房屋建筑結(jié)構(gòu)裂縫成因與應(yīng)對措施的探析

曲憲偉

(廣州市住宅建筑設(shè)計院有限公司山西分公司，山西 太原 030000)

當(dāng)前，伴隨城鎮(zhèn)化的逐步發(fā)展，不同類型的建筑工程逐漸興起并呈現(xiàn)出高速發(fā)展的趨勢。在這個背景下，如何降低建筑結(jié)構(gòu)裂縫問題發(fā)生的概率，不僅是當(dāng)前急需解決的主要問題，更是提升社會公眾居住水平的基本要求。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計是建筑工程施工的前提條件，因為結(jié)構(gòu)設(shè)計的內(nèi)容比較復(fù)雜，很容易產(chǎn)生施工質(zhì)量問題，更甚者發(fā)生嚴(yán)重的安全事故。當(dāng)中，裂縫問題是困擾建筑施工人員的一大難題，裂縫對于建筑物安全性存在嚴(yán)重威脅。相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的過程中時常產(chǎn)生裂縫問題，嚴(yán)重的話還會威脅到社會公眾人身以及財產(chǎn)安全。因此，相關(guān)設(shè)計單位以及施工部門需要正確認(rèn)識到解決裂縫問題具有的重要意義，同時與建筑工程的實際情況制定科學(xué)的裂縫防治措施。

1 建筑工程的裂縫問題分析

1.1 建筑工程中預(yù)防裂縫的意義

近幾年，我國的社會經(jīng)濟(jì)有了明顯的發(fā)展，因此為整體建筑行業(yè)的高速發(fā)展創(chuàng)造良好條件。在建筑工程中，不能規(guī)避的就是建筑結(jié)構(gòu)存在的裂縫問題，根據(jù)裂縫導(dǎo)致的不良影響程度不同，將結(jié)構(gòu)裂縫細(xì)分成三個類型，分別是深層裂縫以及表面裂縫與貫穿裂縫。很多時候，貫穿裂縫是三種類型中影響最嚴(yán)重的一種建筑結(jié)構(gòu)裂縫，假如建筑結(jié)構(gòu)產(chǎn)生這種裂縫，會對建筑結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性及安全性導(dǎo)致嚴(yán)重影響。若是產(chǎn)生深層裂縫，會對建筑結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量產(chǎn)生相應(yīng)損害。若是不能快速進(jìn)行解決與修復(fù)，表層裂縫也會逐漸轉(zhuǎn)成深層裂縫，進(jìn)而引發(fā)不良后果。因此，預(yù)防建筑結(jié)構(gòu)的裂縫現(xiàn)象的出現(xiàn)，必須重點關(guān)注。

1.2 裂縫的不同類型

1.2.1 塑性沉降的裂縫

塑性的沉降裂縫是建筑結(jié)構(gòu)中比較常見的裂縫，裂縫的外表像魚身，中間寬，兩邊比較窄。一般而言，這種裂縫多出現(xiàn)在變截面或是梁板的交匯處，裂縫的深度較大，會觸碰到鋼筋。預(yù)防裂縫產(chǎn)生的方案有三種，依次是選取合理水灰比以及砂率的科學(xué)控制與合理設(shè)計坍落度。在部分建筑工程中會發(fā)生界面差距非常大的構(gòu)件，傳統(tǒng)手段不能對裂縫進(jìn)行遏制，這時就必須采取一些特殊的手段，比如深層澆筑，靜置一段時間，在沉降穩(wěn)定之后和界面層一起進(jìn)行澆筑施工。

1.2.2 塑性收縮的裂縫

目前，建筑工程施工的水平良莠不齊，當(dāng)建筑施工不恰當(dāng)時，就容易出現(xiàn)塑性的收縮裂縫。這種裂縫外觀不具有單一的規(guī)格，且裂縫的間距大小也存在差異，小一些的間距只有幾厘米，大的間距可以達(dá)到十幾厘米。裂縫不會一下子就形成，需要經(jīng)過一段時間才會形成。預(yù)防裂縫產(chǎn)生方法有兩種，一種是合理控制水膠，另外一種是準(zhǔn)確把控水泥的用量。當(dāng)遇到高溫或是大風(fēng)等一些極端天氣時，建筑施工單位必須提升控制的等級，這樣才能在一定程度上抑制結(jié)構(gòu)裂縫形成。

