建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)裂縫成因及解決辦法探討

李國(guó)安

在城市化建設(shè)速度不斷加快背景下，我國(guó)建筑事業(yè)取得巨大進(jìn)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(wèn)題發(fā)生頻率較高，對(duì)工程結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定性構(gòu)成極大威脅。當(dāng)前迫切需要對(duì)引發(fā)建筑結(jié)構(gòu)裂縫問(wèn)題發(fā)生的原因進(jìn)行細(xì)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(gè)建筑結(jié)構(gòu)安全性和穩(wěn)定性，為我國(guó)建筑事業(yè)高質(zhì)量發(fā)展奠定良好基礎(chǔ)[1]。基于此，本文對(duì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)裂縫成因及解決辦法展開(kāi)探討。

1.建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)裂縫成因分析

對(duì)引發(fā)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)裂縫問(wèn)題的原因進(jìn)行歸納和總結(jié)，主要包含以下幾種。

（1）荷載較大。在建筑結(jié)構(gòu)中一旦出現(xiàn)荷載過(guò)大情況，出現(xiàn)裂縫問(wèn)題的概率也會(huì)升高，并且荷載過(guò)大與建筑結(jié)構(gòu)重量、質(zhì)量存在十分緊密聯(lián)系，若使用建筑材料重量較大和質(zhì)量較差時(shí)，建筑結(jié)構(gòu)抗裂性就會(huì)被削弱，再加上使用建筑材料與工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不相契合，建筑工程整體質(zhì)量也會(huì)遭受不良影響，隨著時(shí)間不斷延長(zhǎng)出現(xiàn)裂縫問(wèn)題概率也會(huì)急劇升高，并導(dǎo)致建筑結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定性和質(zhì)量下降。

（2）環(huán)境溫度。建筑結(jié)構(gòu)裂縫問(wèn)題出現(xiàn)還與環(huán)境溫度存在密切聯(lián)系，當(dāng)外界天氣不斷變化時(shí)，溫度升高和降低會(huì)使建筑結(jié)構(gòu)內(nèi)部處于不穩(wěn)定狀態(tài)，特別是溫度過(guò)高時(shí)建筑材料會(huì)變得更加堅(jiān)硬，建筑結(jié)構(gòu)因?yàn)槭闪殉霈F(xiàn)裂縫情況的概率也會(huì)增加，而建筑結(jié)構(gòu)內(nèi)外部形成較大溫差時(shí)，所產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力也會(huì)引發(fā)裂縫問(wèn)題。

（3）地基不均勻。地基作為建筑工程重要基礎(chǔ)，一旦地基設(shè)計(jì)不夠科學(xué)合理，就極容易導(dǎo)致建筑應(yīng)力分布不均勻，進(jìn)而引發(fā)地基沉降、塌陷等問(wèn)題，整個(gè)建筑安全性和穩(wěn)定性也會(huì)遭受嚴(yán)重威脅，需要對(duì)這部分工作引起高度重視，確保地基穩(wěn)定性。

（4）施工過(guò)程。建筑施工涉及環(huán)節(jié)眾多，針對(duì)不同環(huán)節(jié)所使用材料、機(jī)械和工藝也不盡相同，特別是在工藝技術(shù)應(yīng)用方面，一旦出現(xiàn)工藝技術(shù)使用不當(dāng)、沒(méi)有遵照施工規(guī)范操作、質(zhì)量管控不嚴(yán)等情況，裂縫問(wèn)題也會(huì)頻頻出現(xiàn)，尤其是針對(duì)混凝土施工，無(wú)論材料配比、振搗澆筑、后期養(yǎng)護(hù)哪一環(huán)節(jié)出現(xiàn)差錯(cuò)，都會(huì)引發(fā)裂縫問(wèn)題，并對(duì)建筑工程整體質(zhì)量和使用性能產(chǎn)生嚴(yán)重影響[2]。

2.建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)裂縫問(wèn)題有效解決辦法探討

2.1 做好設(shè)計(jì)工作

做好建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作，可以實(shí)現(xiàn)從根源上預(yù)防裂縫問(wèn)題發(fā)生，具體措施有以下幾種。

（1）結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì)。在開(kāi)展建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作時(shí)，需要深入實(shí)地開(kāi)展勘察工作，并對(duì)科學(xué)準(zhǔn)確地采集相關(guān)數(shù)據(jù)，以確保最終設(shè)計(jì)符合建筑結(jié)構(gòu)體系標(biāo)準(zhǔn)要求，特別是在對(duì)建筑結(jié)構(gòu)受力進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，需要嚴(yán)格遵循整體性原則，使結(jié)構(gòu)受力得到顯著提高，實(shí)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(duì)高層建筑開(kāi)展結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，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(guò)結(jié)構(gòu)尺寸科學(xué)合理設(shè)計(jì)，使整體結(jié)構(gòu)處于相對(duì)平衡狀態(tài)，裂縫問(wèn)題也能減少發(fā)生。

