摘要：高層建筑在城市中的數(shù)量越來越多，外形也越來越復(fù)雜。受施工環(huán)境、施工工藝和建筑材料的影響，高層建筑經(jīng)常會(huì)在某些部位出現(xiàn)裂縫。裂縫現(xiàn)象在施工中不可避免，但是裂縫出現(xiàn)的部位不同對建筑的影響程度也不同。施工中應(yīng)采取有效措施盡量控制裂縫產(chǎn)生，特別是控制有害裂縫的出現(xiàn)。本文對高層建筑施工中易出現(xiàn)裂縫的部位進(jìn)行了總結(jié)，并簡單分析了其產(chǎn)生原因和采取的措施。這些裂縫都是對建筑安全性、耐久性及使用的功能性方面都有一定的影響，容易出現(xiàn)，是施工中關(guān)注重點(diǎn)。
　　
　　關(guān)鍵詞：高層建筑，裂縫，有效控制，變形，收縮，水泥，砼，剛度，約束，應(yīng)力突變，物理特性，熱脹冷縮，控制有害裂縫
　　
　　一、高層建筑的發(fā)展現(xiàn)狀：
　　受城市規(guī)模化建設(shè)的影響，加上城市用地緊張，高層建筑在近十年得到迅猛發(fā)展。建設(shè)規(guī)模越來越大，數(shù)量越來越多，單個(gè)建筑的主要及附件功能愈加完善，設(shè)施愈加齊全，并成為城市美化景點(diǎn)。
　　目前國內(nèi)的高層建筑多數(shù)用于商住樓，綜合寫字樓，辦公樓，結(jié)構(gòu)方面主要是采用現(xiàn)澆鋼筋砼框架、框剪、框筒結(jié)構(gòu)。建筑方面則盡量追求立面造型的獨(dú)特，如：陽臺(tái)的形狀變化、窗戶含窗臺(tái)板的凸顯、整個(gè)建筑物的外形變化等。
　　
　　二、高層建筑裂縫現(xiàn)象分析
　　近代科學(xué)研究和大量的混凝土工程實(shí)踐證明，在混凝土工程中裂縫問題是不可避免的，混凝土建筑和構(gòu)件通常都是帶縫工作的，由于裂縫的存在和發(fā)展通常會(huì)使內(nèi)部的鋼筋等材料產(chǎn)生腐蝕，降低鋼筋混凝土材料的承載能力、耐久性及抗?jié)B能力，實(shí)際施工中應(yīng)盡量采取有效措施控制裂縫產(chǎn)生，使結(jié)構(gòu)盡可能不出現(xiàn)裂縫或盡量減少裂縫的數(shù)量和寬度，尤其要盡量避免有害裂縫的出現(xiàn)，從而確保工程質(zhì)量。
　　高層建筑由于施工環(huán)境復(fù)雜，設(shè)施多，附件多，建筑物形狀變化多，施工周期長等原因，裂縫現(xiàn)象會(huì)發(fā)生在施工的每個(gè)階段、每一個(gè)部位上。柱、梁、樓板、樓地面、墻面、抹灰面、屋面等地方都會(huì)出現(xiàn)裂縫，裂縫現(xiàn)象呈現(xiàn)頻率多、分布廣的特點(diǎn)。
　　高層建筑施工中裂縫易出現(xiàn)的原因，主要有兩方面，一是砼材料自身變形因素，二是高層建筑施工中所特有的因素。
　　1、砼自身變形因素分析
　　水泥的主要組成部分鋁酸三鈣、硅酸三鈣、硅酸二鈣、鐵鋁酸四鈣這四種材料在水化反應(yīng)過程中會(huì)產(chǎn)生一定的干縮變形。大量的試驗(yàn)理論研究表明混凝土具有化學(xué)收縮、濕脹干縮、溫度變形等特性。其中，影響較大的是化學(xué)收縮和溫度變形，一是混凝土產(chǎn)生冷縮，易造成混凝土貫穿型的縱向裂縫；二是砼在凝結(jié)過程中，混凝土內(nèi)部與表面產(chǎn)生較大的溫度差，產(chǎn)生溫度裂縫，在砼表面產(chǎn)生裂縫。
