李金磊

【摘要】在建筑工程中，混凝土裂縫與建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)密切相關(guān)，數(shù)據(jù)表示建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對(duì)工程造價(jià)的影響可達(dá)75%以上，對(duì)工程質(zhì)量的影響達(dá)45%以上。而目前我國65%以上的建筑在投入使用后的2年內(nèi)都會(huì)出現(xiàn)不同程度的滲漏，這與建筑裂縫有著直接的關(guān)系，因此在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中加強(qiáng)裂縫控制十分重要。

【關(guān)鍵詞】建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);混凝土裂縫;溫度應(yīng)力;施工技術(shù)

當(dāng)前國內(nèi)建筑業(yè)在飛速發(fā)展，人們?cè)絹碓街匾暯ㄖ馁|(zhì)量，特別是建筑施工及使用中的結(jié)構(gòu)裂縫的問題。在建筑中使用最廣泛的材料是混凝土，由于混凝土建筑物結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和其他特性，混凝土材料容易受到外界的影響，會(huì)導(dǎo)致建筑物結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫，這些裂縫對(duì)建筑物的穩(wěn)定性和安全性具有重大影響，甚至?xí)绊懙接脩舻娜松戆踩?。因此，為了提高整個(gè)建筑物的安全性和質(zhì)量水平，相關(guān)施工人員需要處理好這些裂縫問題，做好預(yù)防。為了充分保證對(duì)裂縫問題的有效控制，建筑工程設(shè)計(jì)和施工應(yīng)從合理的設(shè)計(jì)、實(shí)際施工條件、所用地質(zhì)環(huán)境和建筑材料等方面入手，做好預(yù)防與控制。

1、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中混凝土產(chǎn)生裂縫的原因

1.1應(yīng)力裂縫

塑性收縮、碳化收縮等收縮問題會(huì)引起混凝土結(jié)構(gòu)裂縫，這種裂縫一般被稱為應(yīng)力裂縫?；炷猎谟不倪^程中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)因?yàn)樗终舭l(fā)導(dǎo)致體積縮小的現(xiàn)象，進(jìn)而導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生收縮的現(xiàn)象，這時(shí)墻板的四周就會(huì)由于支座的約束作用不能自由地伸展。如果混凝土的收縮導(dǎo)致約束力達(dá)到一定程度時(shí)，就會(huì)導(dǎo)致澆板出現(xiàn)裂開的情況，而且混凝土結(jié)構(gòu)裂開的部位一般都會(huì)出現(xiàn)在應(yīng)壓力比較集中的部位，進(jìn)而產(chǎn)生應(yīng)力裂縫。而且如果過早拆模，混凝土還沒最終凝結(jié)，這時(shí)在混凝土上施加壓力，也會(huì)導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)變形裂開的現(xiàn)象。實(shí)際工程中，還應(yīng)該區(qū)分好應(yīng)力裂縫以及溫度應(yīng)力裂縫。

1.2塑性收縮變形

塑性收縮變形主要是在混凝土凝結(jié)中產(chǎn)生塑性收縮，從而造成了裂縫現(xiàn)象。通常是在混凝土終凝前且處于塑性狀態(tài)期間。由于上部混凝土均勻沉降受到限制，如果上方有較大骨料、鋼筋或者平面面積較大的混凝土，此時(shí)水平收縮量要小于垂直收縮量，進(jìn)而產(chǎn)生不規(guī)則的深層裂縫。多數(shù)的塑性收縮裂縫都是平行狀態(tài)分布，間距非常小，在0.5mm左右。

