建筑結構設計裂縫成因及解決辦法探討

葛春林

安徽寰宇建筑設計院 安徽 合肥 230001

1 骨折類型

1.1 塑性沉降裂縫

在實際工程中，鋼筋、模板等構件會影響混凝土骨料的沉降，產生塑性沉降裂縫。如果不按常規標準綁扎模板，建筑結構可能出現塑性沉降裂縫。塑性沉降裂縫呈梭形，中心寬端窄。裂縫多發生在結構的變截面、梁板節點、梁柱節點和板肋節點處，裂縫深度一般達到鋼筋表面。因此，此類裂縫應加以控制，水灰比、砂率和坍落度不宜過大。對于截面差異較大的構件，必須先澆筑較深部分，靜置1～1.5h后穩定沉降，然后再澆筑頂部。

1.2 塑性收縮裂縫

塑性收縮裂縫通常是在施工過程中形成的。在混凝土澆筑過程中，混凝土暴露在外，受高溫、大風等外界因素影響，使混凝土材料更容易膨脹收縮。當混凝土材料呈塑性狀態時，混凝土中的含水量進一步降低，混凝土材料硬化，建筑物表面形成塑性收縮裂縫。預防措施包括嚴格控制混凝土的水膠比、水泥含量和砂粉含量，必須采取措施保證高溫、大風、干燥天氣下的施工質量。

1.3 溫度應力裂紋

溫度應力裂紋主要受溫度的影響。在實際混凝土澆筑施工中，施工周期通常較長。施工期間，晝夜溫差大，室內外溫差大，混凝土結構表面散熱快，可能導致溫度應力開裂問題。雖然這些裂縫看似并不明顯，但其對建筑物穩定性和安全性的實際影響仍需引起重視。

1.4 其他裂紋

這些裂縫可能與施工質量、施工工藝或建筑材料的質量有關。如果這些方面不符合標準，就可能形成相應的裂縫，影響建筑質量[1]。

2 建筑結構設計裂縫成因分析

2.1 溫度因素

通過對混凝土結構構件摩擦系數、外部環境溫度和建筑結構尺寸等因素的實際分析可知，如果外部環境溫度持續升高，混凝土結構中所含的水分也會因蒸發而流失，這會造成混凝土澆筑坍落度過低，進而使混凝土結構產生收縮裂縫等問題，如果沒有外部供水，裂縫問題會更加明顯。

2.2 設計因素

設計是建筑的第一個環節，也是施工隊伍塑造建筑輪廓的基礎。如果在設計過程中，設計師不進行嚴格的現場調查，就無法結合各種實際因素，也就無法做出有效的抗裂設計，或者對建筑材料的認識不夠全面。不同的材料會相互影響，然后也會出現裂紋。

2.3 施工因素

在施工過程中，施工質量的好壞直接影響到裂縫的產生，混凝土施工是非常關鍵的一步，它直接影響到裂縫的有效預防。但在施工過程中，由于各種因素的影響，如隨意踩踏綁扎的上部鋼筋等，裂縫發生的概率會增加。因此，在實際施工中，能否按有關要求進行施工；人員能否認真全面地監督工程質量，都在一定程度上對裂縫產生很大影響。

3 建筑結構裂縫控制措施

3.1 混凝土材料的控制

在建筑工程施工過程中，與應用混凝土澆筑施工相比，首先要加強對混凝土施工材料質量的合理控制，以保證混凝土施工質量符合要求，從而避免混凝土實際施工中存在質量問題。通常很難加強對混凝土材料的合理控制，這主要是由于混凝土建筑材料的復雜性。在原材料的質量控制上，要加強對原材料的合理復核，保證每種原材料在選用中都能充分體現其作用，從而保證混凝土結構澆筑具有理想的基礎條件。

3.2 結構平面布置

相對于建筑結構設計工作，需要保證建筑工程結構的平面布置符合要求，以避免實際平面布置中的突變。如果結構面出現坑洞，需要合理結合工程施工的實際情況，在區域邊緣設置張拉梁，加厚周邊樓板，科學合理地設置鋼筋。此外，在該區域的實際處理中，應盡可能應用相關規范要求和施工要求來控制和管理結構長度。如果結構長度符合相關要求的實際情況，則需在地下合理設置后澆帶，上部合理設置膨脹加強帶。

3.3 配筋設計

特別是對于大跨度梁板，根據裂縫控制配筋是十分必要的。屋面板配筋宜采用雙層雙向全長配筋，在樓板陰陽角變形應力比較集中的地方增加徑向配筋。與板相比，鋼筋的設置應以直徑間距為原則，科學合理地減少裂縫。鋼筋設計和間距設置應按相應要求進行，以達到合理控制結構裂縫的目的。在自然條件下，混凝土的復合材料主要包括水泥、水、沙等。在物理和化學作用的影響下，其組分逐漸硬化成多孔復合材料。由于初始溫度本身的收縮應力，內部出現許多微裂紋，在外力作用下裂紋逐漸增大。然而，與混凝土的宏觀裂縫相比，混凝土的連續膨脹會導致開裂。與混凝土相比，特別是加固后的鋼筋混凝土，裂縫不會突然破壞，裂縫寬度可以在很短的時間內得到控制。因此，在實際混凝土施工中，鋼筋的作用很大，實現科學合理的控制可以避免裂縫的產生和擴展。

3.4 溫度荷載裂縫的有效控制

針對經常發生或已經發生的溫度、荷載裂縫，要及時采取措施進行科學防治。在溫度裂縫控制方面，需要注意規劃和選擇工作，特別是在混凝土結構施工中，除了凝結時間長外，還需要科學選擇水泥以降低水化熱。當混凝土達到初始強度時，我們需要嚴格控制濕度和溫度養護條件，保證混凝土表面溫度和濕度，以防止表面裂縫的發生，同時根據實際施工要求，選擇和使用合理的施工工藝，并在此基礎上，做好施工過程的細節控制。在防止裂縫發生的同時，可以根據實際問題采取相應的措施。

4 結束語

建筑本身與人們的居住環境息息相關，大力提高建筑質量對維護消費者的生命財產安全具有重要作用。雖然混凝土結構在施工過程中容易出現裂縫，但只要施工人員加強對建筑工程設計質量的嚴格控制，按照設計圖紙和方案正確處理施工，選優質量，節約適用原材料，重視混凝土澆筑，加強施工過程中的質量檢驗，做好建筑物混凝土的有效養護，最大限度地防止和減少建筑物裂縫，從而提高建筑結構設計的整體質量。