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

劉彥君

【摘要】近年來(lái)，隨著建筑工程數(shù)量的增加，人們對(duì)其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的安全性和質(zhì)量越來(lái)越重視。目前，建筑工程結(jié)構(gòu)裂縫一直是普遍存在和比較突出的問(wèn)題，其在很大程度上直接影響了建筑工程在使用過(guò)程中的安全性與耐久性。在這樣的情況下，如何在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段做好關(guān)于裂縫問(wèn)題的防范措施，就是建筑行業(yè)廣泛關(guān)注的重點(diǎn)。

【關(guān)鍵詞】建筑工程；裂縫；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；對(duì)策

一、裂縫的特征

一是很大一部分建筑工程結(jié)構(gòu)裂縫是垂直產(chǎn)生的，建筑工程結(jié)構(gòu)裂紋尺寸與墻的實(shí)際高度相同，建筑結(jié)構(gòu)裂縫的實(shí)際形狀為中間向兩邊擴(kuò)展直至消失；二是大部分的結(jié)構(gòu)裂縫寬度通常小于0.3毫米，只有少數(shù)的結(jié)構(gòu)裂縫寬度大于0.3毫米；三是結(jié)構(gòu)裂縫的位置很大的概率出現(xiàn)在墻體的中部，只有少數(shù)的結(jié)構(gòu)裂縫出現(xiàn)在墻的兩端；四是拆除模板后結(jié)構(gòu)裂縫出現(xiàn)的概率更大，這意味著結(jié)構(gòu)的裂縫和溫度的快速變化有很大關(guān)系；五是時(shí)間的變化后，裂縫會(huì)出現(xiàn)不同的變化，發(fā)展的方向逐漸發(fā)生變化，但實(shí)際結(jié)構(gòu)裂縫的寬度通常不會(huì)改變；六是擋土墻的回填過(guò)程中，結(jié)構(gòu)裂縫一般出現(xiàn)松弛的現(xiàn)象，但實(shí)際是并不特別嚴(yán)重的泄漏問(wèn)題。

二、建筑結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫的原因

（一）水泥水化熱及用量影響

混凝土中的水泥硬化過(guò)程會(huì)放出大量的熱，造成混凝土內(nèi)部升溫?；炷馏w積厚水化熱聚集在其內(nèi)部不易擴(kuò)散，而表面熱量可直接散發(fā)至大氣。這就導(dǎo)致混凝土內(nèi)外產(chǎn)生溫度差，內(nèi)部受到壓應(yīng)力而外部產(chǎn)生拉應(yīng)力，當(dāng)這個(gè)力度超過(guò)了混凝土抗壓的極限時(shí)，就會(huì)導(dǎo)致混凝土產(chǎn)生裂縫。

（二）材料收縮的影響

所有的材料都具有膨脹和收縮的特點(diǎn)，在建筑施工過(guò)程中，混凝土的收縮性能較好，因此在受到明顯的溫度影響時(shí)，變化是十分明顯的，嚴(yán)重的時(shí)候會(huì)導(dǎo)致建筑物的變形，使得出現(xiàn)應(yīng)力。一旦應(yīng)力超出了混凝土的應(yīng)力范圍，就會(huì)導(dǎo)致裂縫出現(xiàn)。在當(dāng)前建筑施工過(guò)程中，由于材料具有收縮性，而導(dǎo)致裂縫的出現(xiàn)是非常常見(jiàn)的，如屋頂表面裂縫和大面積的建筑結(jié)構(gòu)裂縫等。而混凝土出現(xiàn)的裂縫情況比較嚴(yán)重，尤其是在外邊的混凝土，由于環(huán)境因素的影響相對(duì)較大，更容易因?yàn)槭湛s導(dǎo)致裂縫的出現(xiàn)，進(jìn)一步導(dǎo)致建筑出現(xiàn)變形。

（三）混凝土碳化銹蝕

碳化是混凝土施工過(guò)程中一個(gè)重要的環(huán)境，當(dāng)碳化力度越來(lái)越大，到達(dá)建筑鋼筋時(shí)，混凝土的堿性會(huì)在很大程度上被削弱，最終無(wú)法對(duì)鋼筋起到保護(hù)效果。這個(gè)時(shí)候，碳化可能依然在繼續(xù)，并且碳化的范圍仍然在延伸著，碳化所用的銹蝕材料也會(huì)逐漸脹大，對(duì)混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生巨大的拉力。當(dāng)拉力超過(guò)混凝土內(nèi)部所能承受的范圍時(shí)，混凝土就會(huì)出現(xiàn)裂縫，給建筑帶來(lái)不利影響。

