徐 金

(萍鄉(xiāng)市規(guī)劃勘察設(shè)計(jì)院,江西 萍鄉(xiāng) 337000)

現(xiàn)代建筑多是采用混凝土結(jié)構(gòu),裂縫的存在無法完全避免,如何對裂縫進(jìn)行有效控制和處理,是工程技術(shù)人員需要深入研究的課題。裂縫的存在會(huì)對建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全性產(chǎn)生威脅,也會(huì)影響建筑工程的質(zhì)量,而想要對裂縫問題進(jìn)行解決,必須了解其類型和成因,針對裂縫的性質(zhì),采取切實(shí)可行的應(yīng)對策略。

1 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中裂縫類型

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,比較常見的裂縫類型有幾種：一是沉降收縮裂縫,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,凍土解凍產(chǎn)生不均勻沉降,就可能引發(fā)混凝土結(jié)構(gòu)開裂問題；二是塑性收縮裂縫,指混凝土凝結(jié)前,表面失水過快引發(fā)結(jié)構(gòu)體積的急劇收縮,在收縮應(yīng)力超過混凝土抵抗強(qiáng)度會(huì),就會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)表面開裂。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；三是溫度應(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,主要是混凝土產(chǎn)生的水化熱積聚在結(jié)構(gòu)內(nèi)部無法及時(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[1]。

2 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中裂縫成因

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,裂縫產(chǎn)生的原因體現(xiàn)在很多方面：一是在設(shè)計(jì)階段,設(shè)計(jì)人員沒有經(jīng)過細(xì)致全面的研究,計(jì)算分析的數(shù)據(jù)存在偏差,導(dǎo)致建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)缺乏合理性,在施工中出現(xiàn)結(jié)構(gòu)受力不均衡的情況,很容易就會(huì)造成結(jié)構(gòu)損壞,引發(fā)開裂現(xiàn)象；二是在進(jìn)行具體設(shè)計(jì)的過程中,設(shè)計(jì)人員沒有到施工現(xiàn)場進(jìn)行有效勘察,僅僅依靠理論數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算分析,設(shè)計(jì)方案的適用性略顯不足,無法實(shí)現(xiàn)最佳的設(shè)計(jì)目標(biāo),也可能導(dǎo)致裂縫等問題的出現(xiàn)；三是在設(shè)計(jì)圖紙中沒有做好明確細(xì)致的標(biāo)注,施工前也沒有進(jìn)行技術(shù)交底,導(dǎo)致施工人員對于設(shè)計(jì)施工圖紙中的內(nèi)容產(chǎn)生了理解方面的偏差,不了解設(shè)計(jì)人員的真實(shí)意圖,在施工中存在失誤,繼而造成結(jié)構(gòu)開裂等問題；四是材料控制不足,在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié),設(shè)計(jì)人員必須充分考慮建筑結(jié)構(gòu)不同部位對于壓力荷載、強(qiáng)度、抗?jié)B性能等的現(xiàn)實(shí)需求,對材料型號(hào)、規(guī)格等進(jìn)行標(biāo)注,做好材料質(zhì)量控制。如果原材料質(zhì)量控制不足,或者盲目節(jié)約成本使用了不合格材料,導(dǎo)致其各項(xiàng)性能都無法達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求,裂縫問題也就難以避免,甚至?xí)ㄖw的穩(wěn)定性和安全性造成影響。

3 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中裂縫控制

3.1 優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

建筑工程建設(shè)中,應(yīng)該高度重視結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作,要求設(shè)計(jì)人員深入到施工現(xiàn)場,做好現(xiàn)場勘察工作,了解現(xiàn)場的實(shí)際情況,確保設(shè)計(jì)方案能夠真實(shí)反映建筑工程的實(shí)際情況。對于一些隱蔽性工程或者重點(diǎn)工程,設(shè)計(jì)人員需要在設(shè)計(jì)圖紙中對相關(guān)參數(shù)進(jìn)行標(biāo)注,做好相應(yīng)的技術(shù)交底工作,確保施工人員能夠明確設(shè)計(jì)意圖,合理組織施工。施工前需要做好設(shè)計(jì)圖紙的審核工作,對于可能引發(fā)施工裂縫的關(guān)鍵環(huán)節(jié)更是必須重點(diǎn)審查,保證設(shè)計(jì)合理,通過與設(shè)計(jì)人員的溝通交流,盡可能避免設(shè)計(jì)不當(dāng)導(dǎo)致的施工裂縫。例如,應(yīng)該適當(dāng)加強(qiáng)縱向梁或者墻體的縱向通長鋼筋,確保其不小于支座或者跨中鋼筋面積的1/4,側(cè)向構(gòu)造鋼筋的直徑不能小于16,墻體水平縱向鋼筋最小配筋率不低于0.4%。又如,可以在結(jié)構(gòu)中設(shè)置相應(yīng)的控制縫,引導(dǎo)混凝土收縮裂縫有序出現(xiàn),避免相鄰區(qū)域開裂的情況。

