李 青

(廈門南洋職業(yè)學(xué)院，福建 廈門 361000)

近些年隨著我國城市化步伐的加快，建筑工程的數(shù)量越來越多，規(guī)模也變得越來越大。因?yàn)榻ㄖこ桃?guī)模較大、工期較長、工藝復(fù)雜，導(dǎo)致工程質(zhì)量問題愈發(fā)突出，其中結(jié)構(gòu)裂縫問題是建筑工程中的常見問題。另外對(duì)建筑工程來說，裂縫的形成與建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)關(guān)系密切，為了能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)裂縫問題的有效控制，在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過程中需要充分結(jié)合工程實(shí)際情況，根據(jù)其自身結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)，不斷優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水平，制定科學(xué)合理的裂縫控制對(duì)策。另外還需要強(qiáng)化監(jiān)管，保證施工單位能夠嚴(yán)格遵守相關(guān)制度進(jìn)行施工作業(yè)，以此保證建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，推動(dòng)建筑行業(yè)的可持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展。

1 建筑結(jié)構(gòu)裂縫類型分析

1.1 塑性沉降裂縫

塑性沉降裂縫是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中常見的一種裂縫類型，對(duì)其特征進(jìn)行觀察，主要表現(xiàn)在中間較寬，兩側(cè)相對(duì)狹窄，形狀類似梭型，該類型裂縫主要出現(xiàn)在建筑的變截面與梁板、梁柱的交匯處，多數(shù)情況下裂縫深度能夠直達(dá)鋼筋的表面。為了能夠減少和避免這一裂縫問題的發(fā)生，施工人員需要加強(qiáng)對(duì)水灰比、砂率以及坍落度的控制，如果需要采用截面間距較大的構(gòu)件，需要在較深的部位進(jìn)行澆筑作業(yè)，將其靜置一段時(shí)間(1～1.5h)后，保證沉降穩(wěn)定后與上部的界面層共同澆筑，同時(shí)需要合理控制保護(hù)層的厚度。

1.2 塑性收縮裂縫

塑性收縮裂縫是一種常見的塑性裂縫問題。多由工程施工不合理、不規(guī)范導(dǎo)致。多數(shù)情況下塑性裂縫不具有不規(guī)則性，表現(xiàn)為多邊形的形式。裂縫之間的距離范圍較廣，最小的僅為幾厘米，最大的間距為十多厘米。在初始階段該裂縫具有淺顯性的特點(diǎn)，隨著時(shí)間的不斷推移逐漸成為持續(xù)性裂縫。為了能夠有效預(yù)防這一裂縫問題的發(fā)生，施工人員需要嚴(yán)格控制混凝土水膠比以及水泥的使用量，另外在高溫以及大風(fēng)的施工環(huán)境下，需要加強(qiáng)對(duì)施工質(zhì)量的控制，確保其符合工程要求。

1.3 溫度應(yīng)力裂縫

該類裂縫主要指受到外界因素影響形成的建筑結(jié)構(gòu)裂縫問題。對(duì)混凝土澆筑作業(yè)來說，因?yàn)槭┕ば枰ㄙM(fèi)較長的時(shí)間，同時(shí)晝夜溫差以及室內(nèi)與室外的溫差較大，導(dǎo)致混凝土內(nèi)部與外部的散熱缺乏均勻性，因此對(duì)澆筑作業(yè)造成一定的影響。如果溫差拉應(yīng)力超過混凝土自身能夠承載的拉應(yīng)力強(qiáng)度，則會(huì)導(dǎo)致溫度應(yīng)力裂縫出現(xiàn)。僅從表面進(jìn)行觀察，裂縫問題并不明顯，但是該類裂縫對(duì)建筑的功能造成的影響較大。其主要表現(xiàn)為深度不一的表面裂縫，為了能夠有效預(yù)防這一問題，需要減少溫度及其他環(huán)境因素對(duì)施工造成的影響，加強(qiáng)對(duì)施工質(zhì)量的控制。

2 裂縫對(duì)建筑的影響

建筑結(jié)構(gòu)裂縫的形成將會(huì)嚴(yán)重影響建筑的功能及耐久，如果未采取及時(shí)有效的處理措施，可導(dǎo)致裂縫隨著時(shí)間的發(fā)展不斷嚴(yán)重化，對(duì)工程的整體質(zhì)量造成嚴(yán)重影響。裂縫對(duì)建筑的影響主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

2.1 對(duì)使用性能的影響

如果建筑中結(jié)構(gòu)外墻與底板、頂板出現(xiàn)貫通裂縫，通常情況下可導(dǎo)致建筑出現(xiàn)漏水、滲水等不良問題，進(jìn)而使室內(nèi)積水問題嚴(yán)重，墻體出現(xiàn)發(fā)霉情況，對(duì)建筑的使用性能造成不利影響。該情況在日常生活中較為常見，同時(shí)對(duì)其全面處理難度較大。

