建筑結構設計中裂縫產生原因及控制措施

萬欽河　鄒麗娟

【摘要】隨著國內建筑行業的不斷發展，建筑工程質量備受關注，特別是建筑結構設計中裂縫控制問題，已成為人們關注的焦點。建筑結構產生裂縫后會降低建筑物的安全性、穩定性，因此需要及時處理裂縫，重視裂縫的預防和控制。基于建筑結構設計中裂縫的危害性闡述，分析了其產生裂縫的原因，最后指出了防控裂縫的有效措施，旨在為國內建筑行業的健康可持續發展夯實基礎。

【關鍵詞】建筑;結構設計;裂縫成因;控制措施

在建筑項目施工過程中，裂縫問題較為常見。建筑結構出現裂縫，不僅影響建筑物表面美觀，最重要的是會大大降低建筑物使用的耐久性以及建筑結構的抗凍、防水等性能，加速混凝土鋼筋銹蝕，甚至引起建筑物的坍塌。鑒于此，需要在實際工程施工中采取有效的舉措控制裂縫的出現，及時調整并優化建筑結構設計，保證建筑結構設計的合理性和科學性，從而確保建筑工程質量。

1、建筑結構設計中裂縫的危害性闡述

一方面，建筑項目施工過程中裂縫一旦發生，將造成裂縫截面位置的中軸出現不同程度的上移現象，使建筑工程整體結構設計受到影響。隨著建筑結構裂縫的逐步增寬，致使建筑內部結構的形變極其嚴重，進而降低了建筑混凝土結構的剛度，導致建筑物對于高壓作用力無法長時間的承受，極大程度上降低了建筑工程整體結構的疲勞度。另一方面，建筑結構裂縫的產生將不斷地縮小支撐抗剪作用的截面面積，減弱建筑結構抗剪承載力，進一步導致建筑物出現不同程度的裂縫，破壞了建筑結構的完整性。同時，混凝土結構產生裂縫后會直接影響建筑物的整體強度，并且導致建筑表面出現暴露的混凝土鋼筋，在外界因素（空氣、水等）的作用下，鋼筋極易被侵蝕致其質量下降，進而降低了建筑工程整體強度及其耐久性。

2、建筑結構設計中裂縫成因分析

2.1結構變形因素。鋼筋混凝土結構由于受本身承載力的作用和影響，勢必會產生相對明顯的裂縫，此種結構變形會給建筑物自身構成威脅，特別是建筑工程項目結構的剛度、硬度較差時極易出現結構裂縫，嚴重破壞建筑物的穩定性。此外，地基在建筑物頂部荷載作用下所受的力呈一定角度分布，地基土的不均勻會造成建筑物地基的應力分布不均勻，致使地基出現不均勻沉降，若其不均勻沉降過大則極易導致上部結構出現開裂和產生破壞的情況，甚至會影響建筑物的安全性和持久性。

2.2材料質量因素。一是水泥，若水泥含有過多的氧化鈣，則會導致混凝土構件出現膨脹性裂縫，沒有足夠的強度而造成混凝土開裂;二是砂石，若砂石中含泥、硫酸鹽、云母等有害物質。將會使骨料和水泥的黏附性下降，造成開裂;同時砂石級配不良，粒徑過小會增加水、水泥的用量，導致混凝土收縮增大而引起開裂。

2.3溫度應力因素。在建筑工程施工澆筑中，混凝土結構在硬化期間由于水泥水化熱致使內部溫度快速提升，混凝土結構表面及其內部產生較大的溫差，出現溫度應力，相較于混凝土外部來講，其內部膨脹較高，混凝土表面受到的拉應力變大，但混凝土早期沒有較高的抗拉強度，因而會產生溫度裂縫。此外，在混凝土澆筑凝固過程中若受到大風或高溫天氣影響，則會加速水分的蒸發，致使混凝土結構表面產生塑性收縮裂縫。

