高层建筑结构裂缝产生的原因和处理措施

陈宇

摘 要：科技的进步发展，提高了混凝土性能，使得其在现代高层建筑结构工程中被得到广泛应用，并且混凝土施工质量的好坏直接关系到建筑物安全。基于此，本文简述了高层建筑结构裂缝处理的必要性，对高层建筑结构裂缝产生的原因及其处理措施进行了探讨分析 。

关键词：高层建筑；结构裂缝；处理；必要性；原因；措施

1 高层建筑结构裂缝处理的必要性分析

混凝土结构工程是现代高层建筑工程建设中的重要内容，是当代建筑工程中最为重要的组成部分，被广泛应用于各种建筑工程施工中。并且混凝土结构工程质量的好坏，直接关系到结构物的安全，因此在混凝土结构工程施工过程中，必须严格遵守施工规范，加强对其存在的裂缝现象进行处理，从而保障高层建筑工程质量。

2 高层建筑结构裂缝产生的主要原因分析

2.1 基础底板导致的结构裂缝原因分析

高层建筑基础底板工程通常应用大体积混凝土施工技术，而大体积混凝土浇筑施工技术应用的最大问题，就是在于浇筑结束后，水泥内部产生了化学反应，会释放出巨大的热量。因其体积庞大，水泥内部化学反应积累起来的能量和产生的热能，大部分都会聚集在混凝土浇筑构件的内部，不容易散发和冷却。最终使混凝土构件的内部温度较高，混凝土构件的外部温度又较低，从而形成了内外不同的温差，导致了混凝土的表面会产生一种拉应力，而混凝土构件的内部则会产生一种压应力。在大体积混凝土构件凝固的初期，新浇筑的混凝土构件，由于还没有完全凝固，强度还很低，一旦表面的拉应力超过了混凝土所能承受的最大强度，混凝土的表面就会产生裂缝，这种裂缝会由小逐渐变大，且在出现的初期很难被发现，所以在预防的时候一定要多加注意。在大体积混凝土构件凝固的后期，由于混凝土化学反应产生的热量逐渐的散去，温度也渐渐的降低，拉应力对混凝土表面的破坏在不断的减少。而由于地基对混凝土构件的约束力，新浇筑的混凝土不能进行自由的伸缩变形，从而使得大体积混凝土构件产生了收缩应力，当收缩应力超过了混凝土所能承受的抗压强度的时候，就会形成裂缝。

2.2 高层建筑上部结构楼屋面板导致的结构裂缝原因分析

主要表现为：（1）由于设计不合理导致裂缝的产生。在进行混凝土构件浇筑的过程中，最重要的一点就是加强对混凝土调配比例的控制，要根据施工需要合理控制混凝土强度。一定要保证构件的截面以及钢筋的使用量满足施工设计要求。钢筋使用量过少，会使得混凝土构件容易出现裂缝。而钢筋使用过多，不仅对混凝土板面没有任何好处，而且还会造成不必要的浪费，从而加大了施工造价成本。（2）温度应力导致的裂缝。在高层建筑的混凝土施工过程中，混凝土板最常见的结构就是超静定结构，在此结构中，混凝土构件的形态发展是受到周围其他构件的约束，缺乏自由性。当外界的温度发生显著变化的时候，混凝土板会因为温差在表面产生拉力，促使混凝土板变形，由于混凝土板的膨胀要素可能与周围的构件存在着不同，所以其变形也与周围构件存在着不同，从而产生裂缝。（3）混凝土构件收缩导致的裂缝。在高层建筑的混凝土板使用的过程中，由于混凝土中水泥的存在，导致混凝土构件在凝固以后体积会有所缩小，从而使混凝土构件的内部产生了收缩应力，最终导致了混凝土构件产生裂缝。（4）由于施工不当导致裂缝的产生。在施工的过程中，由于施工不当导致混凝土结构裂缝的原因有很多，如混凝土振捣不当，板面负筋踩踏、工期时间比较短而进行盲目施工等。

