建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)裂縫成因及對(duì)策

孫兆揚(yáng)

摘 要：隨著城市化建設(shè)不斷加快，我國(guó)建筑事業(yè)取得巨大進(jìn)步，建筑工程數(shù)量也急劇增多，建筑工程整體質(zhì)量和使用性能面臨更高要求，然而受到建筑工程環(huán)節(jié)眾多、工藝復(fù)雜等因素影響，建筑工程結(jié)構(gòu)出現(xiàn)較多漏洞，裂縫問(wèn)題發(fā)生頻率較高，對(duì)工程結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定性構(gòu)成極大威脅。當(dāng)前迫切需要對(duì)引發(fā)建筑結(jié)構(gòu)裂縫問(wèn)題發(fā)生的原因進(jìn)行細(xì)致分析，并從源頭上提出科學(xué)有效地解決辦法，以確保整個(gè)建筑結(jié)構(gòu)安全性和穩(wěn)定性，為我國(guó)建筑事業(yè)高質(zhì)量發(fā)展奠定良好基礎(chǔ)。基于此，本文對(duì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)裂縫成因及解決辦法展開(kāi)探討。

關(guān)鍵詞：建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);裂縫;成因;對(duì)策

1建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中裂縫的類(lèi)型

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，比較常見(jiàn)的裂縫類(lèi)型有幾種：①沉降收縮裂縫， 主要是由于地基土質(zhì)不均、含水量大或者回填不實(shí)等因素引發(fā)的不均勻沉降導(dǎo)致，也可能是模板本身剛度不足，支撐間距設(shè)置不合理，尤其是在冬季， 如果模板支撐在凍土層，當(dāng)溫度上升時(shí)，凍土解凍就會(huì)產(chǎn)生不均勻沉降，這就可能會(huì)引發(fā)混凝土結(jié)構(gòu)開(kāi)裂問(wèn)題;②塑性收縮裂縫，是指在混凝土凝結(jié)前，表面失水過(guò)快引發(fā)結(jié)構(gòu)體積的急劇收縮，在收縮應(yīng)力超過(guò)混凝土抵抗強(qiáng)度時(shí)，就會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)表面開(kāi)裂。一般情況下，塑性收縮裂縫多出現(xiàn)在大風(fēng)或者干熱天氣;③溫度應(yīng)力裂縫，通常出現(xiàn)在大體積混凝土或者溫差變化較大的區(qū)域，主要是因?yàn)榛炷廉a(chǎn)生的水化熱積聚在結(jié)構(gòu)內(nèi)部無(wú)法及時(shí)散發(fā)，導(dǎo)致內(nèi)部溫度急劇上升，結(jié)構(gòu)表面則散熱較快，過(guò)于強(qiáng)烈的內(nèi)外溫差導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)外膨脹收縮程度不同，由此產(chǎn)生的拉應(yīng)力如果超出了混凝土本身的抗拉強(qiáng)度極限值，就會(huì)導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的產(chǎn)生。

2建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中裂縫的危害

結(jié)構(gòu)的裂縫會(huì)導(dǎo)致滲漏、保護(hù)層的脫離、鋼筋的銹蝕、混凝土的碳化等一系列問(wèn)題，進(jìn)而影響結(jié)構(gòu)的耐久性，會(huì)慢慢的產(chǎn)生一系列不良反應(yīng)， 不僅對(duì)建筑物的美觀造成了嚴(yán)重的影響，也會(huì)對(duì)建筑物的安全性產(chǎn)生了巨大影響。尤其當(dāng)?shù)卣鸬茸匀粸?zāi)害發(fā)生時(shí)，有結(jié)構(gòu)裂縫的建筑物往往是由于無(wú)法承載地震的荷載下整個(gè)建筑物的自重和荷載，進(jìn)而發(fā)生坍塌等事故， 因此我們對(duì)應(yīng)結(jié)構(gòu)裂縫予以高度重視，將理論知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合，找出此類(lèi)問(wèn)題發(fā)生的原因，從而更好的預(yù)防結(jié)構(gòu)裂縫的產(chǎn)生，避免對(duì)建筑物造成的損害。

