栗永華

（廣州市住宅建筑設計院有限公司山西分公司，山西 太原 030000）

0 引言

隨著我國經濟的快速發(fā)展，中國基建的技術和水平也得到了非常大的進步，我國城市化建設步伐正在不斷加快，城市建筑規(guī)模不斷擴大，對于建筑結構設計的要求也越來越高，因此在建筑結構設計中出現(xiàn)許多突出問題影響著建筑結構的穩(wěn)定性，而建筑結構裂縫作為建筑工程最常見、最突出的問題之一，如何防止和處理建筑結構裂縫的出現(xiàn)，是建筑工程必須面臨的挑戰(zhàn)[1]。因此，在建設結構設計中應采取有效的防范對策，結合裂縫出現(xiàn)的原因具體分析，進而減少和控制結構裂縫的產生，提高建筑工程的穩(wěn)定性，保障人們的生產生活安全。

1 建筑結構設計裂縫的危害性

首先，建筑工程施工中存在的安全問題需要及時處理，確保建筑結構的整體運行，保障整體建筑施工過程的成本降低，整體推進結構的工程管理，加強對嚴重裂縫問題的處理，減免對剛度和承壓力的降低，保證建筑工程的合理化水平[2]。其次，如果建筑橫截面存在問題，抗剪能力的降低也會威脅建筑物的安全穩(wěn)定。要不斷推進建筑結構管理，保證建筑整體的抗剪能力。第三，建筑物的整體強度下降，最重要的原因是，建筑物裂縫的剪切力相對較弱。為了保證建筑工程不出現(xiàn)裂縫，必須改善建筑混凝土的水和空氣質量，提高建筑構造物的整體結構工程強度?？紤]施工整體的耐久性，施工后期的管理工作要做到位。

2 建筑結構設計裂縫的類型以及相應來源

在建筑行業(yè)快速發(fā)展的過程中，針對建筑結構裂縫問題，人們給予的關注程度越來越高，這項問題逐漸成為影響建筑施工安全最為核心的一項內容。為了能夠解決其中結構裂縫的問題，就需要做好結構的設計和規(guī)劃，并且了解建筑裂縫的具體類型和來源。具體內容如下。

2.1 塑性沉降

塑性沉降就是在裂縫中最為典型的一種建筑結構裂縫，主要造成這一情況的原因就是建筑物的沉降變形，沉降的特點一般都是中部寬度較大，兩側則較窄[3]。這種類型的建筑結構所呈現(xiàn)出的裂縫，一般情況下是在建筑橫截面變換的區(qū)域，根據(jù)裂縫具體情況的延伸，可能會對鋼筋的整體強度造成嚴重的影響。

2.2 塑性收縮

塑性收縮這樣的裂縫大多數(shù)呈現(xiàn)出的是不規(guī)則的形式，這種類型建筑的結構裂縫主要就是因為施工技術沒有達標，或者施工工藝的穩(wěn)定性存在著問題，最終造成的裂縫現(xiàn)象。塑性收縮裂縫早期規(guī)模是普遍比較小的，但是隨著時間不斷的流逝，這樣的規(guī)模也會逐漸擴大，在高溫潮濕環(huán)境中更容易出現(xiàn)裂縫的拓展。

2.3 溫度應力

這種裂縫主要產生的原因就是溫度所造成的影響，實際上混凝土在澆筑的過程中，對于這一類型的建筑結構裂縫也是經常出現(xiàn)的[4]。造成這種情況主要的原因就是，施工的整體長度相對是較長的，建筑物受到晝夜溫差所造成的影響，如果保溫不到位，就會出現(xiàn)應力集中這個問題，而應力不能夠得以釋放，最終也會造成大量溫度應力的裂縫。

3 建筑結構設計中出現(xiàn)裂縫的原因

3.1 載荷裂縫

建筑物的重量給承重結構帶來壓力。經過多年的洗禮，累積的應力逐漸在建筑物的混凝土結構中引起裂縫。這樣的裂縫就是載荷裂縫。載荷和非載荷的裂紋的比較突出了裂紋承受的巨大壓力，也證明了其作為建筑結構的重要性。大多數(shù)現(xiàn)代建筑荷載設計都從西方建筑中吸取了教訓，但實際上，建筑荷載預測通常處于較低水平，混凝土結構領域相對常見，因此行業(yè)標準和實際建筑都可以與大多數(shù)建筑進行比較[5]。執(zhí)行特性質量檢查并獲取負載標簽。結果表明，產品結構的抗裂性不合格甚至更差，這個問題在摩天大樓中很常見。

