施工裂缝处理解析

庄璐

摘 要：本文从以下几方面分析施工裂缝问题，内容为相关专业提供指导。

关键词：建筑工程;质量;问题

1 混凝土裂缝

1.1大体积混凝土深化施工及温度裂缝控制技术

温度裂缝是大体积混凝土工程中最难控制的因素。它不仅影响结构的外观，而且严重影响工程质量和安全。所以它需要被控制。有学者以华谊石昊假日酒店为例。该工程通过选择正确的材料、优化混凝土配合比设计、采用创新的混凝土浇筑技术控制了大体积混凝土的温度裂缝。

1.2混凝土施工中裂缝的像素测量

目前研究已经提出了一种测量混凝土結构裂缝长度和宽度的新方法。基于数字散斑相关理论对像素进行标定，得到一个像素的真实尺寸。裂缝的长度以像素精度搜索和计算，宽度以子像素精度搜索和计算。最后通过文本实验和现场实验验证了该方法的精度满足工程要求。这是一种精确、自动、非接触的测量方法。

1.3三峡永久船闸输水系统衬砌混凝土热裂缝的处理

有学者对混凝土衬砌表面或内部不同深度出现的不同类型裂缝进行了全面的修补研究。详细讨论了灌浆所用的材料特性和裂缝修补的两种方法，提出并实施了可靠的修补措施。对于相对规则的裂缝，采用钻孔法是较好的选择。灌浆压力不应太高，一般在0.4±0.6兆帕之间。第二次灌浆时，压力可能增加到0.8兆帕。另一种方法是粘贴喷嘴法，它更适用于不规则裂缝，如密度大的裂缝和交叉裂缝。三峡工程现场试验证明了所提出的衬砌混凝土裂缝修补方法的可行性和适用性。

1.4干旱炎热地区碾压混凝土坝的建设

碾压混凝土坝因其施工简便、造价低廉而吸引了世界上许多水利和能源公司。水泥水化和对流边界的气候变化是碾压混凝土坝温升的两个主要热源。因此，根据气候条件改变碾压混凝土浇筑进度可能会消除热裂缝问题。有研究将碾压混凝土筑坝方法应用于干旱地区;沙特阿拉伯的比沙州被选为案例研究。学者发现碾压混凝土坝技术可以通过选择合适的浇筑方案、降低上游和下游面板的浇筑温度等替代方案安全应用，以克服热裂缝的风险。

2 裂纹

2.1小裂纹扩展的工程模型

微观结构甚至机械上的小裂纹已经被证明始终显示出比使用标准阈值和巴黎增长定律概念预测的更高的裂纹增长率，这些概念基于应用于机械长裂纹的线性弹性断裂力学（LEFM）。这通常归因于几个因素，包括微观结构的影响、代表裂纹尖端场的LEFM参数的分解以及塑性诱导闭合向与长裂纹行为相关的某些稳态值的瞬态发展。与微观结构效应相关的其他机制，如粗糙度引起的闭合和裂纹面桥接/干涉，也是潜在的因素。根据塑性诱导闭合来解释小裂纹疲劳扩展的定量尝试，以及采用驱动力的附加分量（例如裂纹尖端张开位移）来反映循环塑性应变的贡献，在所谓的“异常”扩展行为（包括裂纹减速和加速瞬态）的相关性方面取得了一些成功。然而，这些模型依赖于采用关于裂纹扩展自相似性的高度理想化假设，忽略了与微观结构相关的局部各向异性和不均匀性等。;尽管有这些妥协，它们仍然涉及相当程度的复杂性。这里，我们认为多重微观结构相互作用和闭合效应可能同时影响小裂纹的扩展;此外，基于弹塑性断裂力学（EPFM）关于机械长裂纹的自相似裂纹扩展参数的驱动力参数，例如循环J积分或裂纹尖端张开位移，原则上可用作小裂纹的驱动力，但不严格。作为一种工程方法，我们考虑了麦克道尔和贝拉德·[首次提出的多轴微裂纹扩展模型的最近扩展，用于多轴疲劳中微观结构小和机械小疲劳裂纹的生长。该模型综合了初始裂纹长度和最终裂纹长度，完全符合不同应力状态下疲劳裂纹萌生力学的标准应变寿命定律，[1，2]，因此在一定程度上连接了经典萌生力学和LEFM/EPFM。在这项特殊工作中，疲劳极限（非扩展裂纹极限）的存在被忽略。对于1045钢和因科镍合金718的单轴载荷，模型能够一阶描述小裂纹异常高的扩展速率，以及随着裂纹从小尺度转变为机械长尺度，与长裂纹数据的收敛。讨论了基于将总疲劳寿命分解为依赖于应变寿命和长裂纹扩展规律的“起始”和扩展阶段的工程方案的有效性极限。此外，研究表明，该模型基本上反映了循环J积分方法背景下的闭合瞬态，类似于纽曼·[5]和麦克朗等人[6]提出的疲劳小裂纹的EPFM塑性诱导闭合建模概念。然而，本模型隐含地反映了多种形式的裂纹尖端屏蔽效应，而不仅仅是塑性诱导闭合。最后，表明该模型提供了两级加载序列中累积损伤的实际处理

