建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中控制裂縫的措施

劉 宏

(忻州桃園建筑設(shè)計(jì)有限公司,山西 忻州 034000)

0 引言

對(duì)于建筑項(xiàng)目施工而言，如果在實(shí)際施工時(shí)，采用的施工工藝與技術(shù)不當(dāng)，或者是質(zhì)量管理力度不足，容易造成建筑結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫，影響到建筑使用的安全性與耐久性的同時(shí)，給建筑結(jié)構(gòu)的表面美觀帶來(lái)負(fù)面影響，加快混凝土鋼筋銹蝕的速度，削弱了建筑結(jié)構(gòu)的防水、抗凍等性能，引起建筑坍塌。因此在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，采用何種有效控制措施來(lái)預(yù)防與控制裂縫的形成，是值得探討的問(wèn)題。

1 裂縫的危害性分析

在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，裂縫的形成對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的危害極大，具體體現(xiàn)為：

1)降低建筑混凝土結(jié)構(gòu)的剛度。

在進(jìn)行建筑工程施工的過(guò)程中，一旦建筑結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫，會(huì)導(dǎo)致裂縫截面位置的中軸發(fā)生形變，出現(xiàn)不同程度的上移，降低了建筑混凝土機(jī)構(gòu)的剛度。

2)降低建筑混凝土結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度。

建筑結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度下降均由施工裂縫引起，究其原因是工程施工出現(xiàn)裂縫，導(dǎo)致混凝土鋼筋裸露在外部，使得混凝土鋼筋長(zhǎng)時(shí)間受雨水侵蝕、生銹，降低了建筑整體結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度，并且裂縫隨著時(shí)間的推移越來(lái)越大，會(huì)給日后建筑使用的安全性帶來(lái)不利影響。

3)導(dǎo)致抗剪能力下降。

建筑結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫，不僅削弱建筑整體結(jié)構(gòu)的剛度與強(qiáng)度，還會(huì)使結(jié)構(gòu)的抗剪性能受到建筑界面的影響，使得建筑整體結(jié)構(gòu)受到破壞，導(dǎo)致抗剪承載能力下降，從而影響到整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性[1]。

2 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中裂縫形成的因素分析

2.1 水分蒸發(fā)過(guò)快

水分蒸發(fā)速度過(guò)快，會(huì)在建筑結(jié)構(gòu)的表面形成塑性收縮裂縫。而引起這一原因是在建筑物混凝土澆筑的過(guò)程中，由于受高溫與大風(fēng)天氣的影響，導(dǎo)致混凝土凝固時(shí)，水分快速蒸發(fā)，從而產(chǎn)生塑性收縮裂縫，給建筑物使用埋下安全隱患。因此在進(jìn)行混凝土澆筑時(shí)，必須盡可能避開高溫與大風(fēng)等惡劣天氣，并做好混凝土澆筑的養(yǎng)護(hù)工作，安排專人灑水養(yǎng)護(hù)。

2.2 散熱不均

在混凝土澆筑的過(guò)程中，由于內(nèi)外部的溫度散熱不均勻，使得內(nèi)部受力大于外部受力，在混凝土表面形成溫度應(yīng)力裂縫，給建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的質(zhì)量帶來(lái)不利影響。因此必須要加強(qiáng)對(duì)混凝土散熱速度的控制，盡可能確保混凝土在凝固時(shí)的散熱速度同步進(jìn)行[2]。

2.3 施工工藝不達(dá)標(biāo)

建筑施工工藝不達(dá)標(biāo)所形成的裂縫，在細(xì)長(zhǎng)薄壁的建筑結(jié)構(gòu)中較為常見，影響到整體結(jié)構(gòu)的質(zhì)量。因此必須加強(qiáng)對(duì)建筑質(zhì)量的管控，引進(jìn)先進(jìn)的施工工藝技術(shù)，并組織培訓(xùn)活動(dòng)，增強(qiáng)技術(shù)人員的施工技術(shù)水平，保證工程施工質(zhì)量滿足設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)要求，從根源上杜絕裂縫的發(fā)生。

2.4 原材料質(zhì)量的管控問(wèn)題

原材料質(zhì)量的管控問(wèn)題，具體包括混凝土砂石、水泥與粗細(xì)骨料的選擇質(zhì)量不達(dá)標(biāo)、混凝土材料的配合比不恰當(dāng)，部分砂石含泥量高于標(biāo)準(zhǔn)要求，導(dǎo)致混凝土的強(qiáng)度與抗?jié)B性能下降，在澆筑后容易形成網(wǎng)狀裂縫。因此在施工材料的選擇方面，施工單位必須依據(jù)施工標(biāo)準(zhǔn)要求與合同條例，選擇與施工項(xiàng)目相應(yīng)的施工材料，并依據(jù)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)配置原材料的配合比，以提升建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的質(zhì)量，減小建筑裂縫發(fā)生的概率[3]。