　　2、高層建筑特有的影響因素分析
　　高層建筑由于樓層高，工期長，受環(huán)境影響大，會(huì)因設(shè)計(jì)選型、砼等級變化、材料參數(shù)的正常變異、施工工藝變化、施工時(shí)的環(huán)境因素及建筑物的自身振動(dòng)等因素影響而產(chǎn)生裂縫。
　　上述因素會(huì)導(dǎo)致成型砼構(gòu)件的材質(zhì)不均勻，變形不規(guī)則，造成構(gòu)件內(nèi)部應(yīng)力突變位置多，又因?yàn)楹芏嘁蛩赝瑫r(shí)作用，而復(fù)雜的外界環(huán)境特別是溫度的變化，造成高層建筑施工中裂縫出現(xiàn)頻率多的現(xiàn)象。
　　分析、了解高層建筑施工中易于出現(xiàn)裂縫部位及產(chǎn)生條件和原因，采取有效措施進(jìn)行控制是確保高層建筑工程質(zhì)量的重要工作。
　　
　　三、高層建筑施工中，易出現(xiàn)裂縫部位、產(chǎn)生原因及主要控制措施
　　1、裂縫易出現(xiàn)部位
　　高層建筑施工，按其現(xiàn)階段常用的外形設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)形式，以目前施工中常用的砼泵送工藝，鋼筋、模板等加工制作工藝，容易在結(jié)構(gòu)施工階段、墻體砌筑及抹灰階段，在相應(yīng)的位置出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象，主要是由于施工單位往往只重視到其中某一種影響因素，而忽視了其它因素，總結(jié)和分析這些易出現(xiàn)裂縫的部位，施工時(shí)可以有針對性地采取綜合措施進(jìn)行有效控制。高層建筑在施工中易于產(chǎn)生的裂縫常見部位如下：
　　地下室鋼筋混凝土外墻中間及柱墻相交處；地下室底板與電梯井筒體連接處；填充墻體與梁柱接觸面間；填充墻體中間；窗洞口下角；墻體抹灰層中部；樓板水電等管線埋設(shè)處；樓板中部、四角及陽臺(tái)根部；裙樓頂部變形縫處理位置；轉(zhuǎn)換層大體積砼梁側(cè)表面。
　　2、裂縫產(chǎn)生的主要原因及控制措施如下：
　　（1）地下室鋼筋混凝土外墻中間及柱墻相交處裂縫。
　　產(chǎn)生主要原因：一是采用混凝土泵送技術(shù)，因混凝土需達(dá)到泵送要求，其坍落度一般要求較大，收縮變形大；二是墻體伸縮縫間距設(shè)計(jì)過長，不能有效地控制砼收縮；三是地下室內(nèi)外環(huán)境差異大，加上養(yǎng)護(hù)不當(dāng)，造成內(nèi)外變形差異過大；四是當(dāng)墻體混凝土收縮時(shí)，底板對此產(chǎn)生約束，底板產(chǎn)生壓應(yīng)力，墻體產(chǎn)生拉應(yīng)力。
　　控制措施：一是摻入適當(dāng)?shù)姆勖夯液团蛎泟�，在混凝土滿足泵送的前提下，盡可能減少混凝土坍落度；二是根據(jù)規(guī)范要求留設(shè)后澆帶及伸縮縫，讓墻體變形穩(wěn)定后再施工后澆帶部分，砼等級較高時(shí)應(yīng)適當(dāng)縮短伸縮縫間距；三是墻體砼澆筑后及時(shí)在內(nèi)外側(cè)同時(shí)用保水性較好的草簾、麻袋等澆水覆蓋養(yǎng)護(hù)。