3 高层建筑结构裂缝的处理措施

3.1 严格混凝土原材料的选择以及科学设计混凝土的配合比

高层建筑混凝土结构工程中的施工过程中，如果混凝土材料使用的骨料具有较强的吸收率，并且骨料含泥量相对较大，则会造成混凝土结构出现较强的干缩性；反之若是骨料粒径较大并且具有较强的级配，可以降低混凝土材料众多水泥漿用量，因此可以使混凝土结构保证较弱的干缩率。由于水泥的使用可以产生水化热，若是掺加粉煤灰则可以降低水泥的用量，也就可以使混凝土结构产生较小的水化热，有效减少了混凝土材料中单方用水量以及水泥用量，避免混凝土结构产生较大的体积收缩。另外将适当的高效减水剂添加到混凝土材料之中，可以使混凝土具有更强的和易性，使混凝土材料有较强的抗离析以及抗渗性，可以用于泵性。

3.2 施工裂缝的处理措施

高层建筑混凝土结构工程施工时需要充分考虑偶然作用，并在相关部分采取合理控制裂缝的构造措施。例如：按简支施工时，实际上端部仍然受到一定的嵌固约束；按自由端考虑，但在荷载较大使构件发生位移，变形加大后，可能起到约束作用的部分；平面凹凸、立面刚度变化突变的部位，容易引起应力集中的部位；房屋两端的阳角处以及山墙处的楼板，屋面板；现浇结构中与周围梁柱整体浇筑的楼板；大体积混凝土等等。在拆模阶段需要防止较大的偏动发生，使整个拆模作业可以于坚实规整的平面中平稳进行。在完成拆模作业后，应当及时开展填土施工，从而避免混凝土结构发生应力松弛问题。在处理预应力管桩等各个构件时，应当时预留孔中心管腔保持在平直状态。若是需要运输各个建筑块，则应当使用垫木并对其进行固定处理。若模板需要进行吊装，则应当利用手架加以固定。并牵引绳的使用来提升加固效果。

3.3 温度裂缝的处理措施

热胀冷缩的物理现象对于高层建筑混凝土结构工程中的施工影响比较大。由于混凝土结构的弹性空间相对较小，若是温度突然发生骤变，则会造成开裂问题的发生，所以在开展温度控制时，需要对构件内外的温度差加以妥善的平衡，同时要求阈值不超过20度。若是构件需要接收热养护升温处理，则需要对升温速度进行合理的控制，做到缓慢升高，以使温度应力得以消除。混凝土浇筑作业需要尽可能的避开温差变化幅度高的夜间以及高温环境下；在开展混凝土搅拌作业时，可以通过喷水降温手段来对原材料进行处理，并对搅拌装置进行遮阳保护。为了加快热量散发速度，需要考虑使用逐层浇注技术；在进行大体积混凝土结构的浇筑施工时，则需要使用逐层浇注技术，并在适当区域使用施工缝，若是温差过大，还需要使用有效的保湿保温技术，并对混凝土材料实以长期的养护。

3.4 加强养护管理，防止混凝土明清料裂缝

高层建筑混凝土结构施工过程中的保温养护非常重要，其可以使混凝土结构的内外温差值有所降低，并且使混凝土结构的自约束应力有所放缓。为此需要适当的增强养护环境温度，以使得内外温差有所降低，并且放缓混凝土结构降温速度，这样可以降低温度应力，提升混凝土结构的强度，防止混凝土结构由于表面干裂而出现塑性收缩问题。在对混凝土结构实施养护时，应当确保内外温差不超过25摄氏度。

4 结束语

综上所述，混凝土以其高强度及良好工作性能特征，使其在高层建筑结构工程中被得到广泛应用。但是在混凝土施工过程中会出现不同程度和形式的结构裂缝现象，并且建筑混凝土结构工程施工中的裂缝产生有可能导致构件内部钢筋的锈蚀，影响使用耐久性和安全性，因此必须明确高层建筑混凝土结构工程中裂缝的产生原因，并加强对其进行处理。

参考文献：

[1] 夏立辉.建筑工程施工中混凝土裂缝的成因与治理研究[J].中国建材科技，2015.

[2] 莫雁冰.高层建筑结构裂缝的控制[J].建筑工程技术与设计，2015.

[3] 李敏.对建筑工程中混凝土施工裂缝控制的分析[J].建筑建材装饰，2016.

[4] 王天化.高层建筑混凝土构件裂缝控制技术[J].装饰装修天地，2017.