建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中裂縫控制措施的研究

李享

(河北 廊坊 102800)

社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展中促使人們的生活水平不斷上升，城市化進(jìn)程的加快成了人們生活條件變化的具體需求表現(xiàn)，而城市化進(jìn)程的加快帶來的是建筑行業(yè)的變革與發(fā)展，使得行業(yè)內(nèi)的建設(shè)工作更加完善，人們對(duì)于建筑工程所關(guān)注的內(nèi)容也在不斷增加。建筑工程設(shè)計(jì)階段的良好工作為后期的建設(shè)研究提供了很大的幫助，同樣，設(shè)計(jì)階段出現(xiàn)問題就會(huì)影響到整體工程的建設(shè)過程；裂縫問題作為工程建設(shè)過程中的主要建筑問題，需要在建筑建造的過程中及時(shí)進(jìn)行控制，設(shè)計(jì)階段的裂縫問題的解決優(yōu)化，需要從裂縫本身的特點(diǎn)出發(fā)，及時(shí)對(duì)可能出現(xiàn)裂縫的地方進(jìn)行設(shè)計(jì)性的加固防護(hù)，選擇更加合適的建設(shè)材料進(jìn)行優(yōu)化，全面提升建筑的質(zhì)量，保證建筑的安全性能。對(duì)于裂縫問題的解決關(guān)注將會(huì)保證建筑工程的整體安全性和質(zhì)量性，規(guī)避可能出現(xiàn)的建筑風(fēng)險(xiǎn)，減少建筑本身帶來的社會(huì)危害，為人民群眾的生命安全做出保證。

一、裂縫自身的特點(diǎn)

在建筑工程出現(xiàn)裂縫，一般情況下這些裂縫否具備相同的一些特征。例如，其一，是較多的項(xiàng)目建筑結(jié)構(gòu)工程中出現(xiàn)的裂縫方向一般為豎向垂直，并且裂縫的長度會(huì)受到墻體本身的形狀影響，很有可能是裂縫的橫向尺寸與墻體高度大致相等，并且裂縫的形狀在墻體的中間位置是最寬的，由中心處的最寬地帶向著兩邊進(jìn)行擴(kuò)張變化，進(jìn)而逐漸消失；其二，是相當(dāng)大一部分的裂縫寬度都會(huì)在0.3mm 以下，并不會(huì)大于這個(gè)數(shù)據(jù)，就算是寬度超過此數(shù)據(jù)的裂縫也是很少出現(xiàn)的，并且裂縫如果出現(xiàn)那么會(huì)聚集在一起，相對(duì)的是較為集中的一種形態(tài)；其三，裂縫的出現(xiàn)時(shí)間較為固定，一般都是在拆模這項(xiàng)工作完成后產(chǎn)生的，裂縫問題本身出現(xiàn)的原因會(huì)跟溫度天氣的變化關(guān)聯(lián)較大，并且隨著裂縫暴露時(shí)間的增加和溫度的升高，裂縫的數(shù)量會(huì)不斷增加，其發(fā)展方向有時(shí)候會(huì)產(chǎn)生變化，是有一定的隨機(jī)性的，但是在方向變化的基礎(chǔ)上所表現(xiàn)出來的裂縫寬度是不會(huì)變化的。

二、建筑工程中裂縫出現(xiàn)的原因

根據(jù)上述內(nèi)容中提到的裂縫的特點(diǎn)，可以追尋到裂縫產(chǎn)生出現(xiàn)的原因，由此才能更好地對(duì)建筑工程中的裂縫問題進(jìn)行解決。

