芻議建設(shè)項目結(jié)構(gòu)設(shè)計及施工中控制裂縫的措施

張庭榮

貴州筑城建筑設(shè)計有限公司 貴州 貴陽 550000

引言

在城市化建設(shè)速度不斷加快背景下，我國建筑事業(yè)取得巨大進步，建筑工程數(shù)量也急劇增多，建筑工程整體質(zhì)量和使用性能面臨更高要求，然而受到建筑工程環(huán)節(jié)眾多、工藝復(fù)雜等因素影響，建筑工程結(jié)構(gòu)出現(xiàn)較多漏洞，裂縫問題發(fā)生頻率較高，對工程結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定性構(gòu)成極大威脅。當前迫切需要對引發(fā)建筑結(jié)構(gòu)裂縫問題發(fā)生的原因進行細致分析，并從源頭上提出科學(xué)有效地解決辦法，以確保整個建筑結(jié)構(gòu)安全性和穩(wěn)定性，為我國建筑事業(yè)高質(zhì)量發(fā)展奠定良好基礎(chǔ)。

1 建筑工程施工中的裂縫類型

1.1 塑性沉降裂縫 該裂縫問題的形成，主要是因為建筑工程混凝土施工中，所采用的骨料在沉降過程中受到某相關(guān)因素影響，使得混凝土澆筑面很難成型，且沒有水光。通常情況下，混凝土澆筑完畢后的30min―2h這一時間段內(nèi)很容易產(chǎn)生塑性沉降裂縫。

1.2 塑性收縮裂縫 一般情況下，混凝土在澆筑完畢且成型后，由于減水劑的影響，一些固體顆粒會產(chǎn)生溶劑化層，這樣就會在混凝土表面出現(xiàn)一層明顯的水泥漿。另外，若混凝土自身含水量大，且周圍空氣溫度較高時，再加上缺少相應(yīng)的保護措施，就會導(dǎo)致混凝土中的水分快速蒸發(fā)，從而使其面層體積不斷收縮，混凝土強度逐漸降低，最終導(dǎo)致混凝土因抵抗力不足而出現(xiàn)塑性收縮裂縫。通常，這種裂縫問題一般都發(fā)生在混凝土澆筑后的24h后。

1.3 溫度裂縫 該裂縫問題的產(chǎn)生主要是有兩方面原因:首先，外界溫度變化較為明顯；其次，混凝土自身產(chǎn)生的水化作用使混凝土在澆筑完畢后的一段時間內(nèi)出現(xiàn)硬化反應(yīng)，并產(chǎn)生大量的熱量，這樣就會使混凝土內(nèi)部溫度和外部溫度之間出現(xiàn)一定的差異，從而在混凝土表面產(chǎn)生相應(yīng)的拉應(yīng)力。因為混凝土在水化完成后，其內(nèi)部溫度都會逐步降低，并且很容易受到外界因素所影響而在內(nèi)部產(chǎn)生相應(yīng)的拉應(yīng)力，所以一旦拉應(yīng)力大于混凝土自身的最大抗裂值時，就會誘發(fā)溫度裂縫的形成。

2 建筑工程施工中出現(xiàn)裂縫的原因

2.1 溫度和濕度的變化對材料的影響 第一，收縮裂縫一般產(chǎn)生于混凝土表面，形狀較不規(guī)則。形成這種裂縫的核心原因在于，混凝土硬化的過程中水分流失，改變了混凝土的性狀，使其凝結(jié)膠體的性狀受到了一定的影響，如果形變內(nèi)力超出了外力約束的范圍，會導(dǎo)致干裂問題發(fā)生。第二，溫度裂縫。冬季施工產(chǎn)生的裂縫較寬，夏季施工產(chǎn)生裂縫相對較窄，原因為施工途中加水使水泥散失大量的熱，在水泥內(nèi)部形成一定的溫度應(yīng)力，如果溫度力超出了其本身所能承受的范圍，會使水泥發(fā)生形變，引起混凝土裂縫。為了更好地解決此問題，須從混凝土施工時的濕度、溫度兩個方面入手進行控制。

