建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中裂縫產(chǎn)生原因及控制措施

萬欽河　鄒麗娟

【摘要】隨著國內(nèi)建筑行業(yè)的不斷發(fā)展，建筑工程質(zhì)量備受關(guān)注，特別是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中裂縫控制問題，已成為人們關(guān)注的焦點。建筑結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫后會降低建筑物的安全性、穩(wěn)定性，因此需要及時處理裂縫，重視裂縫的預(yù)防和控制?；诮ㄖY(jié)構(gòu)設(shè)計中裂縫的危害性闡述，分析了其產(chǎn)生裂縫的原因，最后指出了防控裂縫的有效措施，旨在為國內(nèi)建筑行業(yè)的健康可持續(xù)發(fā)展夯實基礎(chǔ)。

【關(guān)鍵詞】建筑;結(jié)構(gòu)設(shè)計;裂縫成因;控制措施

在建筑項目施工過程中，裂縫問題較為常見。建筑結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫，不僅影響建筑物表面美觀，最重要的是會大大降低建筑物使用的耐久性以及建筑結(jié)構(gòu)的抗凍、防水等性能，加速混凝土鋼筋銹蝕，甚至引起建筑物的坍塌。鑒于此，需要在實際工程施工中采取有效的舉措控制裂縫的出現(xiàn)，及時調(diào)整并優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計，保證建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的合理性和科學(xué)性，從而確保建筑工程質(zhì)量。

1、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中裂縫的危害性闡述

一方面，建筑項目施工過程中裂縫一旦發(fā)生，將造成裂縫截面位置的中軸出現(xiàn)不同程度的上移現(xiàn)象，使建筑工程整體結(jié)構(gòu)設(shè)計受到影響。隨著建筑結(jié)構(gòu)裂縫的逐步增寬，致使建筑內(nèi)部結(jié)構(gòu)的形變極其嚴重，進而降低了建筑混凝土結(jié)構(gòu)的剛度，導(dǎo)致建筑物對于高壓作用力無法長時間的承受，極大程度上降低了建筑工程整體結(jié)構(gòu)的疲勞度。另一方面，建筑結(jié)構(gòu)裂縫的產(chǎn)生將不斷地縮小支撐抗剪作用的截面面積，減弱建筑結(jié)構(gòu)抗剪承載力，進一步導(dǎo)致建筑物出現(xiàn)不同程度的裂縫，破壞了建筑結(jié)構(gòu)的完整性。同時，混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫后會直接影響建筑物的整體強度，并且導(dǎo)致建筑表面出現(xiàn)暴露的混凝土鋼筋，在外界因素（空氣、水等）的作用下，鋼筋極易被侵蝕致其質(zhì)量下降，進而降低了建筑工程整體強度及其耐久性。

2、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中裂縫成因分析

2.1結(jié)構(gòu)變形因素。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)由于受本身承載力的作用和影響，勢必會產(chǎn)生相對明顯的裂縫，此種結(jié)構(gòu)變形會給建筑物自身構(gòu)成威脅，特別是建筑工程項目結(jié)構(gòu)的剛度、硬度較差時極易出現(xiàn)結(jié)構(gòu)裂縫，嚴重破壞建筑物的穩(wěn)定性。此外，地基在建筑物頂部荷載作用下所受的力呈一定角度分布，地基土的不均勻會造成建筑物地基的應(yīng)力分布不均勻，致使地基出現(xiàn)不均勻沉降，若其不均勻沉降過大則極易導(dǎo)致上部結(jié)構(gòu)出現(xiàn)開裂和產(chǎn)生破壞的情況，甚至會影響建筑物的安全性和持久性。

2.2材料質(zhì)量因素。一是水泥，若水泥含有過多的氧化鈣，則會導(dǎo)致混凝土構(gòu)件出現(xiàn)膨脹性裂縫，沒有足夠的強度而造成混凝土開裂;二是砂石，若砂石中含泥、硫酸鹽、云母等有害物質(zhì)。將會使骨料和水泥的黏附性下降，造成開裂;同時砂石級配不良，粒徑過小會增加水、水泥的用量，導(dǎo)致混凝土收縮增大而引起開裂。

2.3溫度應(yīng)力因素。在建筑工程施工澆筑中，混凝土結(jié)構(gòu)在硬化期間由于水泥水化熱致使內(nèi)部溫度快速提升，混凝土結(jié)構(gòu)表面及其內(nèi)部產(chǎn)生較大的溫差，出現(xiàn)溫度應(yīng)力，相較于混凝土外部來講，其內(nèi)部膨脹較高，混凝土表面受到的拉應(yīng)力變大，但混凝土早期沒有較高的抗拉強度，因而會產(chǎn)生溫度裂縫。此外，在混凝土澆筑凝固過程中若受到大風或高溫天氣影響，則會加速水分的蒸發(fā)，致使混凝土結(jié)構(gòu)表面產(chǎn)生塑性收縮裂縫。