3建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)裂縫成因分析

（1）環(huán)境溫度。建筑結(jié)構(gòu)裂縫問(wèn)題出現(xiàn)還與環(huán)境溫度存在密切聯(lián)系， 當(dāng)外界天氣不斷變化時(shí)，溫度升高和降低會(huì)使建筑結(jié)構(gòu)內(nèi)部處于不穩(wěn)定狀態(tài)，特別是溫度過(guò)高時(shí)建筑材料會(huì)變得更加堅(jiān)硬，建筑結(jié)構(gòu)因?yàn)槭闪殉霈F(xiàn)裂縫情況的概率也會(huì)增加，而建筑結(jié)構(gòu)內(nèi)外部形成較大溫差時(shí)，所產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力也會(huì)引發(fā)裂縫問(wèn)題。（2）荷載因素。建筑鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在建設(shè)完成之后，由于受到外部荷載的影響，經(jīng)常會(huì)產(chǎn)生不同程度的混凝土結(jié)構(gòu)裂縫。由于外部荷載壓力會(huì)對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)形成不同程度的應(yīng)力作用，如果結(jié)構(gòu)長(zhǎng)期處于一種不均勻性應(yīng)力作用下，隨著使用年限的不斷增長(zhǎng)，建筑結(jié)構(gòu)當(dāng)中會(huì)出現(xiàn)不良的混凝土裂縫。由此可以看出，建筑結(jié)構(gòu)裂縫問(wèn)題和建筑結(jié)構(gòu)的動(dòng)靜荷載以及應(yīng)力影響有著密切的關(guān)聯(lián)。（3）材料質(zhì)量。建筑材料是建筑工程中非常關(guān)鍵的因素，混凝土材料的水化熱等會(huì)導(dǎo)致建筑裂縫的產(chǎn)生，優(yōu)良的材料質(zhì)量會(huì)增加整個(gè)建筑物的硬度、增強(qiáng)荷載能力和承受的拉應(yīng)力，所以，原材料質(zhì)量對(duì)于裂縫的影響非常大。（4）施工因素。在施工過(guò)程中，施工質(zhì)量的好壞直接影響到裂縫的產(chǎn)生，混凝土施工是非常關(guān)鍵的一步，這直接影響到裂縫的有效預(yù)防。但是，調(diào)查發(fā)現(xiàn)，部分施工過(guò)程中受到不同因素的影響，會(huì)增加裂縫發(fā)生的幾率，如對(duì)上部鋼筋的隨意踐踏已被束縛。因此，在實(shí)際施工中，可以按照相關(guān)要求進(jìn)行施工;施工人員能否認(rèn)真、全面地監(jiān)督工程質(zhì)量，在一定程度上對(duì)裂縫的產(chǎn)生有很大的影響。

4建筑結(jié)構(gòu)裂縫的控制對(duì)策

4.1嚴(yán)把設(shè)計(jì)關(guān)

①在工程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中，相關(guān)人員要全面分析可能誘發(fā)建筑結(jié)構(gòu)裂縫的各種因素。②重點(diǎn)分析建筑體混凝土結(jié)構(gòu)的整體剛度，進(jìn)而采取相關(guān)辦法去提升整個(gè)建筑體的荷載能力。③要分析建筑體可能出現(xiàn)的不均勻沉降問(wèn)題，在以上現(xiàn)象出現(xiàn)時(shí)，會(huì)形成一定壓應(yīng)力和拉應(yīng)力，并且會(huì)造成建筑結(jié)構(gòu)對(duì)溫度應(yīng)力的抵制能力降低。故此，為規(guī)避工程設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題誘發(fā)結(jié)構(gòu)裂縫，在實(shí)際設(shè)計(jì)過(guò)程中，要精確測(cè)算建筑體的荷載能力，同時(shí)對(duì)突發(fā)情況及不可調(diào)控因素進(jìn)行預(yù)測(cè)與判斷，進(jìn)而不斷提升工程設(shè)計(jì)的科學(xué)性與可執(zhí)行性。

4.2控制施工材料的質(zhì)量

從工程實(shí)踐情況來(lái)看，原材料質(zhì)量往往是一個(gè)容易出現(xiàn)問(wèn)題的環(huán)節(jié)。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中，需要對(duì)原材料質(zhì)量做出明確規(guī)定，并將設(shè)計(jì)要求落實(shí)到實(shí)際施工過(guò)程中的材料管理環(huán)節(jié)。嚴(yán)禁施工企業(yè)為降低施工成本， 選擇廉價(jià)、劣質(zhì)的材料。