2.2 對(duì)耐久性的影響

如果建筑中出現(xiàn)結(jié)構(gòu)裂縫，特別是與外界環(huán)境直接接觸的表面發(fā)生裂縫問題，通常情況下會(huì)導(dǎo)致混凝土中的鋼筋受到腐蝕，導(dǎo)致鋼筋及混凝土的穩(wěn)定性下降，同時(shí)鋼筋的截面縮小，因此對(duì)鋼筋混凝土的使用壽命造成影響。

2.3 對(duì)強(qiáng)度及安全性的影響

隨著時(shí)間的推移，裂縫問題也會(huì)變得愈發(fā)嚴(yán)重，特別是對(duì)于具有一定穿透性和深度的裂縫來說，會(huì)對(duì)結(jié)構(gòu)的整體剛度以及抗剪、抗拉強(qiáng)度造成較大的影響，同時(shí)因?yàn)槌霈F(xiàn)裂縫問題，整體結(jié)構(gòu)可能會(huì)形成應(yīng)力重新分布，導(dǎo)致原來設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)受力與傳輸模式發(fā)生變化，因此對(duì)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度及安全性造成一定的影響。

2.4 對(duì)抗剪能力及強(qiáng)度的影響

為了保證建筑結(jié)構(gòu)具備良好的抗剪能力，需要得到截面的支撐，但是如果發(fā)生裂縫問題，導(dǎo)致截面出現(xiàn)裂縫，因此影響工程的整體結(jié)構(gòu)，必然對(duì)結(jié)構(gòu)的抗剪能力造成不良影響。同時(shí)，工程結(jié)構(gòu)的整體結(jié)構(gòu)也深受裂縫的影響，如果發(fā)生裂縫問題，將會(huì)導(dǎo)致鋼筋外露，混凝土內(nèi)部極易受到水和空氣的侵蝕，進(jìn)而導(dǎo)致混凝土變質(zhì)，工程的整體結(jié)構(gòu)明顯降低。

3 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)裂縫成因分析

3.1 地質(zhì)因素

對(duì)建筑工程來說，在施工起始階段，進(jìn)行全面的地質(zhì)勘察工作能夠?yàn)樵O(shè)計(jì)工作提供重要的參考依據(jù)，對(duì)設(shè)計(jì)質(zhì)量有較大的影響，如果地質(zhì)勘察工作不合理，將會(huì)對(duì)工程設(shè)計(jì)及施工人員形成一定的誤導(dǎo)，進(jìn)而導(dǎo)致設(shè)計(jì)人員無法掌握工程地質(zhì)情況。進(jìn)而導(dǎo)致施工階段或工程投入應(yīng)用階段出現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)裂縫問題。

3.2 設(shè)計(jì)因素

設(shè)計(jì)是建筑工程施工階段的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，也是對(duì)建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行塑造的一個(gè)過程，在具體工作過程中，如果設(shè)計(jì)人員缺乏對(duì)工程信息及施工現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)情況的了解，或者缺乏對(duì)建筑材料以及材料間相互作用的認(rèn)知，則可能導(dǎo)致建筑在實(shí)際應(yīng)用階段發(fā)生裂縫問題。另外，地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)是建筑設(shè)計(jì)的主要組成部分，如果設(shè)計(jì)不合理將會(huì)導(dǎo)致建筑物局部沉降差異增加。地基沉降不均勻?qū)?huì)嚴(yán)重影響建筑物結(jié)構(gòu)，引發(fā)應(yīng)力和變形問題，如果應(yīng)力與變形超出可承受范圍，將會(huì)導(dǎo)致各類構(gòu)件開裂，如果未及時(shí)進(jìn)行處理，則會(huì)導(dǎo)致不均勻沉降問題嚴(yán)重。

3.3 施工因素

為了保證工程質(zhì)量達(dá)標(biāo)，首先需要確保工程的安全性，安全性也是整個(gè)工程的重要基礎(chǔ)，建筑工程在施工階段，需要明確材料的質(zhì)量、性能及使用數(shù)量，嚴(yán)格遵守相關(guān)要求進(jìn)行施工，加強(qiáng)對(duì)工程質(zhì)量的監(jiān)督。如果施工不規(guī)范則可能引發(fā)裂縫問題。