3 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中控制裂縫的措施

3.1 做好混凝土澆筑的養(yǎng)護(hù)工作

做好混凝土澆筑的養(yǎng)護(hù)工作，有利于控制混凝土水分快速蒸發(fā)，保證混凝土的濕度，避免裂縫的形成。因此在混凝土澆筑結(jié)束后，施工單位需要依據(jù)設(shè)計(jì)圖紙規(guī)定混凝土保養(yǎng)的時(shí)間，安排專人在12 h內(nèi)對(duì)混凝土進(jìn)行保濕、保溫。對(duì)于混凝土養(yǎng)護(hù)的時(shí)間設(shè)定，還需依據(jù)混凝土摻合料與建筑項(xiàng)目所在的區(qū)域來(lái)設(shè)定，然后使用薄膜來(lái)覆蓋混凝土的表面，并做好定期灑水養(yǎng)護(hù)，避免混凝土水分的散發(fā)。此外，為了避免裂縫的形成，還需定期做好穩(wěn)定測(cè)量的工作，保證混凝土的濕度與溫度在允許值內(nèi)，并詳細(xì)記錄在冊(cè)。例如為了了解混凝土凝固過(guò)程中的內(nèi)外溫差，避免溫差裂縫的形成，在澆筑混凝土12 h后，安排專人使用熱電測(cè)溫儀對(duì)混凝土上中下三層的溫度進(jìn)行測(cè)量：第1次測(cè)量的時(shí)間間隔為2 h；4 d后測(cè)量1次，每次間隔3 h；11 d后測(cè)量1次，每次間隔5 h，依此類推。然后在記錄本中記錄每次測(cè)量的數(shù)據(jù)，統(tǒng)一繪制形成完整的表格，方便了解混凝土凝結(jié)內(nèi)外的溫度，為下一步施工打下基礎(chǔ)。

3.2 嚴(yán)把混凝土澆筑關(guān)

在建筑項(xiàng)目施工階段，合理控制混凝土澆筑過(guò)程的施工質(zhì)量，可有效避免建筑裂縫形成，提高建筑施工的質(zhì)量。因此在實(shí)際澆筑混凝土?xí)r，應(yīng)嚴(yán)把混凝土澆筑關(guān)，嚴(yán)格根據(jù)混凝土澆筑的流程順序，通過(guò)分封分塊的方式來(lái)澆筑。對(duì)于在高溫天氣中澆筑的混凝土，可通過(guò)分層澆筑的方式進(jìn)行施工，幫助澆筑面散熱，或者是通過(guò)在混凝土中預(yù)埋臨時(shí)水管的方式來(lái)輔助混凝土的內(nèi)部降溫，將混凝土內(nèi)外溫度差控制在可控范圍內(nèi)。此外，在進(jìn)行澆筑時(shí)，還應(yīng)加強(qiáng)對(duì)鋼筋位置的檢查，避免混凝土在澆筑時(shí)鋼筋發(fā)生位移，影響到整個(gè)建筑結(jié)構(gòu)的荷載力[4]。

3.3 加強(qiáng)對(duì)施工過(guò)程的質(zhì)量管控

在進(jìn)行建筑項(xiàng)目施工的過(guò)程中，大部分是工程設(shè)計(jì)師到實(shí)地指導(dǎo)，而實(shí)際操作則是施工人員來(lái)完成，因此在施工前，必須組織施工人員培訓(xùn)，強(qiáng)化施工人員的職業(yè)素養(yǎng)與職業(yè)技能，并引進(jìn)相應(yīng)的施工技術(shù)與工藝來(lái)施工，提高整體施工的水平與質(zhì)量。對(duì)于大面積混凝土的施工，技術(shù)人員還需加強(qiáng)指導(dǎo)，并實(shí)時(shí)監(jiān)督糾正施工人員的違章操作以及與施工不符的質(zhì)量問(wèn)題，從根源上杜絕大面積混凝土裂縫的產(chǎn)生。

3.4 選擇優(yōu)質(zhì)的原材料

建筑混凝土澆筑的耐久性能與施工材料的質(zhì)量息息相關(guān)，因此在原材料選擇方面，項(xiàng)目部應(yīng)嚴(yán)把原材料選擇關(guān)，盡可能選擇與工程項(xiàng)目相符且質(zhì)量過(guò)關(guān)的原材料[5]。例如在原材料的選購(gòu)方面，對(duì)于骨料的選用，必須結(jié)合經(jīng)濟(jì)性、價(jià)格性與適宜性，根據(jù)項(xiàng)目工程的具體需要，盡量選擇較大粒徑與堅(jiān)固程度良好的砂石，減少砂石攪拌過(guò)程的水泥使用量，避免水泥攪拌時(shí)熱量快速散發(fā)，以提升混凝土的溫度應(yīng)力。在礫石方面的選取，盡量不購(gòu)買含有堿性成分的礫石，避免與其他材料攪拌后，產(chǎn)生水化熱現(xiàn)象。并且在攪拌混凝土摻合料時(shí)，還需在混凝土摻合料中添加緩凝劑和膨脹劑，預(yù)制混凝土收縮或膨脹而產(chǎn)生拉應(yīng)力。

4 結(jié)語(yǔ)

雖然在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫問(wèn)題難以避免，但是在進(jìn)行建筑施工的過(guò)程中，只要施工人員加強(qiáng)對(duì)建筑工程設(shè)計(jì)的質(zhì)量管控，根據(jù)施工設(shè)計(jì)圖紙與方案來(lái)施工，選擇優(yōu)質(zhì)的原材料，嚴(yán)把混凝土澆筑關(guān)，加強(qiáng)對(duì)施工過(guò)程的質(zhì)量管控，做好混凝土澆筑的養(yǎng)護(hù)工作，就能有效預(yù)防與控制裂縫問(wèn)題的形成，提高建筑整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的質(zhì)量。

[1] 劉一君.試論建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中控制裂縫的措施[J].低碳世界,2015(14):205-206.

[2] 李 穎.探析建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中如何控制裂縫[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用,2016(10):257.

[3] 王俊榮.對(duì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)裂縫原因及措施的探討[J].城市建設(shè)理論研究(電子版),2015,5(34):1600.

[4] 賈 列,劉世錚.對(duì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中裂縫控制措施的分析與研究[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用,2015(8):167.

[5] 路民軍.建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中控制裂縫的措施分析[J].黑龍江科技信息,2014(31):246.