　　（2）填充墻體與梁柱接觸面間水平和垂直裂縫
　　產(chǎn)生主要原因：一是后砌填充墻體構(gòu)造柱間隔過大；二是墻邊拉墻筋數(shù)量布置不夠，三是施工工藝不當(dāng)。四是在相同的溫度下，鋼筋砼與磚墻的線膨脹系數(shù)不一樣，分別為：鋼筋砼1.0×10-5/℃、磚墻0.5×10-5/℃。
　　控制措施：一是按規(guī)范及設(shè)計(jì)要求，按標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置構(gòu)造柱和拉墻筋；二是施工至梁頂后必須要間隔一段時(shí)間以上才能砌斜磚進(jìn)行封頂，因?yàn)閴�體在砌筑后有一定的下沉量，待其變形穩(wěn)定才可砌封頂磚；三是抹灰前在鋼筋砼與墻體接觸面上設(shè)置鋼絲網(wǎng)片，約束和分散變形。
　　（3）填充墻體中間出現(xiàn)裂縫
　　產(chǎn)生主要原因：一是墻體剛度不足；二是施工時(shí)間不當(dāng)，施工單位為了搶時(shí)間，在下層鋼筋砼梁未到28天即開始砌筑墻體。
　　控制措施：一是墻體中的構(gòu)造柱和加勁鋼筋磚梁或圈梁應(yīng)按規(guī)范要求的長度和沿墻高度進(jìn)行設(shè)置，砂漿的強(qiáng)度和磚體砌筑灰縫應(yīng)飽滿。二是在底部結(jié)構(gòu)支撐拆除28天后安排砌筑，因?yàn)轫帕喊逶诓鸪�模板后，受自重影響都有向下�(lián)隙茸冃芜^程。另外砼在受到荷載作用下要產(chǎn)生變形，28天前砼變形大，此時(shí)砌筑，磚體易受附加自重應(yīng)力影響而產(chǎn)生裂縫。
　　（4）窗洞口下角出現(xiàn)45度傾角的斜向裂縫，
　　產(chǎn)生主要原因：墻體剛度不足，墻體受溫度影響大，窗洞口兩側(cè)墻體為自由端其受溫度變化影響時(shí)其收縮變形比窗臺(tái)下的要大，窗洞口下角處于應(yīng)力突變位置，當(dāng)墻體剛度不夠時(shí)，首先從下角位置出現(xiàn)裂縫。
　　控制措施：墻體砌筑時(shí)，按規(guī)范要求的砂漿強(qiáng)度砌筑，橫縫和豎縫處的灰漿應(yīng)飽滿，在窗臺(tái)下設(shè)置兩層鋼筋磚增強(qiáng)剛度。
　　（5）樓板水電等穿管埋設(shè)處出現(xiàn)裂縫
　　產(chǎn)生主要原因：一是埋設(shè)位置不當(dāng)；二是穿管材質(zhì)選型不當(dāng)；三是施工時(shí)振搗不當(dāng)；四是砼材料中石子與砂子級配不好；五是豎向埋管制作工藝不當(dāng)。
　　控制措施：一是在同一位置只能埋設(shè)一根管子，且要位于板厚的中間，相鄰兩管之間應(yīng)大于0.4米以上，管子應(yīng)放于兩根板筋之間，若疊放會(huì)使該截面的砼有效高度減少，增加出現(xiàn)裂縫可能性；二是管子直徑不能超過板厚的四分之一，取限值時(shí)，應(yīng)采取在管子上下兩層增設(shè)鋼絲網(wǎng)片加強(qiáng)；三是控制砼的砂石級配和石子粒徑，按規(guī)范選用，振搗時(shí)，應(yīng)控制砼從埋設(shè)的管子底部自然流出，保證管下砼密實(shí)。四是豎向埋管穿樓板埋設(shè)時(shí)，鋼套管外側(cè)不能刷油漆并要除銹，在套管中間應(yīng)加設(shè)鋼板止水環(huán)，防止鋼套管的溫度變形（收縮或膨脹），使其與砼板間產(chǎn)生裂縫。