3.4 材料因素

對(duì)建筑工程來說，材料因素是建筑物出現(xiàn)裂縫的一個(gè)主要因素。其中混凝土屬于一種混合膠結(jié)材料，其主要組成部分包括水泥、粗細(xì)集料、水以及其他添加劑等，各組成成分不合格均會(huì)對(duì)混凝土質(zhì)量造成影響，導(dǎo)致開裂。比如，水泥的質(zhì)量性能不達(dá)標(biāo)可導(dǎo)致混凝土膨脹開裂；集料中含泥量不符合標(biāo)準(zhǔn)將會(huì)導(dǎo)致混凝土局部薄弱處出現(xiàn)裂縫；氯鹽含量不合理將會(huì)導(dǎo)致混凝土鋼筋銹蝕膨脹導(dǎo)致裂縫問題。因此需要合理選擇建筑材料，性能、質(zhì)量達(dá)標(biāo)的材料對(duì)于保證建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，減少裂縫發(fā)生具有重要意義，因此需要對(duì)材料中物質(zhì)進(jìn)行有效控制，確保其滿足工程要求。

3.5 混凝土變化因素

首先，混凝土溫度變化可導(dǎo)致裂縫出現(xiàn)，在混凝土硬化的過程中，其內(nèi)部會(huì)形成大量的熱量，同時(shí)因?yàn)榛炷磷陨淼膶?dǎo)熱性不佳，因此混凝土中的熱量無法得到及時(shí)有效的恢復(fù)，但是因?yàn)槠渚哂休^好的外部散熱性能，因此導(dǎo)致混凝土內(nèi)部與外部之間的溫差較大，溫差較大則會(huì)形成較大的應(yīng)力，混凝土表層產(chǎn)生一定的拉力，如果拉力高于其承載范圍，則會(huì)引發(fā)裂縫問題。其次，荷載也可導(dǎo)致裂縫問題。受彎與手拉構(gòu)件受到荷載與外力的影響會(huì)形成裂縫。因?yàn)榛炷辆哂锌箟簭?qiáng)度高、抗拉強(qiáng)度低的特點(diǎn)，屬于脆性材料的一種，對(duì)構(gòu)件進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)如果荷載預(yù)估不合理或者鋼筋配置不合理，混凝土手拉區(qū)域鋼筋發(fā)生塑性變形，該部分混凝土則會(huì)出現(xiàn)裂縫。同時(shí)對(duì)混凝土構(gòu)件設(shè)計(jì)的過程中需要確保裂縫寬度處于合理的范圍內(nèi)。通過比較不同建筑結(jié)構(gòu)的裂縫能夠發(fā)現(xiàn)，工程建設(shè)階段常會(huì)發(fā)生建筑物荷載情況，所以導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)的裂縫發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)較高[1]。因?yàn)樵O(shè)計(jì)存在偏差，所以荷載形成的裂縫在建筑中十分常見。

4 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)裂縫的有效解決對(duì)策

4.1 提高設(shè)計(jì)水平

提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水平有助于預(yù)防建筑結(jié)構(gòu)裂縫問題。首先需要做好結(jié)構(gòu)整體設(shè)計(jì)工作。在開展設(shè)計(jì)工作前工作人員需要深入施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行全面勘察，對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行全面收集，保證最終設(shè)計(jì)與建筑結(jié)構(gòu)體系標(biāo)準(zhǔn)要求相符。進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作前需要對(duì)結(jié)構(gòu)承受荷載及作用的大小進(jìn)行預(yù)估，同時(shí)對(duì)溫度變化情況進(jìn)行準(zhǔn)確計(jì)算，了解混凝土材料的后期變化特征，同時(shí)需要對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)受到溫度應(yīng)力的大小進(jìn)行評(píng)估。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過程中需要合理選擇約束機(jī)制，有效釋放與抵抗混凝土的溫度應(yīng)力。尤其在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)受力設(shè)計(jì)的過程中，需要充分遵循整體性原則，保證結(jié)構(gòu)受力性能，實(shí)際工作過程中充分根據(jù)基本受力原理，保證受力圖與受力分析的一致性。對(duì)高層建筑進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中，需要對(duì)結(jié)構(gòu)抗變形能力及抗荷載能力進(jìn)行分析，合理設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)尺寸，確保整體結(jié)構(gòu)處于平衡的狀態(tài)下，避免發(fā)生裂縫問題。

