余恕國
摘 ? ?要:本文從分類闡述現澆混凝土裂縫的主要類型和其成因入手,切入建筑結構設計視角,對當前易造成現澆混凝土裂縫出現的種種問題進行總結分析,在深入剖析這些問題的基礎上,探索提出優化結構設計、提高現澆混凝土施工質量的對策路徑。
關鍵詞:建筑結構設計;現澆混凝土裂縫;控制對策
1 ?引言
隨著我國城市化進程不斷推進,當前城市建設、特別是住房建設領域逐漸出現了高層化的趨勢,與此同時,由于建筑體量過大、結構設計缺乏合理性等問題造成的混凝土裂縫發生機率也在逐年上升,嚴重威脅建筑工程項目的整體質量。在這種背景下,如何通過改善結構設計,有效控制和減少現澆混凝土裂縫產生,提高建筑項目建設質量,成為工程界和社會各界廣泛關注的熱點問題。
2 ?常見現澆混凝土裂縫及成因[1]
2.1 ?建筑負荷引起的裂縫
建筑建成后,會長時間承受來自外界和自身的壓力,而許多建筑結構設計方案過分追求造型美觀,人為增加了大量凹凸轉角形成的集中剪力,加上負荷設計值、樓板厚度設計值選取不當、地基處理不均勻等問題,后期混凝土產生裂縫在所難免。
2.2 ?溫度變化引起的裂縫
一是在混凝土固化過程中,瞬間放出大量水化熱,混凝土內部溫度會隨之急劇上升,同時由于混凝土表面散熱較快,就給混凝土內外部造成了較大的溫差,容易使其產生裂縫;二是混凝土和磚石等建筑材料受熱膨脹不均,在日光照射下形成的變形拉伸也不同,由此導致材料之間產生間隙、進而出現裂縫。
3 ?現狀問題綜述[2]
3.1 ?前期結構概念設計重視程度不足,防范現澆混凝土裂縫的工作基礎不牢
從當前我國工程實踐來看,建設單位中“重趕超工期、輕質量控制”的思想仍普遍存在,導致建設周期給結構設計留有的時間不足,復雜地形勘查、受力薄弱部位分析、結構方案和布置等工作開展往往較為倉促,設計人員無法根據不同受力結構在各種作用下的反應、變形能力和破壞機制以及各種構造措施等方面制約因素,對受力結構進行細致地概念分析和判斷,后期設計方案難以作為現澆混凝土選材、施工依據,出現裂縫自然難以避免。
3.2 ?設計人員能力水平有限,防范現澆混凝土裂縫的水平難以提升
考量我國實際,當前許多建筑設計機構缺乏行之有效的設計監管機制和人才發展激勵機制,結構方案設計模式化的現象較為嚴重,大部分設計人員缺乏改善自己工作的能力和動力,在實際項目工作中,建筑物荷載計算失誤、構件厚度及配筋數量不足、受力計算不準確等問題頻發,給后期現澆混凝土施工埋下安全隱患。
3.3 ?相關規范標準不完善,防范現澆混凝土裂縫的依據不足
雖然我國建筑結構設計方面的規范幾經更新,正逐漸趨于完善,但隨著不同專業口徑、不同等級設計規范的相繼頒布,不少內容標準并不一致,例如部分公共建筑的負荷設計標準較低,而混凝土設計標準值較高,造成設計人員在操作具體項目時,采用的混凝土強度等級偏高,造成后期水化熱相應地提高,大大增加了混凝土裂縫產生的可能性。另外,隨著建筑層數不斷提高,在結構設計中經常會遇到建筑長度如何確定等特殊問題,而目前有關規范中缺乏對此類問題的明確標準,導致設計人員難以合理確定伸縮縫間距,也無形中增加了混凝土裂縫產生的可能性。
4 ?對策路徑[3]
4.1 ?做好結構設計前期工作,夯實防范現澆混凝土裂縫的工作基礎
建設單位應著力扭轉過去那種片面壓縮工期、追求施工經濟效益的錯誤做法,把重視結構設計、依靠設計方案防范現澆混凝土裂縫作為提升施工質量頭等大事來抓。一是給設計人員留足充足時間,建立業主、監理、施工各方同設計機構的良好溝通協調機制,有效統籌結構設計涉及的各方因素,便于設計人員細化方案。探索在方案階段中,事先提出水灰比、減水劑添加量等關鍵參數的相關建議,根據地質報告、地基沉降預估分析,制定地基改良、溫差控制措施,落實伸縮縫布置要求;二是強化概念設計環節,綜合考慮設計規范和各方要求,對各構件與結構體系關系進行預判,從整體上明確結構方案的受力情況和抗裂性能,做好多方案比選,選定或創新結構體系,對可能引起裂縫的因素做到未雨綢繆。
4.2 ?加強設計質量控制,強化設計人員技能指導,重視混凝土裂縫防范設計
為能在建筑結構設計階段提出扎實的方案、減少后期現澆混凝土裂縫產生的可能性,設計機構一是應通過完善方案內部審查、總工問責等有關制度,優化設計質量內部控制機制,落實各級設計人員的責任,有效減少因設計人員責任心不足而引起的混凝土強度、樓板厚度不足等設計紕漏。二是應針對當前高層建筑混凝土澆筑過程中容易出現的問題,梳理相關工程經驗,編寫、發放結構設計的培訓材料,組織人員參加專家講座、外派交流,提高設計人員建筑物荷載、結構受力分析計算等專業技能。三是還可設置專項獎金,鼓勵設計人員在改良高層建筑結構體系等方面做出創新。
4.3 ?完善結構設計相關規范標準,為防范現澆混凝土裂縫提供充足依據
政府有關部門應組織科研機構或大專院校,聚焦當前建筑長度控制標準模糊不清、負荷和混凝土標準不對應等突出問題,對當前規范標準進行修訂,補充細化不同高度建筑應采用的長度控制標準,按照負荷承載,明確混凝土強度等級選用規定,為建筑結構設計師提供扎實依據。
5 ?結語
綜上所述,現澆混凝土裂縫輕則影響建筑物的觀感舒適度,重則影響結構安全穩定性,甚至引發工程質量事故。因此,做好建筑結構設計,防范裂縫產生對保證工程質量、確保人民群眾生命財產安全具有不可替代的重要意義。面對前期結構概念設計重視程度不足、設計人員能力水平有限、相關規范標準不完善等諸多問題,還需建設單位、設計機構協同發力,一是做好結構設計前期工作;二是加強設計質量控制,強化設計機構內部管理;三是管理部門支持,完善結構設計相關規范標準,多措并舉,為我國建筑行業健康發展提供不竭動力。
參考文獻:
[1] 佚名.淺談建筑結構設計安全度的影響因素及處理對策[J].建材與裝飾,2018(45).
[2] 戴維.淺析鋼筋混凝土建筑結構裂縫的產生原因與對策[J].建材與裝飾,2018(25).
[3] 吳建通.建筑結構設計中現澆混凝土裂縫的控制對策[J].綠色環保建材,2018(5).