（一）溫度的原因

在裂縫的特點(diǎn)中所表述的內(nèi)容可以總結(jié)出裂縫的產(chǎn)生原因與溫度的差異相關(guān)聯(lián)，溫度變化會(huì)對(duì)墻體上的裂縫產(chǎn)生較大的影響。在建筑工程的實(shí)施建設(shè)過程中，使用到的建筑原材料多為混凝土材料，并且墻體裂縫的出現(xiàn)與混凝土建材息息相關(guān)，混凝土本身是具有一定的熱脹冷縮性，在溫度的變化下會(huì)對(duì)建筑本身產(chǎn)生影響，由此看來，運(yùn)用混凝土材料建造的墻體很容易受溫度的影響而出現(xiàn)裂縫。建筑工程中裂縫出現(xiàn)的一個(gè)過程，可以總結(jié)成以下內(nèi)容：在建筑工程的施工階段，進(jìn)行墻體、梁板柱等構(gòu)建的澆筑時(shí)，通常情況下會(huì)采用混凝土等材料，這些材料都會(huì)受到溫濕度的影響，因此整個(gè)建筑都會(huì)隨著溫濕度變化而出現(xiàn)變形、收縮等，尤其是在外墻轉(zhuǎn)彎等結(jié)構(gòu)薄弱區(qū)極易出現(xiàn)變形收縮導(dǎo)致的裂縫。而且溫度有著應(yīng)力效應(yīng)，當(dāng)混凝土澆筑完成后，表面會(huì)隨著水分的蒸發(fā)而逐漸變干、變硬，混凝土體積會(huì)縮小，導(dǎo)致墻體薄弱區(qū)產(chǎn)生裂縫。

（二）設(shè)計(jì)階段問題

當(dāng)溫度出現(xiàn)變化而導(dǎo)致建筑材料本身產(chǎn)生裂縫時(shí)，是無法進(jìn)行避免的，智能靠后期的維護(hù)維修來對(duì)已經(jīng)出現(xiàn)的裂縫進(jìn)行修補(bǔ)，以此完善建筑結(jié)構(gòu)的質(zhì)量。在設(shè)計(jì)階段出現(xiàn)的漏洞導(dǎo)致建筑工程項(xiàng)目出現(xiàn)裂縫問題，是人為因素造成的，屬于一種可以避免的現(xiàn)象，但是在實(shí)際的建造設(shè)計(jì)階段，由于建筑設(shè)計(jì)師的圖紙?jiān)O(shè)計(jì)誤差，會(huì)導(dǎo)致建筑項(xiàng)目出現(xiàn)關(guān)鍵性的裂縫問題，并且部分設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)時(shí)，方法過于傳統(tǒng)守舊，完全憑設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，專業(yè)能力不足，相關(guān)的設(shè)計(jì)理念不夠先進(jìn)，在設(shè)計(jì)中沒有認(rèn)真切合工程實(shí)際的施工情況，像尺寸、荷載設(shè)計(jì)這一些基本參數(shù)與實(shí)際信息有所不同，就會(huì)很容易出現(xiàn)裂縫問題。在建筑項(xiàng)目的設(shè)計(jì)階段，很容易出現(xiàn)疏漏的部分就是對(duì)于現(xiàn)澆樓板與預(yù)制多孔板同樣施工設(shè)計(jì)，這兩種設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)對(duì)于建筑墻體的承載力要求是不同的，不合適的設(shè)計(jì)構(gòu)造，會(huì)增加墻體的剛度而削弱樓板剛度，因此會(huì)導(dǎo)致墻體結(jié)構(gòu)的薄弱區(qū)域受到損傷而產(chǎn)生裂縫。

（三）管控問題

在建筑項(xiàng)目的施工建設(shè)過程中，由于工期和建設(shè)項(xiàng)目的特殊性，會(huì)存在較長時(shí)間的建設(shè)構(gòu)建，很有可能在此過程中出現(xiàn)一些預(yù)料之外的事故因素或者建設(shè)因素，從而導(dǎo)致建筑工程的質(zhì)量出現(xiàn)問題。在實(shí)際的建筑工程過程中，常見的建筑施工問題就是資金計(jì)劃落實(shí)不到位而產(chǎn)生工期延緩或者工期縮短，由此對(duì)于整體建筑施工過程產(chǎn)生效果和質(zhì)量上的影響。另外，對(duì)于施工過程中施工管理松懈等問題，會(huì)造成施工人員消極作業(yè)，施工效率不高，在材料入場驗(yàn)收過程中也 會(huì)因疏于管控致使材料設(shè)備品質(zhì)下降，最終實(shí)際施工不符合建筑設(shè)計(jì)要求，施工質(zhì)量大幅下降。

