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　　摘要：建筑結(jié)構(gòu)裂縫問(wèn)題一直是造成建筑物安全隱患的重要因素，而造成裂縫的原因是多方面的，不同原因?qū)е碌牧芽p應(yīng)有針對(duì)性地采取措施及時(shí)處理，才能盡可能地降低損失。
　　關(guān)鍵詞：建筑結(jié)構(gòu)裂縫；檢測(cè)；處理
　　一、常用的混凝土裂縫檢測(cè)方法分析
　　混凝土結(jié)構(gòu)裂縫是最常見(jiàn)的裂縫形式，其存在不僅會(huì)影響建筑適用性，還會(huì)引起結(jié)構(gòu)構(gòu)件鋼筋銹蝕，加速混凝土碳化，降低結(jié)構(gòu)的耐久性，對(duì)于影響結(jié)構(gòu)整體性和剛度的裂縫還會(huì)成為結(jié)構(gòu)的安全隱患。常用的混凝土裂縫檢測(cè)方法主要有目測(cè)法、聲發(fā)射法、紅外熱像法等。
　　（l）目測(cè)法
　　目前，最常用于發(fā)現(xiàn)裂縫的最簡(jiǎn)便方法是借助于放大鏡用肉眼觀察。在試驗(yàn)前用純石灰水溶液均勻地刷在結(jié)構(gòu)表面并等待干燥。當(dāng)試件受外載后，白色涂層將在高應(yīng)變下開(kāi)裂并剝落。這時(shí)在混凝土表面裂縫會(huì)明顯地顯示出來(lái)。結(jié)構(gòu)試驗(yàn)中，也有利用粘貼于試件受拉區(qū)的普通應(yīng)變片，同過(guò)試件開(kāi)裂后應(yīng)變計(jì)讀數(shù)發(fā)生突變來(lái)確定裂縫的產(chǎn)生。
　　（2）聲發(fā)射法
　　聲發(fā)射法是在荷載作用下，混凝土?xí)�發(fā)生應(yīng)力和變形，當(dāng)超過(guò)其彈性極限時(shí)，便會(huì)產(chǎn)生裂縫等局部斷裂，在斷裂面形成的同時(shí)，能釋放出各種能量，如熱能、光能等。聲能AE也是釋放出的一種能量形式，聲能是以彈性波的形式釋放出應(yīng)變能，一般情況下，聲發(fā)射檢測(cè)的彈性波振幅很小，但仍能被放置在表面的AE傳感器檢測(cè)到。用不同測(cè)試位置上應(yīng)力波到達(dá)的時(shí)間差，可確定聲發(fā)射源的位置，即變形、斷裂的位置。這樣便可以通過(guò)測(cè)試混凝土中的AE，檢測(cè)其內(nèi)部的各種變化，獲得用其它方法無(wú)法得到的有價(jià)值的信息。通過(guò)對(duì)聲發(fā)射的位置進(jìn)行分析，可檢測(cè)裂縫的大小、種類、最大荷變應(yīng)力、斷裂進(jìn)行的速度等。
　　（3）紅外成像法
　　紅外成像法是當(dāng)被檢物體存在不連續(xù)性時(shí)，由于連續(xù)區(qū)域和不連續(xù)區(qū)域的熱擴(kuò)散系數(shù)不同，物體表面相應(yīng)位置的溫度也就不同，即物體表面局部區(qū)域產(chǎn)生溫度梯度，從而導(dǎo)致物體表面紅外輻射能發(fā)生差異，紅外探測(cè)器探測(cè)到物體的紅外輻射能，經(jīng)信號(hào)處理系統(tǒng)處理為熱像圖后由顯示器顯示出來(lái)，通過(guò)分析熱像圖就可以進(jìn)行測(cè)溫或推斷物體內(nèi)部是否存在缺陷。
　　（4）雷達(dá)法
　　雷達(dá)法是以微波作為傳遞信息的媒介，依據(jù)微波傳播特性，對(duì)被測(cè)材料、結(jié)
