建筑結構設計中裂縫控制措施的研究

李享

(河北 廊坊 102800)

社會經濟的發展中促使人們的生活水平不斷上升，城市化進程的加快成了人們生活條件變化的具體需求表現，而城市化進程的加快帶來的是建筑行業的變革與發展，使得行業內的建設工作更加完善，人們對于建筑工程所關注的內容也在不斷增加。建筑工程設計階段的良好工作為后期的建設研究提供了很大的幫助，同樣，設計階段出現問題就會影響到整體工程的建設過程；裂縫問題作為工程建設過程中的主要建筑問題，需要在建筑建造的過程中及時進行控制，設計階段的裂縫問題的解決優化，需要從裂縫本身的特點出發，及時對可能出現裂縫的地方進行設計性的加固防護，選擇更加合適的建設材料進行優化，全面提升建筑的質量，保證建筑的安全性能。對于裂縫問題的解決關注將會保證建筑工程的整體安全性和質量性，規避可能出現的建筑風險，減少建筑本身帶來的社會危害，為人民群眾的生命安全做出保證。

一、裂縫自身的特點

在建筑工程出現裂縫，一般情況下這些裂縫否具備相同的一些特征。例如，其一，是較多的項目建筑結構工程中出現的裂縫方向一般為豎向垂直，并且裂縫的長度會受到墻體本身的形狀影響，很有可能是裂縫的橫向尺寸與墻體高度大致相等，并且裂縫的形狀在墻體的中間位置是最寬的，由中心處的最寬地帶向著兩邊進行擴張變化，進而逐漸消失；其二，是相當大一部分的裂縫寬度都會在0.3mm 以下，并不會大于這個數據，就算是寬度超過此數據的裂縫也是很少出現的，并且裂縫如果出現那么會聚集在一起，相對的是較為集中的一種形態；其三，裂縫的出現時間較為固定，一般都是在拆模這項工作完成后產生的，裂縫問題本身出現的原因會跟溫度天氣的變化關聯較大，并且隨著裂縫暴露時間的增加和溫度的升高，裂縫的數量會不斷增加，其發展方向有時候會產生變化，是有一定的隨機性的，但是在方向變化的基礎上所表現出來的裂縫寬度是不會變化的。

二、建筑工程中裂縫出現的原因

根據上述內容中提到的裂縫的特點，可以追尋到裂縫產生出現的原因，由此才能更好地對建筑工程中的裂縫問題進行解決。

（一）溫度的原因

在裂縫的特點中所表述的內容可以總結出裂縫的產生原因與溫度的差異相關聯，溫度變化會對墻體上的裂縫產生較大的影響。在建筑工程的實施建設過程中，使用到的建筑原材料多為混凝土材料，并且墻體裂縫的出現與混凝土建材息息相關，混凝土本身是具有一定的熱脹冷縮性，在溫度的變化下會對建筑本身產生影響，由此看來，運用混凝土材料建造的墻體很容易受溫度的影響而出現裂縫。建筑工程中裂縫出現的一個過程，可以總結成以下內容：在建筑工程的施工階段，進行墻體、梁板柱等構建的澆筑時，通常情況下會采用混凝土等材料，這些材料都會受到溫濕度的影響，因此整個建筑都會隨著溫濕度變化而出現變形、收縮等，尤其是在外墻轉彎等結構薄弱區極易出現變形收縮導致的裂縫。而且溫度有著應力效應，當混凝土澆筑完成后，表面會隨著水分的蒸發而逐漸變干、變硬，混凝土體積會縮小，導致墻體薄弱區產生裂縫。

（二）設計階段問題

當溫度出現變化而導致建筑材料本身產生裂縫時，是無法進行避免的，智能靠后期的維護維修來對已經出現的裂縫進行修補，以此完善建筑結構的質量。在設計階段出現的漏洞導致建筑工程項目出現裂縫問題，是人為因素造成的，屬于一種可以避免的現象，但是在實際的建造設計階段，由于建筑設計師的圖紙設計誤差，會導致建筑項目出現關鍵性的裂縫問題，并且部分設計人員在進行建筑設計時，方法過于傳統守舊，完全憑設計經驗進行設計，專業能力不足，相關的設計理念不夠先進，在設計中沒有認真切合工程實際的施工情況，像尺寸、荷載設計這一些基本參數與實際信息有所不同，就會很容易出現裂縫問題。在建筑項目的設計階段，很容易出現疏漏的部分就是對于現澆樓板與預制多孔板同樣施工設計，這兩種設計環節對于建筑墻體的承載力要求是不同的，不合適的設計構造，會增加墻體的剛度而削弱樓板剛度，因此會導致墻體結構的薄弱區域受到損傷而產生裂縫。

（三）管控問題

在建筑項目的施工建設過程中，由于工期和建設項目的特殊性，會存在較長時間的建設構建，很有可能在此過程中出現一些預料之外的事故因素或者建設因素，從而導致建筑工程的質量出現問題。在實際的建筑工程過程中，常見的建筑施工問題就是資金計劃落實不到位而產生工期延緩或者工期縮短，由此對于整體建筑施工過程產生效果和質量上的影響。另外，對于施工過程中施工管理松懈等問題，會造成施工人員消極作業，施工效率不高，在材料入場驗收過程中也 會因疏于管控致使材料設備品質下降，最終實際施工不符合建筑設計要求，施工質量大幅下降。