其次需要做好混凝土設(shè)計(jì)工作。由于混凝土導(dǎo)致的裂縫問題在建筑工程中十分常見，為了有效預(yù)防裂縫問題，需要提高混凝土設(shè)計(jì)水平。在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過程中合理明確混凝土的強(qiáng)度等級(jí)，如果等級(jí)較高將會(huì)導(dǎo)致水泥用量增加，凝固階段形成的水化熱易引發(fā)裂縫問題；如果強(qiáng)度較低將會(huì)導(dǎo)致抗壓性能下滑，也可能引發(fā)裂縫問題。除此之外，如果混凝土的坍落度較大，澆筑階段易導(dǎo)致離析，如果坍落度較小，可導(dǎo)致混凝土密實(shí)不佳引發(fā)裂縫問題，尤其是在地下室等結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，需要采用抗?jié)B混凝土，實(shí)際施工階段，將外加劑應(yīng)用于混凝土中也有助于減少裂縫問題，在混凝土構(gòu)件中合理設(shè)置構(gòu)造鋼筋有助于實(shí)現(xiàn)對(duì)裂縫問題的有效控制[2]。目前應(yīng)力分析只需要對(duì)結(jié)構(gòu)所承受的主要應(yīng)力進(jìn)行分析，除了結(jié)構(gòu)的受力鋼筋，還需要使用構(gòu)造鋼筋保證結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性與耐久度。不僅需要嚴(yán)格遵守相關(guān)要求進(jìn)行鋼筋的配置，同時(shí)需要保證配置位置的合理性，因此設(shè)計(jì)人員需要充分掌握各類構(gòu)件的構(gòu)造配筋方式，提高應(yīng)用效果。可使用具有較高強(qiáng)度的鋼筋構(gòu)件，避免混凝土發(fā)生開裂問題，同時(shí)對(duì)于地基沉降導(dǎo)致的裂縫問題，需要認(rèn)真分析鋼筋設(shè)置，提高整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

最后需要做好預(yù)應(yīng)力設(shè)計(jì)工作。設(shè)計(jì)建筑結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力的過程中需要認(rèn)真分析幾何結(jié)構(gòu)、鋼筋等相關(guān)因素，優(yōu)化設(shè)計(jì)方案達(dá)到節(jié)約鋼筋用量，減少結(jié)構(gòu)自重的目標(biāo)，施工階段需要對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的長度進(jìn)行合理控制，保證其處于合理的范圍內(nèi)，同時(shí)對(duì)地下部位來說，需要設(shè)置后澆帶，通過密孔鋼絲網(wǎng)對(duì)周圍混凝土進(jìn)行加固處理。如果存在長度超出規(guī)定范圍的情況，可采用沉降縫、后澆帶等方法預(yù)防裂縫問題。

4.2 合理選擇材料

施工建設(shè)階段需要使用大量的材料，其類型豐富，不同環(huán)節(jié)使用的材料各不相同，如果存在材料質(zhì)量不達(dá)標(biāo)，與施工要求不符的情況，不但會(huì)引發(fā)裂縫問題，還會(huì)影響整體結(jié)構(gòu)質(zhì)量。因此需要嚴(yán)格把控材料質(zhì)量，根據(jù)設(shè)計(jì)要求明確材料的類型、數(shù)量、性能等，做好采購工作，使用前對(duì)材料的質(zhì)量進(jìn)行檢驗(yàn)，避免材料因素導(dǎo)致裂縫問題。如果選擇混凝土材料過程中使用混凝土的體積較大，需要合理調(diào)整水泥漿稠度，保證混凝土具有良好的密實(shí)性，對(duì)砂石骨料來說，需要確保其級(jí)配良好，保證材料符合設(shè)計(jì)要求，減少裂縫問題發(fā)生。比如，在實(shí)際施工過程中，使用粉煤灰材料有助于改善混凝土的和易性，進(jìn)而減少水泥材料的用量，有效避免裂縫問題。對(duì)水泥材料來說，需要采用收縮性較小的材料，同時(shí)適當(dāng)增加一些外加劑，有效降低水灰比。同時(shí)要做好溫度控制以及養(yǎng)護(hù)措施，提高整體施工質(zhì)量，避免發(fā)生裂縫問題。

4.3 嚴(yán)格把控施工工藝

建筑工程施工內(nèi)容繁多，工序復(fù)雜，如果工藝把控不牢，存在操作不規(guī)范等問題，不但會(huì)導(dǎo)致裂縫問題，同時(shí)還會(huì)嚴(yán)重影響工程質(zhì)量。因此施工人員需要嚴(yán)格遵守相關(guān)規(guī)范要求展開施工工作。例如，對(duì)混凝土澆筑施工來說，需要優(yōu)化工藝技術(shù)，采用分層澆筑的方法，減少外部環(huán)境因素對(duì)施工質(zhì)量造成的影響[3]。如果環(huán)境穩(wěn)定性較高，可埋設(shè)水管，確?；炷羶?nèi)部與外部溫度接近，提高結(jié)構(gòu)抗裂性能，同時(shí)合理設(shè)置鋼筋的分布位置，保證鋼筋不會(huì)受到施工因素的影響，利用其抗拉特性抵抗混凝土的溫度應(yīng)力，有效減少裂縫問題。

5 結(jié) 語

綜上所述，裂縫問題在建筑工程中十分常見，因此需要全面分析導(dǎo)致裂縫產(chǎn)生的原因，根據(jù)工程實(shí)際情況，采取針對(duì)性防范對(duì)策，最大程度降低裂縫發(fā)生概率，保證建筑結(jié)構(gòu)質(zhì)量。