1.2.3 溫度應(yīng)力的裂縫

溫度應(yīng)力裂縫可以理解為溫度是致使產(chǎn)生裂縫的主要原因。因為澆筑工程的過程比較久，且早晚溫差比較大，且混凝土自身溫度分布的不均勻，都會對澆筑產(chǎn)生影響。當(dāng)溫度言論高于混凝土承載力之后，就容易出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象。從結(jié)構(gòu)外表來看，這種類型的裂縫表現(xiàn)的不是很明顯，但破壞力卻很大。預(yù)防裂縫產(chǎn)生的有效手段就是采用相應(yīng)措施將溫度控制在合理的區(qū)間。

1.3 裂縫對建筑產(chǎn)生的影響

1.3.1 使用層面

只有用戶使用的好，才是真的好，為了實現(xiàn)這個目標(biāo)，就必須對建筑結(jié)構(gòu)裂縫問題進(jìn)行控制。目前多數(shù)建筑的外墻以及底部都出現(xiàn)一些裂縫，進(jìn)而致使發(fā)生滲水以及漏水情況。若是排水不力，很容易導(dǎo)致房屋產(chǎn)生積水。這樣房屋的濕度就容易超過正常值，給霉菌成長提供機(jī)會。沒人喜歡在這樣環(huán)境下居住，從而導(dǎo)致建筑的價值產(chǎn)生降低。

1.3.2 耐久層面

鋼筋與水泥屬于混凝土的主要構(gòu)成部分，鋼筋與水泥兩者之間的關(guān)系非常密切。而裂縫就好比一把刀子，將二者進(jìn)行分離。鋼筋和水接觸，很容易發(fā)生銹蝕現(xiàn)象，從而降低鋼筋耐久性能。時間一長，鋼筋就發(fā)揮不出自身具有的作用，這時混凝土強(qiáng)度也會降到最低，載荷一旦增加，混凝土就會瓦解。

1.3.3 強(qiáng)度層面

混凝土對整體房屋建筑提供支撐，混凝土強(qiáng)度會關(guān)系到房屋建筑使用的周期。設(shè)計工作如果存在缺陷，則會致使房屋建筑結(jié)構(gòu)產(chǎn)生細(xì)小的裂縫。伴隨時間的推移，裂縫會逐漸增大，而這些裂縫則會使結(jié)構(gòu)強(qiáng)度產(chǎn)生降低。當(dāng)強(qiáng)度值達(dá)不到設(shè)計要求時，房屋建筑安全性能就會降低。

2 房屋建筑出現(xiàn)裂縫的原因

2.1 建筑工程的設(shè)計與施工質(zhì)量產(chǎn)生的裂縫

當(dāng)前我國房屋建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計存在結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理及變形縫位置設(shè)計和伸縮不當(dāng)?shù)纫恍﹩栴}，都是因為在建筑工程設(shè)計的過程中，相關(guān)設(shè)計人員沒有與建筑所在地區(qū)環(huán)境相結(jié)合就對建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計，并且為了對混凝土的溫度和混凝土剛度進(jìn)行全面考慮，致使在建筑施工過程中，混凝土因為凝結(jié)時較早承受應(yīng)力而發(fā)生垂直裂縫與斜裂縫等等。并且在建筑施工的過程中也容易產(chǎn)生裂縫問題，主要是由于施工的材料質(zhì)量問題，同時在建筑施工過程中沒有做好施工質(zhì)量等相關(guān)管理工作，致使混凝土的水灰比與砂石的級配存在不合理的現(xiàn)象，從而使混凝土產(chǎn)生裂縫問題。

