試論建筑結構設計預控工程裂縫分析

王曉丹

摘要：裂縫問題是建筑結構設計工程中的常見問題，也是建筑行業引入現代混凝土結構的負面作用和影響，因此要進行建筑結構設計中工程裂縫的預防工作需要首先明確現代建筑中混凝土結構造成裂縫的主要原因和解決措施，以及在整體的工程項目建設中，如何在預防裂縫工作中進行前期準備、資金預算安排以及材料設備的安排，解決裂縫問題成為完成項目工程的必然階段。

關鍵詞：建筑項目；結構設計；裂縫預防

建筑項目進行中的裂縫產生原因具有多樣性，因此也造成了不同種類和類型的裂縫。主要的類型根據形成原因的不同而有所區別，一般情況下討論的裂縫問題的主要類型為材料干濕變化而造成的收縮性的裂縫，收縮裂縫是進行工程結構設計中的裂縫預防過程中應該注意的最為重要的類型，但并非預防措施中需要考慮的唯一類型，需要在進行收縮裂縫了解和認知的基礎上提出相對合理的措施。

一、收縮性裂縫的形成原因和防治措施

（一）收縮性裂縫的主要特征和形成原因

收縮性裂縫形成的主要現象為結構構建表面的澆筑地方具有一定的裂縫，裂縫的寬度和深度并沒有達到不可修復的地步，因此在裂縫形成的過程中可以通過必要的措施來進行及時彌補以改善裂縫存在的問題。這一類型由于其形成的原因和形成的裂縫寬度和深度而被稱為收縮裂縫，具體的收縮裂縫類型還包括有干燥收縮和凝態收縮以及塑態收縮等，其中干燥收縮的主要形成原因在于字面意思中的干燥二字，所形成的原因也多半在于所使用的混凝土材料的質量沒有達到應有的標準，以及混凝土材料在進行攪拌和制作過程中的水分比例和其他材料比例的調和未達到建筑工程需要的干濕程度[1]。另外還需要注意的一點是混凝土在澆筑過程中的水分的養護質量不佳也是造成收縮性裂縫產生的主要原因。

（二）收縮性裂縫的預控工程重點

要徹底解決收縮性裂縫產生的負面效應以及在工程進行前對收縮性裂縫進行充分防治的關鍵，在于對其形成原因的挖掘以及裂縫產生的現象背后原理的了解。

收縮性裂縫的主要表現是發覺收縮性裂縫是否存在的關鍵，但不能夠僅僅停留在了解現象特征的基礎上，而是要根據裂縫存在的現象進行深層次的原理和外部原因的分析，而此項研究的目的也在于此。重點不在于解決細節性的裂縫問題，而是通過深入研究來獲取能夠進行及時預防的有效措施。從收縮性裂縫產生的原因和現象來分析可以發現這一問題可以通過提高混凝土制作和養護的質量來解決，大部分的收縮性裂縫產生的原因在于干濕程度和凝結程度的不合理，因此混凝土的制作和養護應該從材料的購買開始進行質量的嚴格把關，在制作的過程中明確水分的摻雜比例和其他材料混合過程中應該投入的比例，其次要在混凝土搬運和養護的過程中把握其中的水分和干濕程度，保證其中的水分能夠達到項目建設的標準和要求[2]。

在必要的時候可以通過重新振搗混凝土的方式來確保混凝土的流動性，并需要在干燥程度較強的混凝土中撒入一定的干水泥粉并加入足夠的水來促進混凝土的重新吸收。

二、溫度原因產生的裂縫的防治措施分析

（一）形成特征分析

這一類型的裂縫的形成原因主要在于溫度的變化形成的熱脹冷縮的效應導致結構的形狀變化而使得建筑物建設過程中產生裂縫。由于其產生原因的特征而使得這一類型的裂縫多存在于房屋的頂層和窗角等區域，房屋兩端形成裂縫的可能性大于房屋中間部分，因此要預控溫度裂縫便需要重點關注裂縫產生的對角和兩端部分。外界的溫度變化并非項目建設可以控制的，但必要的溫度調節是項目建設措施預控中可以完成的部分。包括了選擇合適溫度的水泥、增加水量、改善工藝、調整項目施工的時間等措施。一般情況下對裂縫形成影響來源于夏季的高溫和寒冷季節的寒潮影響，并且具體會對混凝土表面面積較大和體積較大的項目建設造成深刻影響[3]。