（2）混凝土設(shè)計(jì)。因?yàn)榛炷烈l(fā)的裂縫問(wèn)題比較常見(jiàn)，為防止裂縫產(chǎn)生，就要對(duì)混凝土進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，實(shí)踐中可以選擇強(qiáng)度較高的鋼筋構(gòu)件，避免混凝土出現(xiàn)開(kāi)裂情況，同時(shí)針對(duì)地基沉降出現(xiàn)附加應(yīng)力引發(fā)鋼筋混凝土裂縫問(wèn)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(jì)。對(duì)建筑結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力進(jìn)行設(shè)計(jì)，需要對(duì)幾何結(jié)構(gòu)、使用鋼筋等因素進(jìn)行綜合考量，并通過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)達(dá)到節(jié)省鋼筋用量和減少結(jié)構(gòu)自重目的，實(shí)踐中也要對(duì)整個(gè)建筑結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度進(jìn)行合理控制，使之處于規(guī)定數(shù)值范圍以內(nèi)，同時(shí)在地下部位也要考慮對(duì)后澆帶進(jìn)行設(shè)置，甚至還可以采用密孔鋼絲網(wǎng)對(duì)周圍鋼筋進(jìn)行加固，針對(duì)出現(xiàn)的長(zhǎng)度超過(guò)規(guī)定數(shù)值情況，就可以通過(guò)沉降縫、后澆帶科學(xué)設(shè)置，避免和減少裂縫問(wèn)題發(fā)生[3]。

2.2 合理選擇材料

建筑工程開(kāi)展施工需要運(yùn)用到的材料有很多，并且針對(duì)不同環(huán)節(jié)需要運(yùn)用材料也存在一定差異，若出現(xiàn)材料質(zhì)量不過(guò)關(guān)、不符合施工標(biāo)準(zhǔn)要求等情況，不僅會(huì)引發(fā)裂縫問(wèn)題，還會(huì)威脅到整體結(jié)構(gòu)質(zhì)量，相應(yīng)性能發(fā)揮也會(huì)大打折扣，為此要對(duì)材料進(jìn)行嚴(yán)格把控。實(shí)踐中需要根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求，對(duì)各部分施工材料類型、規(guī)格、數(shù)量、性能等加以明確，并委派專門(mén)人員對(duì)這些材料進(jìn)行采購(gòu)，在這過(guò)程中也要貨比三家選擇綜合資質(zhì)比較好的供應(yīng)商進(jìn)行合作，同時(shí)在材料使用時(shí)對(duì)材料質(zhì)量、規(guī)格等進(jìn)行一一檢驗(yàn)，以避免因?yàn)椴牧弦蛩囟l(fā)裂縫問(wèn)題[4]。如：在對(duì)混凝土材料進(jìn)行選擇時(shí)，若使用混凝土體積相對(duì)較大，就可以選擇水熱化值相對(duì)較低的礦渣水泥加以運(yùn)用，并對(duì)水泥漿稠度進(jìn)行科學(xué)調(diào)整，使混凝土具備較強(qiáng)的拉伸性，在砂石骨料方面要保證級(jí)配良好，確保所使用材料符合設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)要求，在保障材料質(zhì)量的同時(shí)，建筑結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫概率也會(huì)大幅度降低。

2.3 施工過(guò)程嚴(yán)格把關(guān)