3.2 溫度因素的影響

對于當前階段的建筑物來說，所出現(xiàn)的裂縫通常都是垂直的，一般與實體墻的高度同等，如果實際當中所產生裂縫的寬度不超過0.3mm，那么便不會對建筑結構的安全性造成過于嚴重的威脅，如果實際裂縫的厚度要超出了0.3mm，那么就說明了建筑結構的安全性發(fā)生問題，需要給予及時地處理。通常情況下建筑結構所出現(xiàn)的裂縫都會位于建筑物墻面的靠中心位置，而墻體的邊緣所產生的裂縫會比較少。而裂縫產生的時間一般也會在拆模完成之后。此種現(xiàn)象足以說明了溫度所發(fā)生的變化對混凝土結構所造成的影響還是比較嚴重的。如果實際當中混凝土結構的內部溫度與其結構外部溫差比較大，那么是非常容易產生裂縫的，裂縫的出現(xiàn)便會對建筑物應用過程中性能的發(fā)揮造成相應的限制，同時建筑物自身所具備的安全性以及美觀性同樣也會受到不利的影響。溫度會對混凝土結構的裂縫造成直接性的影響，在實際所開展的混凝土澆筑工作結束以后，混凝土內部所含有的熱量不能夠在短時間之內完成散發(fā)，所以其內部結構溫度便會一定程度上升，這樣便拉開了和外界溫度的差距，溫差會導致混凝土內外結構的應力發(fā)生很大程度的變化，如果所產生的應力超出了混凝土結構自身所能夠承受的范圍，那么便會慢慢產生裂縫[6]。為了能夠降低溫度因素而導致建筑結構出現(xiàn)裂縫情況的出現(xiàn)，可以適當加大樓板厚度以及提高配筋率來有效提高建筑結構對溫度應力的抵抗能力。

3.3 結構設計中出現(xiàn)的問題

由于溫度變化等其他建筑材料的特性產生的裂縫無法避免，只能進行修復。但是，結構設計中出現(xiàn)的裂縫是可以人為避免的因素。但是，結構設計的誤差是造成裂縫的重要因素。由于設計師的相關方法過于保守，設計師完全根據(jù)設計經驗進行設計，缺乏專業(yè)的設計理念和質量，在設計中沒有認真調查工程的實際施工情況，如規(guī)模、荷載設計的一些基本參數(shù)與實際數(shù)據(jù)不一致，造成裂縫。在建筑結構設計是最容易出現(xiàn)漏洞場鑄地板的施工設計和預制多孔板，它們有不同的承載力建筑物的墻，墻的剛度將會增加，削弱地板的剛度，所以裂縫會出現(xiàn)在墻體結構的薄弱部位[7]。建筑結構設計不僅要符合相應的規(guī)范，還要對具體的施工方法進行研究和分析，確保結構設計的合理性和科學性，從而在更大程度上保證建筑工程的質量。

3.4 混凝土收縮因素

在塑性狀態(tài)下，混凝土極易發(fā)生收縮現(xiàn)象，從而導致建筑結構出現(xiàn)裂縫問題。在凝結過程中，混凝土外部環(huán)境會和混凝土內部材料發(fā)生水化反應，導致混凝土表面出現(xiàn)失水現(xiàn)象，從而加大混凝土的坍落度，最終促使混凝土建筑結構的表面產生裂縫。另外，施工單位常常不注重對混凝土澆筑結構的覆蓋養(yǎng)護，混凝土內的水分在受到外界環(huán)境作用下會隨之蒸發(fā)，從而改變混凝土水灰配合比，不能滿足施工標準與要求，最終導致建筑結構表面產生裂縫。

3.5 不均勻的地基產生裂縫

使用地基時，房屋本身的重量及其承受的負載可以傳遞到地基上，并且在上部負載的作用下，地基力會繼續(xù)按一定角度散布。深度越深，傳播范圍越大。在相同深度處，應力在中心處最大，而在兩側逐步減小?？紤]到地基土的不均勻性，建筑物地基的應力分布也不均勻。這樣，建筑物的地基容易出現(xiàn)不均勻的沉降，并且建筑物的墻壁也會開裂[8]。另外，如果在設計施工階段不注意加固工作，開裂的問題會變得更加嚴重，甚至可能導致垂直壁的傾斜。

4 建筑結構設計中的裂縫解決方案

4.1 荷載裂縫預防措施

影響建筑質量的最大因素是承重裂縫。所以在施工項目中，必須加強對施工人員的監(jiān)督，加強對施工材料的檢查，避免偷工減料。如果沙子、水泥等材料不符合標準要求，混凝土一定不能滿足強度要求，荷載開裂是不可避免的。此外，為了確?；炷吝\輸?shù)陌踩透玫谋４?，必須盡量減少膜內坍落度。在施工中選擇混凝土和水泥材料時，應盡量選擇好材料，使其符合相關標準，以確保選擇的水泥滿足混凝土強度等級的要求。