1.3地基引發(fā)的裂縫

建筑工程的項(xiàng)目建設(shè)開展是在建筑地基基礎(chǔ)之上進(jìn)行的，地基承載能力和地基處理水平對(duì)工程項(xiàng)目的施工和后期正常使用有關(guān)鍵作用。由于城市用地現(xiàn)階段愈發(fā)緊張，一些建筑工程項(xiàng)目也開始在軟弱地基上建設(shè)，而軟弱地基中最容易出現(xiàn)的一個(gè)問題就是建筑物的不均勻沉降。地基沉降的不均勻體現(xiàn)在上部建筑物結(jié)構(gòu)之中，即建筑物基地的應(yīng)力分布不均情況，從而引發(fā)各類墻體開裂。如果對(duì)裂縫的開展不加以重視，裂縫的肆意開展還可能反過來促使不均勻沉降的情況更加嚴(yán)重。

2、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中控制裂縫的措施

2.1嚴(yán)謹(jǐn)選材

設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)需要嚴(yán)謹(jǐn)選材，對(duì)原材料質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行嚴(yán)格的控制，確保混凝土配比符合國家相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。然而當(dāng)前有許多不良企業(yè)為節(jié)約建設(shè)成本，獲取更高的利潤，在結(jié)構(gòu)原材料點(diǎn)清單制定時(shí)，往往以次充好，選擇價(jià)格更低的材料進(jìn)行選購，使得砂石材料中泥砂含量過高，造成混凝土配比后的滲水性大幅降低，導(dǎo)致工程建設(shè)的質(zhì)量受到嚴(yán)重影響。企業(yè)應(yīng)針對(duì)這一亂象，對(duì)原材料質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格的監(jiān)管，在企業(yè)中制定并應(yīng)用建筑工程全流程原材料管理制度，對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段所用材料進(jìn)行嚴(yán)格的管理。并要求設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)按照有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)羅列材料采購清單，同時(shí)引入監(jiān)理單位對(duì)材料選定和采購環(huán)節(jié)進(jìn)行有效監(jiān)管，確保原材料符合工程施工的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，從而有效降低產(chǎn)生混凝土裂縫的概率。

2.2做好預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

在設(shè)計(jì)預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)時(shí)，需要對(duì)建筑物的幾何尺寸、預(yù)應(yīng)力鋼筋的數(shù)量以及預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)的抗裂性進(jìn)行綜合分析。通常在設(shè)計(jì)中使用梁長度的1/15，根據(jù)現(xiàn)有的設(shè)計(jì)和施工技術(shù)水平，通常使用1/18～1/20，不僅可以減少鋼筋數(shù)量，也可以減少建筑物本身的結(jié)構(gòu)重量，但是必須根據(jù)相關(guān)規(guī)范和要求嚴(yán)格控制建筑結(jié)構(gòu)的長度。如果建筑物的結(jié)構(gòu)超出相關(guān)法律法規(guī)規(guī)定的限制，則需要在地下設(shè)置后澆筑區(qū)，并在地面上設(shè)置膨脹加強(qiáng)帶。通過在上層和下層均勻布置水平鋼筋并混合12%的膨脹混凝土，可以將混凝土的強(qiáng)度等級(jí)提高一級(jí)。

2.3加強(qiáng)混凝土材料質(zhì)量

（1）在建筑工程項(xiàng)目建設(shè)中，對(duì)混凝土材料的選用一定要以建筑行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)為準(zhǔn)則，堅(jiān)決避免偷工減料、原材料質(zhì)量不達(dá)標(biāo)的問題出現(xiàn)，同時(shí)，混凝土澆筑施工作業(yè)人員應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對(duì)其的監(jiān)督工作?；炷潦墙ㄖY(jié)構(gòu)的承載材料也是荷載產(chǎn)生主體，如果與之對(duì)應(yīng)的水泥質(zhì)量不達(dá)標(biāo)，砂石質(zhì)量不過關(guān)，那么混凝土材料自身強(qiáng)度就得不到保障，出現(xiàn)裂縫的情況也就無法避免。與此同時(shí)，混凝土的入模坍落度應(yīng)該盡可能地降低，從而保證混凝土的安全儲(chǔ)存和安全運(yùn)輸。（2）施工過程中，對(duì)于不同規(guī)格的水泥材料和混凝土規(guī)格的選用，應(yīng)當(dāng)在工程成本允許范圍內(nèi)，盡可能地選用質(zhì)量水平可靠、規(guī)格較高的混凝土材料，以滿足相關(guān)建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，從而使混凝土材料自身強(qiáng)度達(dá)到要求，避免荷載引發(fā)的裂縫出現(xiàn)。