三、在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中控制裂縫的常見(jiàn)措施

（一）對(duì)于原材料的選材要十分的嚴(yán)謹(jǐn)

原材料的質(zhì)量相對(duì)較容易控制，但原材料的質(zhì)量這個(gè)環(huán)節(jié)也是很容易出現(xiàn)問(wèn)題的。根據(jù)數(shù)據(jù)顯示，因?yàn)樵诮Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中對(duì)原材料的要求沒(méi)有一個(gè)精確的規(guī)定，很容易引起質(zhì)量問(wèn)題的出現(xiàn)，很大一部分企業(yè)為了使成本可以控制，選擇相對(duì)廉價(jià)的材料，出現(xiàn)施工問(wèn)題這并不奇怪。因此，為了避免這種情況的出現(xiàn)，需要在設(shè)計(jì)階段對(duì)材料和材料的搭配品種、規(guī)格了解清楚，在選擇的過(guò)程中對(duì)原材料需要按照國(guó)家和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求，制造商的選擇也應(yīng)嚴(yán)格，工廠應(yīng)嚴(yán)格審核材料，它可以有效地提高質(zhì)量，避免一些問(wèn)題的出現(xiàn)。

（二）嚴(yán)格控制水泥的用量

水泥的用量也會(huì)對(duì)建筑結(jié)構(gòu)中是否產(chǎn)生裂縫有一定的影響，事實(shí)證明，在3L的混凝土中加入10kg水泥，會(huì)使得混凝土內(nèi)部的溫度上升1℃，因此，我們必須嚴(yán)格對(duì)水泥的用量進(jìn)行控制。一般而言，每升混凝土中加入的水泥最好不超過(guò)140kg，當(dāng)然，也不能少于100kg，否則，混凝土無(wú)法完成硬化過(guò)程，或者硬化效果不夠理想。

（三）做好結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

在設(shè)計(jì)中，需要注意的問(wèn)題比較多，如高、低交叉，淺基礎(chǔ)和深基礎(chǔ)的位置容易開裂，要綜合將由于沉降引起的差異問(wèn)題考慮在內(nèi)。在設(shè)計(jì)時(shí)，要優(yōu)先解決這一問(wèn)題，同時(shí)，設(shè)計(jì)師也應(yīng)該將組合方式靈活運(yùn)用，選擇相應(yīng)的結(jié)構(gòu)方案和材料，注意結(jié)構(gòu)截面突變，考慮一些可能引起的應(yīng)力集中問(wèn)題。還得注意鋼筋在配置方面的問(wèn)題，尤其是某樓面或者是墻板之間等，一些薄壁零件，尤其是注重?cái)?shù)量和所使用的鋼筋的使用位置，特別是混凝土的配合比，必須符合設(shè)計(jì)要求。此外，施工縫也要盡量設(shè)置在鹼受壓區(qū)域或者是變截面位置，而且要加強(qiáng)分層澆筑具體位置的控制，以及加強(qiáng)一次澆筑厚度的控制。

（四）提升混凝土澆筑的養(yǎng)護(hù)工作

混凝土的具體維護(hù)工作是建設(shè)項(xiàng)目非常容易忽視的地方。在正常情況下，現(xiàn)場(chǎng)施工要根據(jù)實(shí)際混凝土養(yǎng)護(hù)時(shí)間的硬性規(guī)定，在澆注施工完成后12小時(shí)內(nèi)采取特定的維護(hù)具體措施，確?；炷恋馁|(zhì)量，保溫和濕氣固化是相對(duì)良好的維護(hù)方法，以及實(shí)際的混凝土養(yǎng)護(hù)期間將受到材料的影響和實(shí)際施工環(huán)境的因素，所以混凝土養(yǎng)護(hù)時(shí)間需要根據(jù)實(shí)際情況來(lái)確定，需要保護(hù)混凝土在實(shí)際維修過(guò)程中有效地控制濕度和溫度，需要測(cè)量和記錄。在混凝土養(yǎng)護(hù)的過(guò)程中可以用薄膜覆蓋，以便控制混凝土的實(shí)際濕度，避免裂縫的出現(xiàn)。

四、結(jié)語(yǔ)

各式各樣的裂縫出現(xiàn)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)里，并且解決方案的針對(duì)性和范圍也不盡相同。結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)師和工程設(shè)計(jì)師應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的情況對(duì)裂縫產(chǎn)生的原因進(jìn)行觀察分析，用合理的設(shè)計(jì)、規(guī)范的施工、安全的維護(hù)等措施，來(lái)防止裂縫出現(xiàn)。

參考文獻(xiàn)

[1]朱羿.建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的裂縫控制探究[J].住宅與房地產(chǎn)，2016（03）：239.