4.2 實現(xiàn)對溫度裂縫的有效控制

為了能夠實現(xiàn)對溫度裂縫的有效控制，相關的工程設計人員需要結合實際的情況初步完成建筑工程結構的設計，防止過多凹凸結構的產生。要想加強對建筑結構溫度裂縫的有效控制以及預防，還需要相關的設計人員根據(jù)實際的實際建設規(guī)范標準長度以及高度開展結構的設計，以更好地使完工后的建筑滿足實際需求，降低建筑結構和溫度之間所存在的關系，這樣即使材料發(fā)生相應的變形，也基本不超出安全的范圍之外。

4.3 混凝土收縮因素的應對措施

為有效解決因混凝土收縮造成的建筑結構裂縫問題，施工單位在進行混凝土澆筑過程中，一定要制定與實施有效的混凝土結構養(yǎng)護措施。尤其是在夜間進行混凝土澆筑過程時，為減少混凝土水分的蒸發(fā)量，施工單位一定要對混凝土建筑結構實施有效的覆蓋養(yǎng)護措施。與此同時，為保證混凝土材料始終保持適量的水分，施工單位一定要嚴格控制混凝土的運輸時間，時間不宜過長。

4.4 控制建筑材料的質量

在建筑結構設計過程中，有必要合理選擇混凝土原料，嚴格控制原料質量。但是，從工程角度來看，原材料質量通常是一個有問題的環(huán)節(jié)。在結構設計過程中，有必要對原材料的質量制定明確的規(guī)定，并在實際施工過程中對材料管理環(huán)節(jié)實施設計要求。優(yōu)質的建筑材料可以降低建筑成本。除了在現(xiàn)場管理過程中加強材料質量檢查外，還必須在設計階段闡明匹配的品種和規(guī)格。特別需要強調的是，必須嚴格檢查直接影響混凝土性能的原材料，例如水泥，沙子和礫石，并且可以使用高質量的材料來減少開裂的可能性[9]。良好的材料質量控制可以有效地控制由于塑性變形引起的結構裂縫。在材料質量檢驗過程中，必須滿足相應的抽樣檢驗要求，采用適當?shù)脑囼灪蜋z驗方法，對結果進行詳盡的記錄，并承擔材料檢驗的責任。

4.5 加強對施工技術的管理與控制

混凝土施工是一項非常復雜的系統(tǒng)工程，在施工現(xiàn)場如果不能科學合理地應用，將直接影響混凝土的應用強度，導致建筑結構出現(xiàn)裂縫問題。從長遠來看，會給建筑物的使用安全性帶來嚴重的負面影響。企業(yè)應加大新技術投入力度，掌握混凝土施工核心技術。設計人員在設計時應將材料、技術、工藝的運用進行合理的組合，使混凝土的配比、時間、溫度等嚴格符合相關技術適用標準，避免出現(xiàn)嚴重裂縫給施工企業(yè)造成損失。需要注意的是，混凝土配比完成后一般需要在30min 內將材料全部用完，若超出規(guī)定時間仍在進行澆筑，會導致混凝土離析，使得結構出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象。工程設計師應將類似的技術應用注意事項在技術交底文件中重點標注出來，提高施工人員的重視程度，從而促使建筑結構裂縫得到有效控制。

4.6 沉降裂縫防治措施

（1）對建筑施工中的軟土和不均勻地基，進行處理作業(yè)。在進行有關設計工作前，應當進行地質勘查工作，根據(jù)有關地質報告情況設計工程施工圖。對于部分情況復雜的地基，在完成地基開挖工作后，應加強對地基松軟部位的加工處理。在加固工程過程中，要結合上層建筑，系統(tǒng)地考慮多方面的情況，確定加固工程及處理方案，確保方案的效率性、經濟性和整體性。關于其上層建筑，為了進一步強化建筑物整體的剛度，可以改變建筑物的體型，也可以應用于柔性與輕型結構。

（2）應該切斷建筑物的基礎，將其分成幾個部分，使其能夠進行自由的沉降活動，更有效地避免裂縫的產生。沉降縫寬度的設置應按照有關規(guī)定者的要求和規(guī)定進行，并確保其科學性和合理性。同時，要注意沉降縫中不要有雜物掉落，以免對建筑物各部分造成隨意沉降影響。在窗框位置處，應安裝鋼筋混凝土梁，以避免反梁的作用變形和垂直裂縫的形成。

5 結語

綜上所述，混凝土裂縫問題長期困擾著工程界。混凝土作為一種應用廣泛的建筑材料，其質量的好壞直接影響著施工質量。為了減少相應的影響，相應的研究人員應該積極應用各種新技術來減少或消除此類問題。