控制縫的間距不能超過12m,通常設(shè)置在柱體或者墻體位置,內(nèi)部鋼筋貫通,因此并不會(huì)對結(jié)構(gòu)整體性能產(chǎn)生影響。

3.2 控制材料質(zhì)量

可以根據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)的性能需求,選擇相應(yīng)強(qiáng)度和品種的水泥,配合級(jí)配良好的砂石,將砂石含泥量控制在相關(guān)規(guī)范要求的范圍內(nèi)。應(yīng)該盡可能避免使用早強(qiáng)高的水泥,將水泥用量控制在460kg/m3以內(nèi),減少水化熱。材料進(jìn)場前,需要做好驗(yàn)收工作,檢驗(yàn)其出廠合格證明和質(zhì)量驗(yàn)收證明,配合抽樣檢測來保證材料的質(zhì)量；使用前,需要再次對材料進(jìn)行質(zhì)量檢測,確保其在存儲(chǔ)過程中沒有出現(xiàn)變質(zhì),具備良好的性能。另外,應(yīng)該做好混凝土配比設(shè)計(jì)工作,由專人通過相應(yīng)的配比實(shí)驗(yàn)確定混凝土配比,而且當(dāng)外界環(huán)境發(fā)生較大變化時(shí),需要重新確定配比,盡可能減少環(huán)境因素對于混凝土質(zhì)量的影響。也可以在混凝土中加入相應(yīng)的抗裂防水劑,使混凝土產(chǎn)生適量膨脹,在鋼筋限制下于內(nèi)部產(chǎn)生0.2-1.0MPa的預(yù)壓應(yīng)力,抵消混凝土收縮環(huán)節(jié)產(chǎn)生的拉應(yīng)力,從而有效預(yù)防混凝土開裂。

3.3 重視施工管理

在建筑工程混凝土施工中,應(yīng)該安排專人做好施工管理和質(zhì)量控制工作,確保施工人員能夠嚴(yán)格依照相應(yīng)的施工流程進(jìn)行操作,避免操作不當(dāng)引發(fā)的混凝土開裂問題。同時(shí),應(yīng)該重視混凝土養(yǎng)護(hù)工作,將養(yǎng)護(hù)周期控制在14-28d,對于大體積混凝土,需要關(guān)注水化熱問題,采取相應(yīng)的降溫措施。混凝土在澆筑、振搗過程中,上涌的泌水和浮漿沿混凝土面排到后澆帶的排水溝,通過溝內(nèi)設(shè)置的集水坑抽出基坑,以提高混凝土質(zhì)量,減少表面裂縫。混凝土振搗成型后,需要做好蓄水保溫,如在表面覆蓋彩條布、塑料薄膜等進(jìn)行養(yǎng)護(hù),避免內(nèi)外溫差過大引發(fā)的溫度裂縫[2]。

4 結(jié)語

總而言之,建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是確保建筑工程順利施工的基礎(chǔ)和前提,也是保證建筑質(zhì)量達(dá)標(biāo)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段,設(shè)計(jì)人員應(yīng)該從建筑本身的使用性質(zhì)出發(fā),結(jié)合施工現(xiàn)場周邊的地質(zhì)水文條件,確定好建筑結(jié)構(gòu)類型以及不同部位需要承受的壓力荷載,對建筑材料等級(jí)進(jìn)行規(guī)范,盡可能避免裂縫的產(chǎn)生,在保證結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)科學(xué)性、合理性的同時(shí),保證建筑工程的施工質(zhì)量和使用安全。