2.2 混凝土自身的質(zhì)量水準 混凝土由多種材料混合而成的材料，其中對各種材料的配比，均會對最終的混凝土的質(zhì)量標準產(chǎn)生影響，不同的材料的儲存環(huán)境、條件存在差異。在購買設(shè)備時，若由于外部環(huán)境，導(dǎo)致材料變性，在進行混合攪拌時沒有及時更換，會影響混凝土的質(zhì)量。因此，當材料處于大氣中且濕度較大時，須采取一定的防潮措施。材料與混凝土的拌制會影響其質(zhì)量，如果攪拌過程的質(zhì)量沒有達到既定的要求，振搗時其均勻度及密度不夠合理、攪拌時間不等均會造成材料離析、各組分混合不均勻等，會增加混凝土發(fā)生裂縫的概率。

2.3 設(shè)計因素 開展建筑工程施工首先需要對工程進行設(shè)計，在設(shè)計階段，設(shè)計師應(yīng)結(jié)合工程具體的要求進行施工圖紙的設(shè)計工作，只有設(shè)計的圖紙符合建筑工程的具體要求，施工團隊才可按照施工圖紙、實際施工環(huán)境開展建筑工程施工建設(shè)。在部分建筑工程項目中出現(xiàn)混凝土裂縫，通常是由于設(shè)計方案存在一定缺陷，影響了建筑工程的質(zhì)量，因此，設(shè)計上的不合理會使后期施工過程出現(xiàn)不科學(xué)性，導(dǎo)致更多裂縫出現(xiàn)。首先，設(shè)計師在進行設(shè)計時，未嚴格落實工程具體建設(shè)的要求，未設(shè)計合理的施工方案，圖紙審查的相關(guān)人員存在不盡職的行為，將存在缺陷的設(shè)計方案流入施工中，施工人員按照缺陷的圖紙進行施工會對工程造成嚴重影響；其次，設(shè)計師在設(shè)計時，未對建筑結(jié)構(gòu)承受力進行精確計算，使建筑的應(yīng)力計算結(jié)果與實際的程度承受力存在較大的偏差；最后，選取的施工鋼材達不到相關(guān)的要求，使混凝土施工質(zhì)量得不到保障。

3 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計裂縫問題有效解決辦法探討

3.1 做好設(shè)計工作 做好建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計工作，可以實現(xiàn)從根源上預(yù)防裂縫問題發(fā)生，具體措施有以下幾種。(1)結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計。在開展建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計工作時，需要深入實地開展勘察工作，并對科學(xué)準確地采集相關(guān)數(shù)據(jù)，以確保最終設(shè)計符合建筑結(jié)構(gòu)體系標準要求，特別是在對建筑結(jié)構(gòu)受力進行設(shè)計時，需要嚴格遵循整體性原則，使結(jié)構(gòu)受力得到顯著提高，實踐中也要結(jié)合基本受力原理，確保受力圖與受力分析保持一致。如:在對高層建筑開展結(jié)構(gòu)設(shè)計時，就要充分考慮建筑結(jié)構(gòu)抵御變形和抵抗力學(xué)能力，并通過結(jié)構(gòu)尺寸科學(xué)合理設(shè)計，使整體結(jié)構(gòu)處于相對平衡狀態(tài)，裂縫問題也能減少發(fā)生。(2)混凝土設(shè)計。因為混凝土引發(fā)的裂縫問題比較常見，為防止裂縫產(chǎn)生，就要對混凝土進行優(yōu)化設(shè)計，實踐中可以選擇強度較高的鋼筋構(gòu)件，避免混凝土出現(xiàn)開裂情況，同時針對地基沉降出現(xiàn)附加應(yīng)力引發(fā)鋼筋混凝土裂縫問題，需要全面考慮鋼筋設(shè)置，以提高整體結(jié)構(gòu)質(zhì)量。(3)預(yù)應(yīng)力設(shè)計。對建筑結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力進行設(shè)計，需要對幾何結(jié)構(gòu)、使用鋼筋等因素進行綜合考量，并通過優(yōu)化設(shè)計達到節(jié)省鋼筋用量和減少結(jié)構(gòu)自重目的，實踐中也要對整個建筑結(jié)構(gòu)長度進行合理控制，使之處于規(guī)定數(shù)值范圍以內(nèi)，同時在地下部位也要考慮對后澆帶進行設(shè)置，甚至還可以采用密孔鋼絲網(wǎng)對周圍鋼筋進行加固，針對出現(xiàn)的長度超過規(guī)定數(shù)值情況，就可以通過沉降縫、后澆帶科學(xué)設(shè)置，避免和減少裂縫問題發(fā)生。