2.2 溫度變化產(chǎn)生的裂縫

在完成混凝土的澆筑后，因為水泥在硬化過程中會釋放出水化熱，導(dǎo)致混凝土內(nèi)部的溫度逐漸上升之后，最終超過混凝土外部溫度，使混凝土的表面產(chǎn)生比較大的拉應(yīng)力，而凝結(jié)硬化的后期，混凝土內(nèi)部的溫度產(chǎn)生下降從而產(chǎn)生混凝土內(nèi)部拉應(yīng)力，進(jìn)而形成混凝土的溫度裂縫。在建筑施工的過程中，如果沒有做好混凝土養(yǎng)護(hù)及溫度控制相關(guān)工作也容易產(chǎn)生裂縫，尤其是天氣比較炎熱的夏天，混凝土在經(jīng)過長時間的照射，屋面及墻體混凝土因為溫差較而產(chǎn)生熱脹冷縮的效應(yīng)，致使混凝土產(chǎn)生變形，從而導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)裂縫。

2.3 墻體干縮產(chǎn)生的裂縫

在對建筑進(jìn)行混凝土施工的過程中，混凝土內(nèi)外水分蒸發(fā)的程度和水泥漿蒸發(fā)的程度不相同就會致使混凝土出現(xiàn)收縮的現(xiàn)象，進(jìn)而產(chǎn)生裂縫問題。一般條件下，墻體干縮裂縫一般發(fā)生在混凝土進(jìn)行養(yǎng)護(hù)期間或是混凝土澆筑一周之后，裂縫問題產(chǎn)生原因是混凝土外部溫度變化致使混凝土表面水分流失的比混凝土內(nèi)部多，最后因為混凝土發(fā)生變形而引起裂縫，但是，混凝土束縛作用會使混凝土產(chǎn)生拉應(yīng)力也容易產(chǎn)生裂縫問題。

2.4 地基不均勻沉降產(chǎn)生的裂縫

在房屋建筑的施工過程中，高挖低填的形式是運(yùn)用非常廣泛的建筑地基平整的方式，但這種方式進(jìn)行的地基平整，其建筑地基并沒有進(jìn)行壓實，同時在不同位置的其他地基密實的程度也存在很大差異，因為建筑地基的基礎(chǔ)樁布置的不合理情況致使在房屋建設(shè)完成之后發(fā)生地基下沉的情況。如果房屋地基沉降的程度不相同，那么整體建筑地基就會產(chǎn)生位移，房屋建筑結(jié)構(gòu)上部也會產(chǎn)生拉應(yīng)力及剪應(yīng)力，就會致使建筑墻體發(fā)生裂縫問題。

2.5 化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的裂縫

一般我們將化學(xué)方應(yīng)引發(fā)的裂縫問題劃分成兩個類別：1)鋼筋銹蝕與堿骨料反應(yīng)引發(fā)的裂縫。這種類型引發(fā)的裂縫問題屬于是混凝土結(jié)構(gòu)中非常常見的類型，是因為在完成建筑混凝土攪拌后，混合料中存在部分的堿性離子，這部分堿性離子與混合料中活性骨料相結(jié)合而產(chǎn)生的化學(xué)反應(yīng)，同時還會對混凝土周圍水分進(jìn)行吸收，導(dǎo)致混凝土的體積產(chǎn)生膨脹，從而致使混凝土產(chǎn)生膨脹裂縫，這種類型混凝土修補(bǔ)的難度比較大，且修補(bǔ)工藝也比較復(fù)雜；2)在進(jìn)行混凝土澆筑過程中，因為混凝土的振搗不當(dāng)或是鋼筋保護(hù)層比較薄等一些原因，使混凝土混入了一些有害的物質(zhì)，致使鋼筋產(chǎn)生銹蝕及體積膨脹等情況，因此產(chǎn)生膨脹裂縫。這種類型的裂縫多數(shù)是沿著鋼筋位置產(chǎn)生，為縱向形式。