（二）預防措施的具體內容

要預防溫度裂縫的形成便需要通過了解溫度變化情況來進行必要的降溫和升溫。炎熱天氣和寒冷天氣中也存在溫差較大的情況，因此需要充分結合當地的氣候條件和氣溫變化情況進行水泥類型的選擇。在高溫季節來選擇低熱水泥或者中地熱水泥，例如粉煤灰水泥類型和礦渣水泥類型等。通過原材料內部的特征和效應來適應區域性的溫度變化情況，也需要注意的一點是水泥熱度選擇的同時仍然要注意其中的質量，并且將預防收縮性裂縫中的預控措施進行必要的結合。另外還可以利用具有一定功效的外加劑來增添混凝土拌合物的流動性和保水性，所依賴的原理在于外加劑本身具有的減少水分和增加塑性程度以及緩解凝合程度的功效，并且這些功效的產生也會從側面來推遲熱力效應的產生時間，從而為項目建設的穩定性提供安全的時間和空間。

改善工藝的做法主要依賴施工人員的具體施工技術，需要施工人員及時發覺和防范可能存在的潛在溫度變化，并利用嫻熟的振搗技術來增強混凝土的防裂縫功效[4]。粉煤灰和礦渣的添加在一定程度上有助于緩和熱度，但其中要添加的具體比例還需要經驗豐富的施工人員進行技術性把握才能夠利用合適的材料解決存在的問題。

三、沉降裂縫產生的原因和預控措施分析

沉降裂縫產生的首要原因在于前期的地基不夠穩定和牢靠以及基礎性的表面的材料分布不均勻而使得墻體產生斜裂等現象。另外使用材料的不當和支架的不夠穩定也會使得項目建設中形成沉降裂縫。地基基礎不穩定和不牢靠所形成的后果十分嚴重，而沉降裂縫的產生恰恰是在提醒施工人員需要采取一定的措施來控制地基的穩定性，但改進的措施和防護的措施都需要建立在地基的建設沒有大問題的基礎上，不然只能將已經建設好的部分建筑物進行重新建設。這種情況不僅會消耗掉大量的資金和費用，更會破壞項目建設的初始計劃安排和進度安排。因此在地基建設初期就應該考慮到其可能產生的所有效應類型，來明確地基建設質量安全的重要性。沉降裂縫雖然是項目建設中較為細節性的部分，但背后暴露的潛在問題則是項目建設中的質量基礎。進行預防的措施還包括有支架的穩定性以及沉降裂縫方向特征的把控。

四、結束語

建筑結構設計中裂縫的防控關鍵在于充分了解潛在的裂縫類型和產生原因，并通過項目建設的設計安排和基礎鞏固的牢靠程度來避免部分裂縫的產生。也因為裂縫產生后的完善工作需要耗費的成本和費用以及施工精力都十分繁重，因此需要更加重視項目進行前期的預控工作和措施。

參考文獻：

[1]張永超.建筑工程現澆樓板裂縫成因分析及預防工藝[J].建筑機械，2016（06）：106-107+136.

[2]王雙偉.工業與民用建筑施工中混凝土結構裂縫形成及預防措施[J].智能城市，2016，2（01）：150-151.

[3]孫衛東.工民建施工中墻體裂縫預防措施[J].現代商貿工業，2013，25（02）：175-176.

（作者單位：河南省建筑設計研究院有限公司）