2.4施工工藝因素。譬如混凝土攪拌時間超過規范要求，造成大量水分被蒸發，以致不規則收縮裂縫出現;在過早地實施模板拆模的情況下，混凝土強度不足，建筑構件基于施工荷載或自重作用下出現裂縫;未能重視混凝土初期的管護工作，導致混凝土強度增長而失水，增大了收縮量，進而造成混凝土表面產生不規則的收縮裂縫。

3、建筑結構設計中裂縫的防控措施

3.1做好建筑結構設計工作

混凝土結構設計要注重結構體系平衡性，使其在力學結構中具有理想的穩定性效果，防止建筑結構各方面受力不均導致出現裂縫，并且要加強對混凝土結構設計方案的審查，保證有關結構受力體系具有可靠性和穩定性，對混凝土施工澆筑后的相應承載力效果進行模擬分析，且應確定地基結構符合設計要求，加強地基基礎施工，有效處理建筑工程中的不平整地基，防止地基不均勻沉降導致裂縫產生。

3.2優化混凝土施工工藝

在建筑項目施工前，要加大對施工人員的指導與培訓力度，提高其職業素養和工作技能，確保施工整體質量;結合建筑項目實際情況，通過對溫度應力的計算明確混凝土澆筑方式，為減小溫差應力，避免產生裂縫，混凝土澆筑工作可選擇夜間進行，倘若在高溫天氣施工，可采取分層澆筑方法，有利于混凝土散熱量的降低，有效控制混凝土內外部溫差;建筑工程施工全過程中應采用測溫裝置進行溫度的測量與記錄，從而對混凝土內部實時溫度變化進行精確的掌握，并且根據溫度測量結果采取有效的溫控措施，防止因溫差過大產生裂縫。

3.3確保建筑工程施工材料的質量，降低混凝土散熱量

施工材料質量的優劣對建筑混凝土澆筑的耐久性以及防止施工裂縫的產生具有直接影響，需要嚴把施工材料選擇關，保證工程所用的施工材料規格、質量與相關設計規定相符合，且嚴格依據設計標準配置施工材料的配比，確保混凝土的質量及其結構剛度，預防裂縫的形成。同時，選用水熱化較低的火山灰水泥、礦渣水泥以及粉煤灰水泥以及具有大粒徑的粗骨料，骨料表面積隨其粒徑的增大而減小，水、水泥的用量需求也會不斷減小，最好選用中粗砂。此外，減水劑的應用能夠有效降低水、水泥的用量，從而使混凝土的溫度下降，防止溫度裂縫的產生。

3.4做好混凝土的養護工作，重視施工裂縫的修補

一方面，施工過程中應均勻攪拌混凝土，對攪拌時間加以控制，并結合施工環境和混凝土材料制定保溫措施，對降溫速率進行嚴格控制，注重各環節間的間隔時間，確保澆筑質量，按照規定時間進行拆模工作，同時加強混凝土澆筑后的灑水養護工作，保持混凝土表面濕潤，防止因水分蒸發過快而產生塑性收縮裂縫。 另一方面，針對建筑施工中已產生的裂縫可采取有效措施予以修補，譬如灌漿法：裂縫中注入水泥、瀝青等材料，這些材料在自然固化過程中能夠增強施工裂縫的修復效果;填充法：采用風鎬、磨光機等設備打磨和擴張裂縫，然后使用水泥砂漿、瀝青油膏等材料分層抹壓、封閉裂縫，從而恢復建筑物原有的使用功能。

結語：

綜上所述，預防與控制建筑結構設計中裂縫的形成對于維護建筑物的穩定性、安全性具有極其重要的現實意義。不同成因產生的裂縫問題對建筑結構的危害極大，通過采取有效的防控措施能夠減少建筑結構設計中裂縫的產生，增強建筑物的剛性和抗剪承載力，提升建筑物的整體性和耐久性，進而促進建筑行業的健康可持續發展。

參考文獻：

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