　　（6）樓板中部、四角及陽臺(tái)根部出現(xiàn)裂縫，
　　產(chǎn)生主要原因：一是砼的塌落度大；二是砼骨料中細(xì)料或含泥量大；三是砼養(yǎng)護(hù)不當(dāng)；四是鋼筋布置不當(dāng)；五是模板拆除時(shí)間過早；六是堆積材料較早且較大。
　　控制措施：一是砼的組成材料質(zhì)量參數(shù)控制要適宜，細(xì)骨料等粉塵含量大，砼收縮變形大，極宜使砼開裂縫；二是在板面砼澆灌完成后12小時(shí)立即進(jìn)行草簾或麻袋澆水養(yǎng)護(hù)至14天以上；三是柱、梁、板相交處的鋼筋安放不能高出板面砼的有效高度，上下底筋、負(fù)筋的位置應(yīng)錯(cuò)開，板中間的分布筋適當(dāng)減少間距，盡量采取雙向雙層鋼筋，可以有效減輕砼內(nèi)部的應(yīng)力突變；四是控制樓層施工速度，必須養(yǎng)護(hù)七天以上才能拆模，養(yǎng)護(hù)期間禁止上人，并控制施工材料的堆積數(shù)量，防止局部荷載過大及卸料時(shí)的沖擊荷載，這些都會(huì)使樓板在凝結(jié)時(shí)出現(xiàn)早期裂縫，并隨著溫度變化不斷擴(kuò)展。
　　（7）裙樓頂部變形縫處理位置出現(xiàn)裂縫
　　產(chǎn)生主要原因：一是基層處理簡單；二是建筑物自身振動(dòng)。
　　控制措施：該縫封閉施工時(shí)按設(shè)計(jì)及規(guī)范要求處理，采用延展性較好的材料，由于裙樓屋面經(jīng)常作為露天活動(dòng)場所，動(dòng)荷作用頻率多，再加上該部分的裂縫不僅受到溫度變化的影響，還會(huì)受到建筑物自身振動(dòng)幅度的影響，設(shè)計(jì)施工時(shí)，應(yīng)在縫兩邊增設(shè)鋼筋砼擋墻反邊。
　　（8）電梯井底與底層樓板間出現(xiàn)裂縫。
　　產(chǎn)生主要原因：一是施工間隔時(shí)間短；二是施工縫處理不當(dāng)。
　　控制措施：在地下室底板中，電梯井坑低于地下室底板，電梯井是一個(gè)整體澆灌的砼筒體，在底板施工時(shí)，坑底板和電梯井筒是先澆灌成形，為防止出現(xiàn)在底板水平裂縫，一般都是電梯井筒留出底板厚度，使該部分砼與地下室底板砼整體澆灌，由于井筒預(yù)留的鋼筋較多，形成的施工縫處理不好，在筒未完全收縮完施工時(shí)，兩個(gè)部分的收縮方向相反，易出現(xiàn)裂縫。在底板砼澆灌前，應(yīng)留出時(shí)間使電梯井筒完成其變形收縮。
　　（9）墻體抹灰裂縫，
　　產(chǎn)生主要原因：一是墻體開裂，二是基層處理不當(dāng)造成與結(jié)合層分離；三是抹灰工藝不當(dāng)；四是施工環(huán)境較差。
　　控制措施：一是墻體抹灰應(yīng)在墻體基本完成其收縮變形后再進(jìn)行；二是抹灰前對基層進(jìn)行粗糙化處理，對于與柱、墻砼相交處、不同材料連接處及較厚位置應(yīng)加設(shè)鋼絲網(wǎng)片；三是基層采用摻106膠水泥漿先涂刷一層，再打結(jié)合層，結(jié)合層收縮變形較大，應(yīng)待其變形基本完成時(shí)，再抹找平層，此時(shí)結(jié)合層可以約束找平層的收縮變形；四是施工環(huán)境，應(yīng)關(guān)閉門窗，保持其室內(nèi)環(huán)境均衡，空氣的流動(dòng)和溫度變化會(huì)使砂漿表面的水分蒸發(fā)加快，形成早期表面裂縫，并在其后的凝結(jié)中擴(kuò)展。
