探討建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)出現(xiàn)裂縫的原因及對策

王旭偉

【摘要】就我國建筑行業(yè)來說，建筑結(jié)構(gòu)裂縫問題已是建筑工程中最為突出的問題之一。 建筑結(jié)構(gòu)裂縫對建筑的整體穩(wěn)定性和安全性造成了不同程度的影響。 一般而言，建筑結(jié)構(gòu)中存在的細(xì)小裂縫不會威脅到人們的生命及財(cái)產(chǎn)安全，但遭遇地震時，建筑將受到嚴(yán)重破壞，從而影響建筑的穩(wěn)定性。 因此，建筑施工工程中應(yīng)加強(qiáng)對建筑結(jié)構(gòu)裂縫問題的高度重視，找到預(yù)防建筑結(jié)構(gòu)裂縫問題的具體措施與方法，使其得到有效控制。

【關(guān)鍵詞】建筑結(jié)構(gòu)；裂縫；建議；治理

【中圖分類號】TU755

【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A

隨著建筑行業(yè)的不斷發(fā)展，人們對建設(shè)施工過程中出現(xiàn)的問題也越來越重視，尤其是關(guān)于建設(shè)施工中結(jié)構(gòu)的裂縫預(yù)防問題。建筑結(jié)構(gòu)中所存在的裂縫現(xiàn)象會對使用的安全性以及耐久性等產(chǎn)生不同程度上的影響。在建筑工程中，裂縫問題與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有著很大的相關(guān)性。為了有效的控制裂縫問題，在建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中必須要以工程實(shí)際的地質(zhì)條件為依據(jù)，據(jù)其結(jié)構(gòu)形式，不斷對結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化，并且制定完善的裂縫防治措施。另外強(qiáng)化工程施工監(jiān)管制度，保證施工單位依照規(guī)范制度嚴(yán)格執(zhí)行，從而提高建筑物的使用性能，促進(jìn)建筑業(yè)的發(fā)展。

1、建筑結(jié)構(gòu)裂縫出現(xiàn)的原因

1.1 溫度產(chǎn)生裂縫

房屋建筑一般由混凝土和磚砌體組成，而磚砌體的線膨脹系數(shù)僅為混凝土的一半。 房屋結(jié)構(gòu)之間的相互約束、溫度的變化及兩種不同材料的線膨脹系數(shù)的差異，使屋面與墻體產(chǎn)生溫度內(nèi)應(yīng)力。 溫差越大，產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力也就越大，當(dāng)建筑某部位產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力超過磚砌體所承受的抗拉、抗剪極限強(qiáng)度時，則該墻砌體必裂出現(xiàn)溫度裂縫。溫度裂縫雖然不直接影響結(jié)構(gòu)的安全使用，但若不及時加以處理和維修將對正常使用產(chǎn)生一定的不利影響，甚至使裂縫轉(zhuǎn)化為不安全因素。 如在調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，溫度裂縫能使屋面、墻面嚴(yán)重滲漏，給用戶造成許多煩惱。 有的墻體因裂縫進(jìn)水，導(dǎo)致墻體抹面脫落，危及周圍行人的安全。

1.2 沉降引起的裂縫

房屋沉降的原因也不外乎下列幾中情況：地基基礎(chǔ)下存在軟弱下臥層；實(shí)際使用荷載大于設(shè)計(jì)荷載；施工質(zhì)量因素；房屋基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)與工程地質(zhì)資料不符。 沉降裂縫主要是由于地基不均勻下沉引起的。 沉降裂縫主要有以下特征： 裂縫大多呈正反“八”字型，尤以底層窗子角部最為突出。 部分縱墻或橫墻出現(xiàn)水平裂縫。

1.3 施工質(zhì)量引起裂縫

施工質(zhì)量引起的裂縫是多種多樣的。 可以說任何建筑結(jié)構(gòu)裂縫都有可能與施工質(zhì)量有關(guān)。 如溫度裂縫，屋面保溫層厚度、保溫材料或墻體強(qiáng)度不滿足設(shè)計(jì)要求，可能導(dǎo)致裂縫的發(fā)生或擴(kuò)大；砌體的砂漿飽滿度不滿足要求，也能造成墻體裂縫或門窗變形。 因?yàn)楫?dāng)每皮磚砌筑的砂漿不飽滿時，隨著荷載的不斷增加，砌體壓縮變形。 當(dāng)砌體壓縮不均勻時，墻體就會產(chǎn)生裂縫。 當(dāng)砌體壓縮均勻時，可導(dǎo)致門窗變形，玻璃破碎。施工質(zhì)量問題也可能引起沉降裂縫。 當(dāng)基槽開挖后，地基土擾動而形成橡皮土，基礎(chǔ)施工不滿足設(shè)計(jì)要求，都可能引起地基基礎(chǔ)的不均勻沉降。 很多房屋的外墻、地面產(chǎn)生不規(guī)則的裂縫，用鋃頭敲打和鑿開后，發(fā)現(xiàn)墻體、地面并沒有裂縫。 這種裂縫純屬施工質(zhì)量形成空鼓而導(dǎo)致裂縫。