2.3用线性和二次扩展有限元建立不连续和裂纹模型的近似空间

有研究提出了一种稳健的富集策略来模拟工业应用中的弱间断和强间断以及裂纹。首先，指出了常用的扩展有限元近似空间所遇到的数值问题。新设计和先前设计之间的关系已经明确确立，以便强调此处公开的修改的非常小的实施成本。因此，以最小的额外计算成本，精度的提高会很显著。

2.4基于约束的表面裂纹焊接构件断裂评估的工程方法

相关研究表明，不需要大型三维有限元模型，就可以获得表面裂纹焊接板裂纹尖端应力场的精确描述。现有的壳体模型可以与平面应变子模型结合使用。2D平面应变模型由整体壳模型的位移驱动。裂纹尖端应力场用J积分和约束参数Q表征。用线弹簧单元模拟了整体壳模型中的裂纹。将平面应变子模型的整体行为和裂纹尖端应力场与三维实体模型进行了比较。首先，比较了平面应变模型和有表面裂纹的三维模型中的裂纹尖端应力场。结果发现，当使用一阶单元时，三维约束高于平面应变。然而，对于二阶元素，趋势正好相反。通过使用载荷的修正系数，表面裂纹板的载荷-J特性和裂纹尖端应力场可以由线弹簧单元和平面应变模型的壳体分析来预测。对于均匀材料和有熔合线裂纹的焊接件，采用壳+子模型技术获得了精确的J和Q预测。使用Ritchie等人的[16]的RKR失效准则，壳+子模型技术用于评估两个表面有裂纹的钢焊接件的脆性断裂。与常规断裂力学分析相比，对于所研究的情况，基于两个参数分析，韧性要求可以显著放宽。

3.综合

3.1高轮廓工程中聚脲的裂缝处理

当在法国阿尔卑斯山的一座历史悠久的混凝土大坝中发现裂缝时，修复需要非凡的安全预防措施、对环境的敏感性、运动和涂层技能、快速而细致的工作、特殊的应用设备以及能够长期承受恶劣暴露条件的快速固化涂层。循环温度和海拔给结构带来了挑战，随着时间的推移，几种涂料溶液被用来保护混凝土免受侵蚀性冰川水的侵蚀。

3.2基于半经验挠度的钢纤维高性能复合材料小箱梁加速施工裂缝宽度预测方法

钢筋混凝土组合梁形式的加速施工是建造公路桥梁最有效的方法之一。这种复合结构的一个主要问题是裂纹区的开始，它在梁的宽度上逐渐扩展，这在连续梁的情况下还没有完全阐明。在当前的研究中，提出了一个半经验模型，根据小箱梁挠度和施加在结构上的荷载强度来预测裂缝的大小。为此，采用钢纤维混凝土建造了一套钢筋混凝土复合小箱梁，并在不同工况下进行了试验测试。然后将结果用于根据梁挠度和裂缝宽度创建箱梁响应数据集。然后，利用获得的数据集开发一个简化公式，提供裂缝的最大宽度。结果表明，当荷载超过80 kN时，裂纹开始于负弯矩区。此外，观察到由于最大负弯矩，最大裂纹区出现在梁的中心。并与文献中的试验结果进行了比较。