2.4做好產(chǎn)生裂縫的溫差防控

在設(shè)計(jì)建筑物的高度時(shí)，盡量將屋面控制在相同的高度。如果在建筑的結(jié)構(gòu)中出現(xiàn)錯(cuò)層的房屋，在錯(cuò)層的位置要設(shè)置墻構(gòu)造柱，最好設(shè)置在縱墻以及橫墻交匯的位置。設(shè)置梁圈可以對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)的溫度裂縫產(chǎn)生較好的控制作用。墻構(gòu)造柱以及項(xiàng)圈構(gòu)成的網(wǎng)格，可以對(duì)墻體產(chǎn)生一定的約束作用，對(duì)砌體的抗裂性也有一定的改善作用，可以顯著提高砌體的受力性。利用微膨脹混凝土也能對(duì)溫度裂縫起到一定的抵抗作用，但是需要準(zhǔn)確地把控膨脹混凝土的配合比以及做好后期的養(yǎng)護(hù)工作，以達(dá)到減輕屋面板裂縫的目的。對(duì)于超長建筑，在使用微膨脹劑時(shí)要謹(jǐn)慎，因?yàn)槲⑴蛎泟?huì)導(dǎo)致混凝土的內(nèi)部產(chǎn)生極大的離散性，對(duì)于微膨脹劑的用量與伸縮縫的間距都很難把控，會(huì)給設(shè)計(jì)人員帶來一定的困難。在實(shí)際施工中，使用微膨脹劑需要根據(jù)相關(guān)的措施來計(jì)算使用量，只有在超出規(guī)定值的情況下才能增加伸縮縫的距離。

2.5配筋設(shè)計(jì)

通過調(diào)查得知，提升混凝土結(jié)構(gòu)配筋率，有助于減少構(gòu)件周圍裂縫生成量，還可以控制裂縫寬度。我國建筑行業(yè)所提出的《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（以下簡稱《規(guī)范》）中明確提出了受拉鋼筋最小配筋率，要嚴(yán)格按照《規(guī)范》標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)配筋。在梁、板等構(gòu)件設(shè)計(jì)中，根據(jù)《規(guī)范》標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置配筋率、鋼筋間距，受力配筋主要是選擇直徑小、密集的方案，從而減少構(gòu)件裂縫。在實(shí)際設(shè)計(jì)中要對(duì)構(gòu)件配筋、設(shè)置間距進(jìn)行合理性分析，仿真計(jì)算各個(gè)設(shè)計(jì)方案的混凝土結(jié)構(gòu)裂縫情況。建筑屋面?zhèn)鳠嵯禂?shù)通常在1.0W/（m2·K）以內(nèi)，屋面板結(jié)構(gòu)配筋主要是采用雙層、雙向配筋方法，如果設(shè)計(jì)中發(fā)現(xiàn)存在無筋情況，可以把板支座負(fù)筋拉通，也可以在此區(qū)域配置雙向鋼筋網(wǎng)，連接到其他的負(fù)筋即可。

結(jié)語：

很多原因都會(huì)導(dǎo)致建筑結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫，包括設(shè)計(jì)因素、施工因素等。在建筑工程中，要嚴(yán)格按照相關(guān)的要求標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行建設(shè)，針對(duì)各個(gè)環(huán)節(jié)采取科學(xué)的防范以及應(yīng)對(duì)措施，嚴(yán)格控制建筑結(jié)構(gòu)裂縫，提升建筑施工的質(zhì)量。

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