縫規格,根據已知結果判斷裂縫是否處于安全臨界值區間內,如果判定為安全,則無需對裂縫特點及原因進行分析從而落實防治措施,但是如果裂縫明顯超出安全臨界值,就應當全面分析裂縫特點及原因,制定并應用好防治措施,改善及修補裂縫?;诖?,在建筑砌體結構裂縫防治中需重點強化質量檢測及管理,可結合實際情況,在現代多類型的檢測方式中選擇最為有效的一種方式,針對裂縫部位及特點制定出與之對應的檢測方案。如現代常用的一種滲透探傷檢測技術,因可操作性強且簡單便利,被廣泛應用于大型或不規則的墻體檢測中,通過滲透力較強的彩色滲透液滲透到裂紋中,再使用吸附能力較強的白色顯像劑來確定砌體的裂縫的深度和長度大小,但是該種檢測方式僅適用于表面淺層裂縫中。
建筑的承載能力的大小不一致容易導致同等地質條件下的地基的沉降情況不同,由此也就會帶來砌體建筑出現不均勻的裂縫情況,直接影響著砌體建筑結構的安全性。因此平衡建筑物的負荷大小成為防治出現裂縫的主要手段之一。①通過對地基的負荷大小的優化設計,從而確保在不同地質條件下,地基的沉降量是一致的。②要求能夠優化設計整個建筑的外形以及內部結構。在建筑設計中不能夠出現一頭大的情況,必須能夠保證整個建筑的負荷的程度情況。另外在防治砌體建筑裂縫時,還必須能夠加強對砌體建筑的現場施工管理。只有將施工管理貫穿于工程項目始終,才能有效提高精細化程度,基于源頭控制確保建筑砌體施工中所應用的材料品質與工程施工要求相符,確保砌體施工中所應用的砂子及水泥等按優化設計配比而成,確保施工是嚴格按照施工要求及有效流程推進,實現對建筑砌體裂縫的精細化控制,保證結構安全性及穩定性。
優化控制墻體材料收縮率可有效控制墻體裂縫問題,這是因為建筑砌體的收縮量與施工環節及竣工后墻體含水量的差值密切相關?;诖耍F階段工程施工中常用的控制措施就是對砌體材料的含水率進行優化控制。在砌體工程施工前期,需保持塊材的干燥性,但是干燥值因地區環境及用途不同而需進行針對性把控,最為標準的干燥值量標準為:砌體結構塊材含水量等于或低于外界空氣平均濕度環境下的含水量,基于此就能降低內在收縮率。與此同時,還可應用高壓蒸汽養護措施,降低混凝土制品的收縮量,尤其是輕骨料的混凝土制品,更需優化其收縮量指標,落實切實可行的收縮控制措施。
綜上所述,伴隨建筑行業的規模化發展,砌體結構也需結合要求提高質量水準,對建筑的質量安全形成基礎性保障。通過以上論述不難發現,建筑砌體結構之所以會出現裂縫問題,是因為受到變形及荷載影響,為了有效防止裂縫,就需針對工程情況優化及完善砌體結構方式,通過對新型的理論及計算方式進行合理應用,提高砌體結構設計的有效性,借助工程質量檢驗,明確建筑砌體的不良問題,有效調和及平衡建筑負荷,提高建筑砌體對外界壓力的抵御力及承載力,延長裂縫問題發生時間。