2、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中裂縫的控制措施

2.1合理設(shè)置建筑變形縫

在混凝土結(jié)構(gòu)裂縫控制過程中，可以通過設(shè)置伸縮縫、沉降縫，將結(jié)構(gòu)劃分為幾個自由獨(dú)立變形結(jié)構(gòu)單體，可以有效地解決結(jié)構(gòu)溫度應(yīng)力和收縮應(yīng)力過大、以及基礎(chǔ)不均勻沉降的問題。然而，設(shè)置變形縫會受到建筑使用功能的限制，例如，在伸縮縫設(shè)置時，由于建筑使用功能的不可分割性而不能設(shè)置。而且，變形縫的防水防潮問題一直沒得到很好的解決。

2.2設(shè)置混凝土后澆帶

后澆帶，是解決不能設(shè)置伸縮縫時的一種解決方式。后澆帶一般設(shè)計(jì)為，在樓層結(jié)構(gòu)剪力較小處留置1米左右寬度的梁板混凝土，在相鄰混凝土完成澆筑一段時間以后，才采用微膨脹混凝土進(jìn)行澆筑。設(shè)置后澆帶能夠有效地解決不適宜設(shè)置伸縮縫的結(jié)構(gòu)混凝土，澆筑和固化過程的伸縮變形而產(chǎn)生裂縫問題。甚至，后澆帶能解決建筑前期固結(jié)敏感土質(zhì)上的沉降差問題。但是，后澆帶無法解決后期使用過程中，混凝土溫度變形和結(jié)構(gòu)不均勻沉降變形產(chǎn)生裂縫的問題。

2.3設(shè)置混凝土加強(qiáng)帶

因?yàn)楹鬂矌У氖┕ぶ芷谳^長，有時會影響工期或后續(xù)工序的施工，所以為縮短混凝土施工工期，經(jīng)常采用加強(qiáng)帶代替后澆帶來進(jìn)行施工。具體做法是：將適量的膨脹劑添加到混凝土中，使混凝土發(fā)生膨脹產(chǎn)生內(nèi)部的預(yù)壓力，這種預(yù)壓力可以抵消溫度應(yīng)力的作用，防止混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫。加強(qiáng)帶能解決一次成型的超長結(jié)構(gòu)的施工問題。但是，加強(qiáng)帶中膨脹劑的摻量控制不好，產(chǎn)生的預(yù)壓力過大或過小也會造成混凝土開裂。其次，由于加強(qiáng)帶需要整層樓板混凝土摻入膨脹劑，導(dǎo)致施工成本有所增加。

2.4 完善結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，增加抗裂構(gòu)造措施

在混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，采用量多的小直徑配筋比量少的大直徑配筋更有利于抗裂。此外，在一些容易受到溫度影響的樓板中，要采用雙層雙向配筋或配置抗溫度變形鋼筋網(wǎng)片；在水電等其它專業(yè)開洞、穿線管等減弱結(jié)構(gòu)受力的地方，增設(shè)構(gòu)造配筋或增加結(jié)構(gòu)厚度；在容易產(chǎn)生變形集中的板角加設(shè)加強(qiáng)筋；預(yù)應(yīng)力梁及大梁側(cè)邊板厚度適當(dāng)增加且雙層配筋等等。增加構(gòu)造性配筋，雖然會增加建設(shè)成本，但對于控制建筑結(jié)構(gòu)開裂會有明顯的效益。

2.5采用保溫隔熱措施

為避免混凝土結(jié)構(gòu)因溫度應(yīng)力產(chǎn)生裂縫，除了混凝土養(yǎng)護(hù)時通過覆蓋及澆水來保持混凝土均勻散熱外，建筑設(shè)計(jì)中還設(shè)計(jì)屋面保溫層、外墻隔熱層等保溫隔熱措施，來避免日常使用中溫度應(yīng)力對混凝土結(jié)構(gòu)的影響。

2.6 采用預(yù)應(yīng)力技術(shù)

無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力技術(shù)作為一種抗裂技術(shù)，在混凝土結(jié)構(gòu)裂縫控制發(fā)揮著重要的作用。在鋼筋混凝土應(yīng)用中，通過預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉而產(chǎn)生較大的預(yù)壓力，可以抵消混凝土收縮時產(chǎn)生的拉應(yīng)力，防止混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫。