3.2 合理把控混凝土的溫度和濕度 首先，要隨時對混凝土施工溫度進行監(jiān)測，盡量在每一環(huán)節(jié)施工結(jié)束后，及時對施工溫度進行測量，確保其處在可控范圍之內(nèi)；其次，要對混凝土的拌制溫度進行嚴格把控，并在氣溫最高峰值時，采用冷卻水對砂石原料的溫度進行降溫，與此同時，還要加強材料的散熱操作，這樣才能避免材料濕度因溫度降低而逐漸加大，從而為后續(xù)混凝土澆筑溫度的有效管控打下良好的基礎(chǔ)；最后，要在混凝土施工全部完畢后，及時采取措施對混凝土表面進行科學(xué)合理的養(yǎng)護，一方面要結(jié)合施工現(xiàn)場的溫度，適當采取覆蓋措施對混凝土進行保溫處理，另一方面還要對其進行定期的灑水保濕，這樣才能避免混凝土內(nèi)部和外部溫度出現(xiàn)較大偏差，從而在降低混凝土約束應(yīng)力的基礎(chǔ)上，提高建筑工程的施工質(zhì)量。

3.3 優(yōu)化混凝土配比 如果實際施工中采取混凝土骨料本身吸收能力較大，含泥量高，會增加混凝土的干縮性。如果采用混凝土的骨料直徑較大，對應(yīng)的級配量也較大，可以采取減少水泥漿的方式，減小混凝土本身的干縮性。根據(jù)相關(guān)的標準和要求摻入適量的粉煤灰，減小混凝土中水泥的用量，可以抵抗水和熱，改善混凝土的收縮力。為了進一步提高混凝土的泵送性、和易性，在混凝土中放置高效減水劑，防止泌水問題發(fā)生。在混凝土的配合比設(shè)計施工中，須深化對施工現(xiàn)場狀況的了解，在此基礎(chǔ)上，合理選取混凝土的坍落度，應(yīng)結(jié)合施工要求調(diào)整混凝土的實際配合比。

3.4 對不均勻沉降控制 在進行建筑工程施工時，技術(shù)人員應(yīng)留意回填、壓實環(huán)節(jié)的操作，落實施工的難點工作。通過提升施工人員的操作技能，降低出現(xiàn)施工死角的概率，保障回填均勻，不出現(xiàn)裂縫的情況。在施工時，施工人員應(yīng)針對管線上方、井口周圍、排水溝等部位進行施工的優(yōu)化，保證回填、壓實作業(yè)環(huán)節(jié)的開展應(yīng)更加細致、更加科學(xué)。如果施工過程中遇到不能通過機械設(shè)備進行壓實工作的環(huán)節(jié)，施工人員可以通過小型壓實機進行壓實作業(yè)。此外，應(yīng)在含水率適度的情況下，開展薄層工作，通過逐層突破方式可保障回填質(zhì)量。

4 結(jié)語

綜上所述，在進行建筑工程的建設(shè)時，應(yīng)嚴格地把控設(shè)計、施工等環(huán)節(jié)。通過科學(xué)合理的設(shè)計手段和施工方法，提升施工的質(zhì)量，通過嚴格的監(jiān)管手段，促使施工技術(shù)人員嚴格按照施工的標準進行施工，通過科學(xué)的操作防止工程質(zhì)量出現(xiàn)較大隱患。相關(guān)建設(shè)單位可以根據(jù)自身的技術(shù)標準，結(jié)合實際工程情況，制定更多有效的技術(shù)，以解決工程裂縫的問題，保障工程質(zhì)量。