　　（10）轉(zhuǎn)換層大體積砼梁表面出現(xiàn)裂縫。
　　產(chǎn)生主要原因：一是大梁設(shè)計(jì)體積大；二是水泥選擇不當(dāng)；三是施工工藝不當(dāng)。
　　控制措施：一是塔樓設(shè)計(jì)時(shí)，盡量多采用柱子或鋼筋砼墻，當(dāng)梁的截面增大，對支撐加固及砼澆灌質(zhì)量都應(yīng)采取特殊措施，增大施工難度；二是大體積砼的施工，按其特殊要求選擇水化熱低的水泥，泵送砼應(yīng)摻加粉煤灰等外加劑，減少水泥用量，降低水化熱減輕砼冷縮變形；三是在砼內(nèi)部加設(shè)冷卻水管，以降低砼內(nèi)部溫度，減少砼內(nèi)外溫差，在砼澆灌12小時(shí)后及時(shí)采用草簾或麻袋覆蓋澆水養(yǎng)護(hù)14天以上。
　　3、裂縫的分析處理方式
　　上述部位易出現(xiàn)裂縫說明該部位極易受到各種因素的影響。施工前，應(yīng)有針對性地對圖紙、施工材料、施工環(huán)境、施工工藝進(jìn)行綜合分析，并預(yù)定控制裂縫出現(xiàn)的方法和措施。
　　對裂縫的處理一般采取三種方式：一是灌漿、嵌縫封堵法。二是結(jié)構(gòu)加固法。三是混凝土置換法即返工重新施工。如何使用需根據(jù)出現(xiàn)裂縫對建筑物的影響程度分析確定。
　　
　　四、結(jié)論
　　高層建筑施工中，裂縫的產(chǎn)生受多方面因素的影響，裂縫一旦出現(xiàn)其對高層建筑的結(jié)構(gòu)安全、耐久性及使用功能性都有較大的影響。控制裂縫的出現(xiàn)，消除裂縫產(chǎn)生的條件需要從施工管理、建筑設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)用材及施工工藝等方面共同采取措施，才能使其得到有效地控制。當(dāng)出現(xiàn)裂縫時(shí)，首先應(yīng)綜合分析裂縫產(chǎn)生的原因，根據(jù)出現(xiàn)部位、對結(jié)構(gòu)等的影響程度，采取不同的處理方式。施工人員應(yīng)對裂縫可能產(chǎn)生的條件和部位有一個(gè)充分的了解，管理者對施工操作人員應(yīng)進(jìn)行裂縫控制技術(shù)交底，強(qiáng)調(diào)預(yù)防裂縫產(chǎn)生的措施、手段及注意事項(xiàng)等，采取綜合措施有效控制不出裂縫或有害裂縫的出現(xiàn)，從而確保高層建筑施工質(zhì)量。
　　
　　
　　參考文獻(xiàn)：
　　《混凝土標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范及工程應(yīng)用》，中國建材工業(yè)出版社，2005年出版，冷發(fā)光、張仁瑜主編。
　　《新世紀(jì)高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工手冊》，中國建材工業(yè)出版社，2006年出版，徐至鈞、趙錫宏主編。
　　《建筑材料》，中國水利水電出版社，2004年第二版出版，閻培渝、楊靜編著；
　　《建筑力學(xué)》，人民交通出版社，2007年出版，劉志宏、蔣曉燕編著。