不僅要在現(xiàn)場(chǎng)管理過(guò)程中加強(qiáng)材料質(zhì)量檢查，在設(shè)計(jì)階段，也應(yīng)明確其搭配品種和規(guī)格。盡可能使用優(yōu)質(zhì)的材料，比如低水化熱水泥，降低材料自身可能引發(fā)的裂縫問(wèn)題概率。通過(guò)做好材料質(zhì)量控制，能夠有效控制因塑性形變引發(fā)的結(jié)構(gòu)裂縫。在材料質(zhì)量檢查過(guò)程中，需要滿足相應(yīng)的抽樣檢查要求，采取合適的試驗(yàn)檢查方法，并對(duì)結(jié)果進(jìn)行記錄，落實(shí)材料檢查責(zé)任。

4.3優(yōu)化施工工藝

建筑結(jié)構(gòu)裂縫的情況要得到有效緩解，就必須要在建筑全過(guò)程當(dāng)中進(jìn)行合理的控制，合理規(guī)劃好整個(gè)工程的建設(shè)。第一，要確保建設(shè)項(xiàng)目設(shè)計(jì)的科學(xué)性。例如我們經(jīng)常遇到的荷載裂縫就是因?yàn)樵谠O(shè)計(jì)的過(guò)程中，對(duì)于混凝土強(qiáng)度和負(fù)荷力之間的關(guān)系上沒(méi)有計(jì)算好所致，從而導(dǎo)致其架構(gòu)與力學(xué)規(guī)律不符。故此對(duì)設(shè)計(jì)人員提出了更高的要求，要求其充分運(yùn)用自身的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，盡可能的降低裂縫產(chǎn)生的幾率。第二，不斷提高施工技術(shù)。在攪拌混凝土的時(shí)候，必須要嚴(yán)格按照相關(guān)的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)來(lái)進(jìn)行，盡可能的將建筑工程的質(zhì)量提升上來(lái)。要想確保工程建設(shè)的順利實(shí)施，離不開(kāi)先進(jìn)施工技術(shù)的支持，因此企業(yè)需要加強(qiáng)對(duì)施工人員的技術(shù)培訓(xùn)，除此以外，還要加強(qiáng)引進(jìn)先進(jìn)的施工設(shè)備和技術(shù)。

4.4確保結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì)的科學(xué)合理性

以往在工程實(shí)踐活動(dòng)中，出現(xiàn)結(jié)構(gòu)裂縫問(wèn)題的主要原因是前期的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理。設(shè)計(jì)人員沒(méi)有按照要求，到施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行考察，對(duì)使用的材料也不夠了解，單方面的按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范要求進(jìn)行設(shè)計(jì)。在這種情況下，建筑結(jié)構(gòu)尺寸與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際限制條件不符，一方面容易影響施工的正常進(jìn)行，另一方面也容易因盲目施工而引發(fā)結(jié)構(gòu)質(zhì)量問(wèn)題。因此，在工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)活動(dòng)中，需要盡可能詳細(xì)的采集現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)，到實(shí)地進(jìn)行考察和測(cè)量，合理建立筑結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)剛度體系，根據(jù)實(shí)際情況設(shè)計(jì)各部分的尺寸。在外，在實(shí)際施工過(guò)程中，也需要按照設(shè)計(jì)要求，控制好混凝土澆筑順序。

4.5加強(qiáng)對(duì)混凝土澆筑后的養(yǎng)護(hù)

養(yǎng)護(hù)對(duì)高性能混凝土的強(qiáng)度提升非常重要，尤其是摻料里有粉煤灰和硅灰的混凝土更需要養(yǎng)護(hù)，能有效減少表面塑性裂紋。一般在澆筑結(jié)束后就應(yīng)當(dāng)進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，如，在表面噴灑養(yǎng)護(hù)劑，或者用遮擋物覆蓋，讓混凝土表面保持濕潤(rùn)狀態(tài)，保持混凝土的強(qiáng)度，盡可能減少混凝土的開(kāi)裂現(xiàn)象他，同時(shí)控制溫度，防止內(nèi)部溫差過(guò)大。

結(jié)束語(yǔ)：總而言之，在我國(guó)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)當(dāng)中，建筑行業(yè)對(duì)其有著至關(guān)重要的作用。因此必須要嚴(yán)格把控其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，盡可能的防止結(jié)構(gòu)裂縫的產(chǎn)生，從根本上將建筑工程的整體質(zhì)量提升上來(lái)，在新時(shí)代的發(fā)展過(guò)程當(dāng)中，不斷促進(jìn)建筑行業(yè)的健康可持續(xù)發(fā)展。

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