3 建筑結(jié)構(gòu)裂縫控制的相應(yīng)措施

3.1 溫度變化產(chǎn)生裂縫的改善措施

1)為了減少建筑施工材料中混凝土水泥用量，能在混凝土中增加引氣劑與塑化劑等，對混凝土攪拌的過程中，相關(guān)的施工單位必須對碎石進(jìn)行冷卻，或者在水中放入冰塊，使混凝土的澆筑溫度產(chǎn)生降低，若是外界環(huán)節(jié)溫度相對較高時，相關(guān)施工單位需要控制混凝土結(jié)構(gòu)澆筑厚度，但是必須控制厚度，不能太厚，可以在混凝土結(jié)構(gòu)中安放冷卻管，將冷水注入其中，以此降低混凝土溫度，依據(jù)建筑施工的基本要求對混凝土模板予以拆除，在混凝土結(jié)構(gòu)強(qiáng)度達(dá)不到規(guī)定強(qiáng)度要求時，不能將模板予以拆卸；2)針對因為混凝土溫度變化而致使建筑結(jié)構(gòu)發(fā)生產(chǎn)生裂縫問題，采取相應(yīng)措施：對于長條形建筑結(jié)構(gòu)，如果長度高于45m時，必須在建筑中設(shè)置伸縮縫，如果建筑結(jié)構(gòu)中墻體不屬于承重墻，則可以選用240墻，以此提升建筑墻體對于溫度差異的抗變能力；由于建筑屋面承受的溫度變化很大，建筑屋面?zhèn)魉蜏囟鹊膽?yīng)力也比較大，為此，強(qiáng)化建筑屋面的強(qiáng)度是非常必要的。

3.2 增強(qiáng)混凝土材料的質(zhì)量

1)對建筑工程進(jìn)行建設(shè)的過程中，對混凝土材料進(jìn)行選取時要以建筑行業(yè)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)作為基礎(chǔ)準(zhǔn)則，規(guī)避發(fā)生偷工減料現(xiàn)象及材料質(zhì)量未達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)等問題，同時，混凝土澆筑的相關(guān)人員要增強(qiáng)對混凝土材料的嚴(yán)格監(jiān)督?；炷敛粌H是建筑結(jié)構(gòu)承載材料，還是荷載的主體，若是混凝土中水泥的質(zhì)量沒有符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，并且砂石質(zhì)量較低，從而致使混凝土材料強(qiáng)度沒有得到有效保障，就不能規(guī)避出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象。同時，還要降低混凝土入模時塌落度，進(jìn)而確?；炷聊馨踩珒Υ?，及安全運(yùn)輸;2)在建筑工程施工的過程中，對于不同規(guī)格的水泥材料與混凝土規(guī)格選取，要嚴(yán)格的控制在建筑工程的施工成本的相應(yīng)范圍內(nèi)，盡量選取質(zhì)量較高和規(guī)格較高的混凝土材料，從而符合建筑建設(shè)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，使混凝土材料強(qiáng)度達(dá)到相關(guān)規(guī)定與要求，規(guī)避因為荷載而產(chǎn)生裂縫。

3.3 對配筋將進(jìn)行合理設(shè)計

為提升建筑結(jié)構(gòu)的變形能力和整體性能，相關(guān)的設(shè)計人員可以將適量的鋼筋加入至混凝土的結(jié)構(gòu)中去?？茖W(xué)合理的設(shè)計配筋，并對配筋方式進(jìn)行嚴(yán)格管控，有利于提升建筑配筋的效果，能有效規(guī)避房屋建筑結(jié)構(gòu)發(fā)生裂縫情況。對房屋建筑結(jié)構(gòu)配筋設(shè)計的過程中，為了對建筑結(jié)構(gòu)裂縫進(jìn)行嚴(yán)格控制，提升建筑梁板的穩(wěn)固性與強(qiáng)度，可以選取雙層通長的方式，為了減輕混凝土發(fā)生的收縮變形，預(yù)防混凝土發(fā)生裂縫，必須對鋼筋的布設(shè)距離和不舍空間進(jìn)行明確。

3.4 對混凝土澆筑之后的養(yǎng)護(hù)予以重視

混凝土材料的強(qiáng)度是伴隨時間增加而逐步增加的，若是沒有對混凝土的養(yǎng)護(hù)工作予以重視，還會發(fā)生混凝土的強(qiáng)度較差的現(xiàn)象，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫。對混凝土澆筑完畢之后，還要在建筑工程施工的現(xiàn)場設(shè)置一些特別醒目的養(yǎng)護(hù)標(biāo)識，并采取具有針對性的混凝土養(yǎng)護(hù)措施?；炷敛牧蠌?qiáng)度的形成與養(yǎng)護(hù)過程之間存在緊密聯(lián)系，采取保溫措施和濕氣固化等措施對建筑結(jié)構(gòu)的混凝土養(yǎng)護(hù)具有重要的作用。在現(xiàn)實建筑工程的混凝土養(yǎng)護(hù)的過程中，更加注意對混凝土溫度和濕度進(jìn)行有效監(jiān)測，進(jìn)而確保混凝土養(yǎng)護(hù)工作的有序開展。