　　構(gòu)、物體的物理特性、缺陷做出無(wú)破損檢測(cè)診斷的技術(shù)。用雷達(dá)波可檢測(cè)橋梁、隧道、大壩混凝土裂縫、孔洞、缺陷等質(zhì)量問(wèn)題。其測(cè)定原理是：從天線向被測(cè)物發(fā)射短波脈沖，從被測(cè)物內(nèi)不同物質(zhì)的界面上返回到天線內(nèi)，接收到該反射波后，根據(jù)和天線位置之間的關(guān)系，依反射波的分布，便可求出異物的位置。
　　（5）全息干涉法
　　全息干涉法是在同一張照相底片上，先讓來(lái)自變形前的物體的物光波和參考光波曝光一次，然后再讓來(lái)自變形后的物體的物光波和同一參考光波第二次曝光。將相隔一段時(shí)間拍攝的物光波分別記錄在同一張全息圖上，再現(xiàn)此全息圖時(shí)，得到兩個(gè)物光波，它們分別對(duì)應(yīng)于變形前和變形后的物體。由于兩個(gè)物光波的位相分布己經(jīng)不同，所以它們疊加后將產(chǎn)生干涉條紋。通過(guò)這些干涉條紋的檢測(cè)，就可獲得被測(cè)物體在拍攝時(shí)問(wèn)間隔內(nèi)發(fā)生的變化。
　　以上幾種檢測(cè)技術(shù)中，聲發(fā)射法都要求異常靈敏的傳感頭，并易于受環(huán)境干擾的影響，測(cè)試深度也有限；紅外熱成像技術(shù)易受被檢混凝土表面發(fā)射率不均勻及背景輻射的影響；雷達(dá)法易受強(qiáng)電場(chǎng)干擾，使用場(chǎng)合受限制，測(cè)值誤差大；全息法靈敏度比人工巡視高許多，但它只能檢測(cè)結(jié)構(gòu)表面的損傷，并且監(jiān)測(cè)區(qū)域小，基本上用在實(shí)驗(yàn)室中。另外，以上檢測(cè)方法，都只能定性檢測(cè)，不能直接測(cè)量出裂縫的寬度，也不能測(cè)量出垂直于結(jié)構(gòu)表面的裂縫，更主要的是只能單點(diǎn)測(cè)量，不能實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)、在線監(jiān)測(cè)，因而對(duì)有些復(fù)雜結(jié)構(gòu)內(nèi)部的狀態(tài)監(jiān)測(cè)與損傷估計(jì)還比較困難，甚至不可能。
　　二、建筑結(jié)構(gòu)裂縫成因分析
　　建筑結(jié)構(gòu)裂縫是造成建筑安全隱患的主要因素，結(jié)構(gòu)的破壞和倒塌往往就是從裂縫發(fā)生擴(kuò)展開(kāi)始的，比如強(qiáng)烈地震后震區(qū)的建筑物上布滿了形式各樣的裂縫，進(jìn)行荷載試驗(yàn)的鋼筋混凝土梁上出現(xiàn)大量裂縫等等。裂縫的擴(kuò)展是結(jié)構(gòu)物破壞的開(kāi)始階段，相對(duì)某些裂縫，共承載力也受到一定威脅。同時(shí)，結(jié)構(gòu)物裂縫還會(huì)引起滲漏，導(dǎo)致建筑物持久強(qiáng)度的降低，譬如保護(hù)層剝落、鋼筋腐蝕、混凝土破化等。而當(dāng)混凝土構(gòu)件的裂縫發(fā)展到一定程度時(shí)，通常會(huì)腐蝕構(gòu)件內(nèi)部的鋼筋等材料，從而降低了鋼筋混凝土構(gòu)件的耐久性、承載能力以及抗?jié)B能力。不僅影響到建筑的外觀和使用壽命，嚴(yán)重的話還會(huì)威脅到人們的生命安全。關(guān)于建筑結(jié)構(gòu)裂縫產(chǎn)生原因，筆者認(rèn)為主要有以下幾個(gè)方面
　　1.設(shè)計(jì)方面的原因有：缺乏足夠的強(qiáng)度儲(chǔ)備，特別是抗地震荷載，結(jié)構(gòu)細(xì)部設(shè)計(jì)不夠完善；
　　2.混凝土材料方面原因：水泥凝結(jié)異常，混凝土的泌水、離析與沉降。骨料中含有氯化物，混凝土干燥收縮，堿骨料反應(yīng)等；