結(jié)語：

隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們生產(chǎn)、生活對于水資源的需求量日益增加。 在這樣的背景之下，需要相關(guān)部門加強(qiáng)對水資源的運(yùn)輸及調(diào)配。 隨著相關(guān)措施的落實(shí)以及相關(guān)技術(shù)的發(fā)展，我國的山區(qū)長距離輸水管道工程建設(shè)質(zhì)量會日益提升，并最終由此促進(jìn)相關(guān)效益的取得。

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劉應(yīng)偉

【摘要】在建筑結(jié)構(gòu)中，出現(xiàn)裂縫問題是比較常見的一種情況，但會對建筑工程帶來一定程度上的影響，會使建筑物的安全性大大降低，影響人們對建筑物的滿意度。因此，工作人員在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，盡可能的減少裂縫問題的出現(xiàn)，進(jìn)而確保建筑物的質(zhì)量。

【關(guān)鍵詞】建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；裂縫問題；原因；對策

隨著我國經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，為建筑行業(yè)發(fā)展提供了有利條件，建筑物對人們生活也帶來較大影響。建筑工程的質(zhì)量不但影響人們的安全，還對企業(yè)長期發(fā)展有一定程度上的影響。因此，工作人員在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中要高度重視裂縫問題，采取相關(guān)措施減少裂縫的產(chǎn)生。

1、建筑結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫的原因分析

1.1水泥水化熱及用量影響

混凝土中的水泥硬化過程會釋放很大的熱量，使得混凝土內(nèi)部的溫度逐漸升高，混凝土體積厚水化熱主要聚集在內(nèi)部，不容易使熱量擴(kuò)散，但表面熱量能夠直接散發(fā)，這就使得混凝土的內(nèi)部和外部產(chǎn)生較大的溫度差，會使混凝土的內(nèi)部受到壓應(yīng)力的影響，而混凝土外部產(chǎn)生較大的拉應(yīng)力，當(dāng)內(nèi)部力度超過混凝土所承受的能力范圍，會使混凝土產(chǎn)生裂縫。

1.2材料收縮的影響

建筑材料都具有膨脹和收縮的特點(diǎn)，在建筑施工過程中，與其他材料相比，混凝土具有較好的收縮性能，因此，在建筑工程中得到了廣泛應(yīng)用。但由于混凝土容易受到溫度的影響，較高的溫度會使混凝土產(chǎn)生較多的熱量，一旦溫度降低，會使建筑物出現(xiàn)變形的情況，從而產(chǎn)生應(yīng)力，如果所產(chǎn)生的應(yīng)力超過混凝土所能承受的范圍，會使混凝土出現(xiàn)裂縫的情況。目前在施工過程中，建筑材料大多數(shù)都居于收縮性，使得裂縫問題頻繁發(fā)生。其中混凝土出現(xiàn)的裂縫情況較為嚴(yán)重，主要是因?yàn)榛炷潦艿江h(huán)境因素影響較大，如果具有較大的溫度差，會使混凝土因?yàn)槭湛s而出現(xiàn)裂縫問題，進(jìn)而影響整個工程質(zhì)量。

1.3貫穿裂縫產(chǎn)生的原因

貫穿裂縫的產(chǎn)生主要是由于混凝土產(chǎn)生大規(guī)模形變而引起的。在水泥和水相互混合過程中會產(chǎn)生較大的熱量，在塑性過程中由于溫度逐漸升高使得水泥的彈性較小[1]，伴隨混凝土的溫度逐漸降低，混凝土中的水分逐漸減少使得混凝土的體積進(jìn)行收縮，從而產(chǎn)生形變。建筑結(jié)構(gòu)受到其他方面因素的影響，會產(chǎn)生拉應(yīng)力，當(dāng)這個拉應(yīng)力超過了混凝土所能承受的范圍就會產(chǎn)生貫穿裂縫。

2、裂縫的危害

裂縫的產(chǎn)生不但影響了整個工程質(zhì)量，還會降低人們對建筑工程的認(rèn)同感，不利于企業(yè)長期發(fā)展。首先，裂縫的產(chǎn)生，會使裂縫截面處的中性軸上移，尤其是裂縫問題較為嚴(yán)重的情況，會使建筑結(jié)構(gòu)變形逐漸加大，從而使得建筑結(jié)構(gòu)的剛度降低，從而對整個工程的安全性帶來一定程度上的影響。其次，裂縫的產(chǎn)生還會使整個工程結(jié)構(gòu)的抗剪力逐漸降低。裂縫的產(chǎn)生，會使建筑結(jié)構(gòu)中的截面出現(xiàn)開裂情況[2]，對整個工程結(jié)構(gòu)整體性帶來較大破壞。此外，裂縫的產(chǎn)生還會在結(jié)構(gòu)的承載能力、抗?jié)B透性能等方面帶來較大破壞，從而影響整個工程質(zhì)量，無法確保建筑工程的安全性。