3.5 對混凝土板存在的開裂情況進(jìn)行嚴(yán)格控制

建筑樓板的位置非常容易產(chǎn)生結(jié)構(gòu)裂縫問題，為了有效控制混凝土板開裂的情況，相關(guān)的施工單位要對混凝土和鋼筋使用的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行科學(xué)提高。1)科學(xué)設(shè)計混凝土的配合比與配筋率；2)為高效提升鋼筋的抗拉伸作用，對鋼筋進(jìn)行科學(xué)布設(shè)，還要對鋼筋的位置和鋼筋的數(shù)量進(jìn)行嚴(yán)密檢查，以此保證房屋建筑工程施工的質(zhì)量；3)從建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計角度予以綜合考慮，對建筑樓板的裂縫問題進(jìn)行控制，以防建筑結(jié)構(gòu)因為發(fā)生沉降變形導(dǎo)致對混凝土的質(zhì)量產(chǎn)生嚴(yán)重影響，相關(guān)的施工單位還要明確建筑結(jié)構(gòu)的主要強(qiáng)度，有效解決混凝土結(jié)構(gòu)的剪應(yīng)力和拉應(yīng)力產(chǎn)生變化的情況；4)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的過程中，施工單位需要先確定建筑結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度，將鋼筋布設(shè)在建筑外墻的墻角位置，在陽光照射位置和建筑拐角處等相應(yīng)位置設(shè)置雙層鋼筋。

3.6 逐步優(yōu)化建筑建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的施工工藝

混凝土材料的科學(xué)選取和建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的合理性是有效降低結(jié)構(gòu)裂縫問題的理論基礎(chǔ)，施工工藝的逐步優(yōu)化和施工質(zhì)量的保障是降低建筑結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫的重要環(huán)節(jié)。在混凝土澆筑施工的過程中，還要將混凝土設(shè)計相關(guān)要求作為相關(guān)準(zhǔn)則對混凝土進(jìn)行澆筑，特別是控制混凝土澆筑施工的順序。在規(guī)模比較大且復(fù)雜性較強(qiáng)的建筑工程混凝土建筑的過程中，必須綜合考量會對混凝土質(zhì)量產(chǎn)生影響的相關(guān)因素，進(jìn)而不斷健全混凝土施工工藝，保證混凝土的澆筑工作能更高質(zhì)量的完成。同時，建筑結(jié)構(gòu)的施工工藝優(yōu)化中非常重要的內(nèi)容是對混凝土進(jìn)行澆筑的相關(guān)工作人員進(jìn)行專業(yè)知識培訓(xùn)，從而提升施工人員的綜合素養(yǎng)，從而使建筑工程的質(zhì)量得到保證，降低裂縫的產(chǎn)生。提升相關(guān)施工人員自身的綜合素養(yǎng)，使建筑工程的質(zhì)量得到有效保障，降低建筑結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫的概率。

4 結(jié)語

綜上所述，裂縫問題是建筑工程結(jié)構(gòu)中非常常見的問題，而結(jié)構(gòu)設(shè)計是影響建筑工程質(zhì)量的主要步驟，會對后續(xù)社會公眾居住生命安全以及財產(chǎn)安全產(chǎn)生直接影響。為此，對建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計的步驟進(jìn)行有效控制，是解決結(jié)構(gòu)裂縫問題的基礎(chǔ)，能從很大程度上確保建筑工程質(zhì)量。對于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中產(chǎn)生的裂縫問題，必須對產(chǎn)生原因進(jìn)行綜合分析，進(jìn)而使裂縫問題能得到有效解決，從而提高建筑工程整體質(zhì)量，推動建筑工程的飛速發(fā)展。