為杜絕建筑工程裂縫產(chǎn)生，就要對(duì)施工過(guò)程進(jìn)行嚴(yán)格把關(guān)，主要是因?yàn)榻ㄖこ淌┕ぐ瑑?nèi)容眾多，施工中一旦出現(xiàn)工藝把握不牢、操作不規(guī)范等問(wèn)題，不但會(huì)引發(fā)裂縫問(wèn)題，還會(huì)威脅整體工程質(zhì)量[5]。尤其是針對(duì)建筑混凝土施工，其質(zhì)量控制好壞將直接影響到整體建筑結(jié)構(gòu)安全性和穩(wěn)定性，為此需要對(duì)混凝土施工技術(shù)進(jìn)行深入研究，并指導(dǎo)施工人員嚴(yán)格遵照工藝標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行操作。如：在混凝土澆筑施工中，除了要對(duì)施工環(huán)境可能造成影響進(jìn)行考慮以外，還要對(duì)工藝技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化創(chuàng)新，實(shí)踐中可以通過(guò)分層澆筑施工的方式，降低外部環(huán)境對(duì)澆筑質(zhì)量產(chǎn)生的不良影響，針對(duì)出現(xiàn)的溫度較高情況，還可以采取埋設(shè)水管措施，使混凝土內(nèi)部外溫度保持一致，混凝土結(jié)構(gòu)抗裂性能也會(huì)明顯提升，同時(shí)對(duì)鋼筋凝土結(jié)構(gòu)施工位置進(jìn)行科學(xué)設(shè)置，在保證鋼筋結(jié)構(gòu)不會(huì)受到混凝土施工影響的同時(shí)，利用建筑結(jié)構(gòu)梁體、樓板之間混凝土材料強(qiáng)度等級(jí)保持相同、節(jié)點(diǎn)核心區(qū)域混凝土強(qiáng)度等級(jí)與墻柱混凝土材料保持相同等措施，維護(hù)整個(gè)建筑結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。另外，在出現(xiàn)建筑梁柱墻混凝土等級(jí)超過(guò)底板混凝土強(qiáng)度情況時(shí)，需要對(duì)節(jié)點(diǎn)核心區(qū)域混凝土強(qiáng)度大小進(jìn)行科學(xué)調(diào)整，實(shí)踐中可以在驗(yàn)算以后采用加大節(jié)點(diǎn)區(qū)域配筋、增配抗裂鋼筋等措施，防止交接部位出現(xiàn)裂縫情況，建筑結(jié)構(gòu)承載和抗裂能力也會(huì)得到進(jìn)一步提高。

2.4 溫度荷載裂縫有效控制

針對(duì)較常發(fā)生或已經(jīng)發(fā)生的溫度、荷載裂縫，也要及時(shí)采取措施進(jìn)行科學(xué)防治。在溫度裂縫控制方面，需要對(duì)規(guī)劃和選擇工作加以關(guān)注，尤其是開(kāi)展混凝土結(jié)構(gòu)施工，除了要進(jìn)行較長(zhǎng)凝固時(shí)間以外，還要對(duì)水泥進(jìn)行科學(xué)選擇，以降低水化熱現(xiàn)象，當(dāng)混凝土達(dá)到初始強(qiáng)度以后，就要對(duì)水分和溫度固化條件進(jìn)行嚴(yán)格控制，以確保混凝土表面溫度和濕度，防止發(fā)生表面裂縫問(wèn)題，同時(shí)聯(lián)系實(shí)際施工要求，選擇和運(yùn)用合理的施工工藝，并在此基礎(chǔ)上做好施工過(guò)程細(xì)節(jié)把控工作，在防止裂縫問(wèn)題發(fā)生的同時(shí)，可以根據(jù)實(shí)際遇到問(wèn)題采取相對(duì)應(yīng)措施加以解決。此外要盡可能地避免出現(xiàn)不規(guī)則結(jié)構(gòu)情況，隨著溫度不斷變化，結(jié)構(gòu)不規(guī)則也會(huì)加劇裂縫問(wèn)題發(fā)生，針對(duì)不同部位相關(guān)尺寸也要符合要求，在有效控制材料形變的基礎(chǔ)上，減少溫度伸縮帶來(lái)的巨大差距，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)溫度裂縫有效控制。在荷載裂縫方面，可以在建筑物頂層對(duì)保溫層、隔熱層進(jìn)行設(shè)置，以防止墻體與屋里出現(xiàn)較大溫度差異，進(jìn)而引發(fā)裂縫問(wèn)題，同時(shí)注重對(duì)模板周轉(zhuǎn)率進(jìn)行控制，確保模板拆除是在一定荷載力情況下，在這過(guò)程即便是出現(xiàn)裂縫也能及時(shí)發(fā)現(xiàn)，并嚴(yán)格遵照施工規(guī)范要求進(jìn)行操作，防止裂縫問(wèn)題帶來(lái)更為嚴(yán)重影響。

3.結(jié)語(yǔ)

實(shí)際工程設(shè)計(jì)建設(shè)時(shí)，因?yàn)闇囟?、材料、施工等因素引發(fā)的裂縫問(wèn)題，使建筑結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性遭受嚴(yán)重威脅，并對(duì)建筑工程質(zhì)量和使用效能產(chǎn)生極大影響。加強(qiáng)裂縫成因研究和解決辦法探討迫在眉睫，實(shí)踐中也要結(jié)合建筑工程實(shí)際情況，對(duì)較常發(fā)生的裂縫問(wèn)題進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，并在明確裂縫問(wèn)題出現(xiàn)真正原因以后，采取極具針對(duì)性應(yīng)對(duì)措施，以從根源上杜絕和防范裂縫產(chǎn)生，建筑結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定性也能得到有力保障，并促進(jìn)我國(guó)建筑事業(yè)朝著高質(zhì)量方向發(fā)展。