　　3.施工方面的原因：如摻合料攪拌不均勻，攪拌時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，采用泵送混凝土?xí)r用水量和水泥量過(guò)大，澆筑不均勻，鋼筋發(fā)生移位，鋼筋保護(hù)層不足，模板支撐下沉，混凝土硬化前受到振動(dòng)和荷載作用，脫模過(guò)早，早期受凍等；
　　4.外部使用環(huán)境方面原因：如環(huán)境溫度與濕度變化、外部氯化物滲透等；
　　5結(jié)構(gòu)在使用過(guò)程中承受兩大類荷載，有各種外荷載和變形荷載（收縮、溫度變化、不均勻沉降），統(tǒng)稱為廣義荷載。其中動(dòng)荷載、靜荷載和其它荷載，稱為第一類荷載；而變形荷載稱為第二類荷載。裂縫的成因主要有以下三種〔3〕：由外荷載引起的直接應(yīng)力，即按常規(guī)計(jì)算的主要應(yīng)力引起的裂縫；由外荷載作用，結(jié)構(gòu)次應(yīng)力引起的裂縫。如超靜定預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)，在約束作用下形成的結(jié)構(gòu)次應(yīng)力；由變形變化引起的裂縫。結(jié)構(gòu)由溫度變化、收縮、膨脹和不均勻沉降等因素而引起的裂縫。其裂縫產(chǎn)生的特點(diǎn)在于首先結(jié)構(gòu)要有變形，當(dāng)變形得不到滿足時(shí)引起內(nèi)應(yīng)力，而且應(yīng)力與結(jié)構(gòu)的剛度大小有關(guān)，當(dāng)應(yīng)力超過(guò)一定數(shù)值時(shí)引起裂縫，裂縫的出現(xiàn)使變形得到滿足，應(yīng)力隨即發(fā)生松弛。
　　三、混凝土裂縫的處理方法與要點(diǎn)分析
　　（1）結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)法。一般適用于因超荷載產(chǎn)生的裂縫（受力裂縫）或裂縫長(zhǎng)時(shí)間未處理導(dǎo)致結(jié)構(gòu)耐久性降低，通過(guò)結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)的方式（如粘貼碳纖維等）增強(qiáng)結(jié)構(gòu)性能，達(dá)到結(jié)構(gòu)預(yù)定的使用功效，并保證結(jié)構(gòu)耐久性。
　　（2）表面封閉法。適用于寬度較小、穩(wěn)定及對(duì)結(jié)構(gòu)承載力無(wú)影響的表面裂縫處理。
　　（3）填充密封法。用修補(bǔ)材料直接填充裂縫，一般適用于較寬（不小于0.3mm）的裂縫。
　　（4）壓力灌漿法。應(yīng)用范圍較廣，從細(xì)微裂縫至寬度較大的裂縫均可使用，處理效果較好，對(duì)于大型結(jié)構(gòu)貫穿性裂縫、大體積混凝土的蜂窩狀嚴(yán)重缺陷以及深而蜿蜒的裂縫具有明顯的效果。
　　以上幾種裂縫處理方法，針對(duì)不同的裂縫情況選擇使用一種，也可根據(jù)結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的實(shí)際情況選擇多種處理方式。如：部分溫度裂縫較大對(duì)構(gòu)件承載力降低的情況需先對(duì)裂縫進(jìn)行填充密封然后采用結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)粘貼碳纖維布的方式進(jìn)行處理。對(duì)于不均勻沉降造成的裂縫應(yīng)先消除裂縫產(chǎn)生的原因，再進(jìn)行穩(wěn)定后裂縫的處理方式。
　　參考文獻(xiàn)：
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