（四）材料環(huán)境的選擇

根據(jù)裂縫本身的特點(diǎn)進(jìn)行分析可以看出，氣候溫濕度、建筑材料質(zhì)量都可以影響裂縫的產(chǎn)生概率，影響到整體的建設(shè)過程。由此，對(duì)于建筑材料的把控管理需要做到位，嚴(yán)格把握材料的選擇關(guān)卡，根據(jù)實(shí)際的建設(shè)情況及要求選用合適的材料及配比，從而從根本上減少裂縫的產(chǎn)生；再加上，建筑材料本身具有一定伸縮性和塑性，在一定程度上是避免裂縫的產(chǎn)生的。具體的混凝土出現(xiàn)裂縫問他原理是其塑性發(fā)生了改變，具體的過程是：混凝土澆筑完后，在冷卻硬化和均勻沉降的過程中，其塑性發(fā)生了狀態(tài)，從而改變了混凝土整體結(jié)構(gòu)，同時(shí)混凝土中的其他材料增大了混凝土的表面積，同時(shí)降低了其水平收縮性能，上述綜合作用下產(chǎn)生了不規(guī)則的裂縫。因此對(duì)材料進(jìn)行合理的選擇，能夠增加建筑的抗裂性，對(duì)裂縫的產(chǎn)生起到防范的作用。并且穩(wěn)定的環(huán)境支持，是可以幫助混凝土利用塑性來進(jìn)行裂縫的收縮的，惡劣天氣中，尤其是大熱天，會(huì)將混凝土中的水分進(jìn)行蒸發(fā)減少，導(dǎo)致混凝土表面出現(xiàn)表層的干燥現(xiàn)象，成為裂縫出現(xiàn)的基礎(chǔ)條件。

三、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中裂縫控制措施

基于建設(shè)的具體要求，對(duì)于建筑中的裂縫問題不容忽視，需要得到及時(shí)的解決，我們可以從建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和其他方面多個(gè)角度出發(fā)，提出有效的裂縫控制措施。

（一）溫度控制

在建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面，各類圖紙存在不同，建筑平面布置應(yīng)簡單、規(guī)則，不容許存在較多凹凸，由此看來可以對(duì)溫度應(yīng)力集中所致的輕體裂縫形成予以防范。具體內(nèi)容是，溫度裂縫是因建筑物面板、圈梁、砌墻自身溫度變形與彼此作用所致，故建筑物表面保溫層效果如何會(huì)對(duì)頂層磚墻裂縫程度構(gòu)成直接影響，因而建筑物表面保溫層需與建設(shè)工程標(biāo)準(zhǔn)相符。同時(shí)，保溫屋面的材料性能與施工方式必須與標(biāo)準(zhǔn)契合。有關(guān)混凝土的溫度控制，需要在進(jìn)行混凝土澆筑作業(yè)前，對(duì)混凝土材料配比進(jìn)行檢測，確保滿足后續(xù)施工的質(zhì)量要求。水泥水化熱是混凝土溫度升高的主要原因，因此，施工人員在嚴(yán)格執(zhí)行施工方案的同時(shí)，盡量減少水泥使用頻率，若必須使用水泥施工，應(yīng)選擇低水化熱的水泥來進(jìn)行混凝土的制作，在攪拌混凝土之前使用冷水沖刷碎石降低熱量的產(chǎn)生。

（二）施工技術(shù)的優(yōu)化

為了降低建筑結(jié)構(gòu)中裂縫的產(chǎn)生概率，需要對(duì)施工工藝和裂縫處理技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化，并及時(shí)培訓(xùn)相關(guān)施工人員，提高施工現(xiàn)場裂縫 處理和防護(hù)技能。常見的裂縫處理技術(shù)有以下幾個(gè)：其一，是裂縫填充技術(shù)，具體的內(nèi)容是指采用性價(jià)比更高且質(zhì)量性能好的填充材料對(duì)裂縫進(jìn)行填充處理，該方法適用于大裂縫處理，具有施工成本低、操作難度小以及填充效果較好的建設(shè)優(yōu)勢；其二，指的是灌漿處理技術(shù)，具體內(nèi)容是對(duì)裂縫進(jìn)行混凝土灌漿操作，該方法技術(shù)和材料都比較簡單，具有使用范圍廣、填充 效果好的特點(diǎn)，已經(jīng)成了一種應(yīng)用較廣泛的裂縫填充方法；其三，是結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)處理技術(shù)，主要原理是，通過重新澆筑混凝土對(duì)承載力不達(dá)標(biāo)的部位進(jìn)行加強(qiáng)施工，該方法主要適用于結(jié)構(gòu)性裂縫處理中，因?yàn)樵诮ㄖY(jié)構(gòu)施工完成后，實(shí)際荷載力超過結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)承載力，就會(huì)增加會(huì)結(jié)構(gòu)性裂縫的產(chǎn)生概率，嚴(yán)重時(shí)影響整個(gè)建筑物的穩(wěn)定性。因此，通過該處理方法，可以修補(bǔ)結(jié)構(gòu)裂縫提高建筑結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。施工工藝的優(yōu)化和技術(shù)的增強(qiáng)在一定程度上對(duì)建筑的質(zhì)量做出了保證。