3、防治裂縫的相關(guān)對策

3.1嚴(yán)格控制原材料的選材

混凝土是建筑施工過程中重要的一種原材料，混凝土的質(zhì)量對建筑結(jié)構(gòu)質(zhì)量有較大影響。因此，在施工過程中，工作人員要嚴(yán)格控制混凝土的選用，水泥、礫石骨料是混凝土的主要成分，要想確?；炷恋馁|(zhì)量，工作人員要盡可能選擇水熱化低的水泥，選擇含泥量低的中砂做粗骨料。這樣不但能夠提高混凝土的質(zhì)量，還能提升混凝土的性能，使其減少環(huán)境因素方面的影響，進(jìn)而減少裂縫問題的產(chǎn)生。首先，水泥品種的選擇。水泥與水混合時由于含硅酸鹽成分遇水后會放出較大的熱量，因此，在選擇水泥品種時，工作人員要盡可能選擇反應(yīng)溫度較低的水泥，防止溫度過高產(chǎn)生裂縫。其次，要嚴(yán)格控制水泥用量。為了防止水泥溫度逐漸升高產(chǎn)生裂縫，在滿足工程結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、確保工程質(zhì)量的前提條件下，工作人員要減少對水泥的使用，對水泥的用量進(jìn)行嚴(yán)格控制，防止裂縫問題發(fā)生。最后，骨料的質(zhì)量控制。工作人員在選擇骨料時，要盡可能選擇顆粒較大的骨粒，這樣會大大降低骨粒的空隙率，進(jìn)而提高骨料的質(zhì)量。此外，工作人員要盡可能選擇強(qiáng)度較大的骨料，進(jìn)而防止裂縫問題的產(chǎn)生。

3.2做好結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

在設(shè)計(jì)過程中，工作人員要考慮很多方面內(nèi)容，因此，工作人員要制定合理的結(jié)構(gòu)方案，注意結(jié)構(gòu)截面突變問題，還要考慮鋼筋在配置方面的問題。工作人員還要注意使用鋼筋的位置，了解混凝土的配比問題，使其符合所規(guī)定的要求，進(jìn)而避免裂縫問題的出現(xiàn)。除此之外，施工縫最好設(shè)置在變截面位置，加強(qiáng)對分層澆筑具體位置的控制，進(jìn)而提高整個工程質(zhì)量。

3.3混凝土的澆注

在施工工藝上，工作人員要加強(qiáng)對原料攪拌機(jī)中溫度的控制，在澆筑過程中，為了減少太陽溫度對混凝土的影響，減少混凝土中的冷量損失，工作人員可以選擇中地?zé)岬乃郲3]，也可以通過一些添加劑來增加混凝土的強(qiáng)度，進(jìn)而確?；炷恋馁|(zhì)量。其次，在進(jìn)行大規(guī)模的振搗工作時，工作人員要控制好抹壓時間，把時間控制在規(guī)定的范圍內(nèi)，在澆筑過程中，工作人員不要隨意對放置好的鋼筋進(jìn)行亂動，減少鋼筋錯位情況發(fā)生。

3.4構(gòu)造措施

砌筑墻體長度超過四米時，工作人員要加設(shè)構(gòu)造柱，當(dāng)墻內(nèi)需要埋管線時，混凝土的厚度要大于110毫米。當(dāng)墻的高度大于四米時，工作人員可以在墻體半高處設(shè)置現(xiàn)澆鋼筋混凝土壓梁[4]。外縱墻端的開間窗邊應(yīng)該設(shè)置一些防裂構(gòu)造柱，進(jìn)而提高整個工程強(qiáng)度，避免裂縫問題的產(chǎn)生。此外，墻體內(nèi)部的拉結(jié)筋應(yīng)該平直，這樣施工人員在粉刷墻面時可以避免開裂情況出現(xiàn)，進(jìn)而確保整個工程質(zhì)量，增強(qiáng)用戶對建筑工程的滿意度。

結(jié)語：

建筑工程是一項(xiàng)復(fù)雜的工程，涉及到很多方面內(nèi)容，建筑結(jié)構(gòu)中的裂縫問題不但會對整個工程質(zhì)量有一定程度上的影響，還會無法確保工程的安全性。因此，工作人員要加強(qiáng)對裂縫問題的重視，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，采取相關(guān)措施減少裂縫問題的產(chǎn)生，進(jìn)而提升工程經(jīng)濟(jì)效益。

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