2.4施工工藝因素。譬如混凝土攪拌時間超過規(guī)范要求，造成大量水分被蒸發(fā)，以致不規(guī)則收縮裂縫出現(xiàn);在過早地實施模板拆模的情況下，混凝土強度不足，建筑構(gòu)件基于施工荷載或自重作用下出現(xiàn)裂縫;未能重視混凝土初期的管護工作，導(dǎo)致混凝土強度增長而失水，增大了收縮量，進而造成混凝土表面產(chǎn)生不規(guī)則的收縮裂縫。

3、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中裂縫的防控措施

3.1做好建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計工作

混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計要注重結(jié)構(gòu)體系平衡性，使其在力學(xué)結(jié)構(gòu)中具有理想的穩(wěn)定性效果，防止建筑結(jié)構(gòu)各方面受力不均導(dǎo)致出現(xiàn)裂縫，并且要加強對混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計方案的審查，保證有關(guān)結(jié)構(gòu)受力體系具有可靠性和穩(wěn)定性，對混凝土施工澆筑后的相應(yīng)承載力效果進行模擬分析，且應(yīng)確定地基結(jié)構(gòu)符合設(shè)計要求，加強地基基礎(chǔ)施工，有效處理建筑工程中的不平整地基，防止地基不均勻沉降導(dǎo)致裂縫產(chǎn)生。

3.2優(yōu)化混凝土施工工藝

在建筑項目施工前，要加大對施工人員的指導(dǎo)與培訓(xùn)力度，提高其職業(yè)素養(yǎng)和工作技能，確保施工整體質(zhì)量;結(jié)合建筑項目實際情況，通過對溫度應(yīng)力的計算明確混凝土澆筑方式，為減小溫差應(yīng)力，避免產(chǎn)生裂縫，混凝土澆筑工作可選擇夜間進行，倘若在高溫天氣施工，可采取分層澆筑方法，有利于混凝土散熱量的降低，有效控制混凝土內(nèi)外部溫差;建筑工程施工全過程中應(yīng)采用測溫裝置進行溫度的測量與記錄，從而對混凝土內(nèi)部實時溫度變化進行精確的掌握，并且根據(jù)溫度測量結(jié)果采取有效的溫控措施，防止因溫差過大產(chǎn)生裂縫。

3.3確保建筑工程施工材料的質(zhì)量，降低混凝土散熱量

施工材料質(zhì)量的優(yōu)劣對建筑混凝土澆筑的耐久性以及防止施工裂縫的產(chǎn)生具有直接影響，需要嚴把施工材料選擇關(guān)，保證工程所用的施工材料規(guī)格、質(zhì)量與相關(guān)設(shè)計規(guī)定相符合，且嚴格依據(jù)設(shè)計標準配置施工材料的配比，確?；炷恋馁|(zhì)量及其結(jié)構(gòu)剛度，預(yù)防裂縫的形成。同時，選用水熱化較低的火山灰水泥、礦渣水泥以及粉煤灰水泥以及具有大粒徑的粗骨料，骨料表面積隨其粒徑的增大而減小，水、水泥的用量需求也會不斷減小，最好選用中粗砂。此外，減水劑的應(yīng)用能夠有效降低水、水泥的用量，從而使混凝土的溫度下降，防止溫度裂縫的產(chǎn)生。

3.4做好混凝土的養(yǎng)護工作，重視施工裂縫的修補

一方面，施工過程中應(yīng)均勻攪拌混凝土，對攪拌時間加以控制，并結(jié)合施工環(huán)境和混凝土材料制定保溫措施，對降溫速率進行嚴格控制，注重各環(huán)節(jié)間的間隔時間，確保澆筑質(zhì)量，按照規(guī)定時間進行拆模工作，同時加強混凝土澆筑后的灑水養(yǎng)護工作，保持混凝土表面濕潤，防止因水分蒸發(fā)過快而產(chǎn)生塑性收縮裂縫。 另一方面，針對建筑施工中已產(chǎn)生的裂縫可采取有效措施予以修補，譬如灌漿法：裂縫中注入水泥、瀝青等材料，這些材料在自然固化過程中能夠增強施工裂縫的修復(fù)效果;填充法：采用風鎬、磨光機等設(shè)備打磨和擴張裂縫，然后使用水泥砂漿、瀝青油膏等材料分層抹壓、封閉裂縫，從而恢復(fù)建筑物原有的使用功能。

結(jié)語：

綜上所述，預(yù)防與控制建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中裂縫的形成對于維護建筑物的穩(wěn)定性、安全性具有極其重要的現(xiàn)實意義。不同成因產(chǎn)生的裂縫問題對建筑結(jié)構(gòu)的危害極大，通過采取有效的防控措施能夠減少建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中裂縫的產(chǎn)生，增強建筑物的剛性和抗剪承載力，提升建筑物的整體性和耐久性，進而促進建筑行業(yè)的健康可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻：

[1]吳軍華.工業(yè)與民用建筑混凝土裂縫及應(yīng)對分析[J].居舍，2019（27）：15.

[2]程瑋琪.分析建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中控制裂縫的措施[J].建筑與裝飾，2019，（19）：5.