（三）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)相關(guān)構(gòu)件的合理設(shè)置

在建筑結(jié)構(gòu)中，溫差與材料變形均會(huì)促使混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫，就是指在結(jié)構(gòu)尺寸超過標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，結(jié)構(gòu)被溫差、材料變形所致的應(yīng)力加大，建筑墻體和樓板容易形成水平裂縫。經(jīng)由實(shí)踐表明，結(jié)構(gòu)應(yīng)力和結(jié)構(gòu)長度屬于非線性關(guān)系，故而將其作為基礎(chǔ)開展設(shè)計(jì)工作時(shí)，需要確保結(jié)構(gòu)尺寸和設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)相符，避免裂縫問題，相關(guān)的建筑構(gòu)件需要符合相關(guān)規(guī)定要求，在強(qiáng)度以及抗拉、抗裂力方面，需要有足夠的強(qiáng)度，以防范、規(guī)避結(jié)構(gòu)裂縫形成。

（四）混凝土的建設(shè)

混凝土作為重要的建筑施工材料，為保證建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中不出現(xiàn)裂縫問題，首先，需要對(duì)混凝土的輕度等級(jí)進(jìn)行合理選擇。目前的建筑施工過程中對(duì)于大體積混凝土結(jié)構(gòu)應(yīng)用已經(jīng)十分的廣泛，人們對(duì)于此項(xiàng)建筑結(jié)構(gòu)的運(yùn)用也相當(dāng)?shù)轿唬貏e是在建筑面積較大的工程項(xiàng)目，會(huì)得到更多的運(yùn)用，因此需要對(duì)板和梁進(jìn)行強(qiáng)度保持，同時(shí)對(duì)梁柱按照不同的強(qiáng)度等級(jí)分配節(jié)點(diǎn)，在核心區(qū)域強(qiáng)度分配應(yīng)該與強(qiáng)、柱等保持一致，保證建筑結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度穩(wěn)定性。其次，是混凝土的澆筑，在設(shè)計(jì)階段需要對(duì)混凝土澆筑的順序及澆筑方法、注意事項(xiàng)，以便降低裂縫的發(fā)生幾率。澆筑施工技術(shù)的專業(yè)要求度較高，需要更加適合的專業(yè)施工人員，所以對(duì)施工人員進(jìn)行技術(shù)上的專業(yè)培訓(xùn)是必不可少的，建筑企業(yè)需要關(guān)注的問題不僅是施工人員的素質(zhì)提升，也要對(duì)管理人員進(jìn)行一定的培訓(xùn)指導(dǎo)。最后，是混凝土的養(yǎng)護(hù)工作，此階段的工作容易被忽略。通常情況下，設(shè)計(jì)圖紙中都會(huì)明確規(guī)定出混凝土的保養(yǎng)時(shí)間，對(duì)于混凝土養(yǎng)護(hù)的最佳時(shí)間為：在混凝土澆筑結(jié)束的12h 以內(nèi)對(duì)混凝土采取保濕、保溫措施。需要注意的是混凝土的養(yǎng)護(hù)時(shí)間不是固定的，需要根據(jù)材料的不同和周邊條件來得出具體時(shí)間，養(yǎng)護(hù)的整個(gè)過程中需要確?；炷恋臏囟纫约皾穸?，并且需要定期進(jìn)行測量，并做好記錄，用薄膜紙進(jìn)行覆蓋，能夠保證混凝土的濕度，使得混凝土保持一定的水分，這也能夠防止裂縫的形成。

結(jié)語：建筑結(jié)構(gòu)質(zhì)量作為人們?nèi)粘Ｉ钪械囊环N必要的東西，會(huì)對(duì)人們的整體生活質(zhì)量產(chǎn)生影響，對(duì)于建筑中常見的裂縫問題，需要及時(shí)的解決以保證建筑的建設(shè)質(zhì)量。