（四）材料環境的選擇

根據裂縫本身的特點進行分析可以看出，氣候溫濕度、建筑材料質量都可以影響裂縫的產生概率，影響到整體的建設過程。由此，對于建筑材料的把控管理需要做到位，嚴格把握材料的選擇關卡，根據實際的建設情況及要求選用合適的材料及配比，從而從根本上減少裂縫的產生；再加上，建筑材料本身具有一定伸縮性和塑性，在一定程度上是避免裂縫的產生的。具體的混凝土出現裂縫問他原理是其塑性發生了改變，具體的過程是：混凝土澆筑完后，在冷卻硬化和均勻沉降的過程中，其塑性發生了狀態，從而改變了混凝土整體結構，同時混凝土中的其他材料增大了混凝土的表面積，同時降低了其水平收縮性能，上述綜合作用下產生了不規則的裂縫。因此對材料進行合理的選擇，能夠增加建筑的抗裂性，對裂縫的產生起到防范的作用。并且穩定的環境支持，是可以幫助混凝土利用塑性來進行裂縫的收縮的，惡劣天氣中，尤其是大熱天，會將混凝土中的水分進行蒸發減少，導致混凝土表面出現表層的干燥現象，成為裂縫出現的基礎條件。

三、建筑結構設計中裂縫控制措施

基于建設的具體要求，對于建筑中的裂縫問題不容忽視，需要得到及時的解決，我們可以從建筑結構設計和其他方面多個角度出發，提出有效的裂縫控制措施。

（一）溫度控制

在建筑工程結構設計方面，各類圖紙存在不同，建筑平面布置應簡單、規則，不容許存在較多凹凸，由此看來可以對溫度應力集中所致的輕體裂縫形成予以防范。具體內容是，溫度裂縫是因建筑物面板、圈梁、砌墻自身溫度變形與彼此作用所致，故建筑物表面保溫層效果如何會對頂層磚墻裂縫程度構成直接影響，因而建筑物表面保溫層需與建設工程標準相符。同時，保溫屋面的材料性能與施工方式必須與標準契合。有關混凝土的溫度控制，需要在進行混凝土澆筑作業前，對混凝土材料配比進行檢測，確保滿足后續施工的質量要求。水泥水化熱是混凝土溫度升高的主要原因，因此，施工人員在嚴格執行施工方案的同時，盡量減少水泥使用頻率，若必須使用水泥施工，應選擇低水化熱的水泥來進行混凝土的制作，在攪拌混凝土之前使用冷水沖刷碎石降低熱量的產生。

（二）施工技術的優化

為了降低建筑結構中裂縫的產生概率，需要對施工工藝和裂縫處理技術進行優化，并及時培訓相關施工人員，提高施工現場裂縫 處理和防護技能。常見的裂縫處理技術有以下幾個：其一，是裂縫填充技術，具體的內容是指采用性價比更高且質量性能好的填充材料對裂縫進行填充處理，該方法適用于大裂縫處理，具有施工成本低、操作難度小以及填充效果較好的建設優勢；其二，指的是灌漿處理技術，具體內容是對裂縫進行混凝土灌漿操作，該方法技術和材料都比較簡單，具有使用范圍廣、填充 效果好的特點，已經成了一種應用較廣泛的裂縫填充方法；其三，是結構補強處理技術，主要原理是，通過重新澆筑混凝土對承載力不達標的部位進行加強施工，該方法主要適用于結構性裂縫處理中，因為在建筑結構施工完成后，實際荷載力超過結構設計承載力，就會增加會結構性裂縫的產生概率，嚴重時影響整個建筑物的穩定性。因此，通過該處理方法，可以修補結構裂縫提高建筑結構穩定性。施工工藝的優化和技術的增強在一定程度上對建筑的質量做出了保證。

（三）結構設計相關構件的合理設置

在建筑結構中，溫差與材料變形均會促使混凝土結構出現裂縫，就是指在結構尺寸超過標準時，結構被溫差、材料變形所致的應力加大，建筑墻體和樓板容易形成水平裂縫。經由實踐表明，結構應力和結構長度屬于非線性關系，故而將其作為基礎開展設計工作時，需要確保結構尺寸和設計標準相符，避免裂縫問題，相關的建筑構件需要符合相關規定要求，在強度以及抗拉、抗裂力方面，需要有足夠的強度，以防范、規避結構裂縫形成。

（四）混凝土的建設

混凝土作為重要的建筑施工材料，為保證建筑結構設計中不出現裂縫問題，首先，需要對混凝土的輕度等級進行合理選擇。目前的建筑施工過程中對于大體積混凝土結構應用已經十分的廣泛，人們對于此項建筑結構的運用也相當到位，特別是在建筑面積較大的工程項目，會得到更多的運用，因此需要對板和梁進行強度保持，同時對梁柱按照不同的強度等級分配節點，在核心區域強度分配應該與強、柱等保持一致，保證建筑結構的強度穩定性。其次，是混凝土的澆筑，在設計階段需要對混凝土澆筑的順序及澆筑方法、注意事項，以便降低裂縫的發生幾率。澆筑施工技術的專業要求度較高，需要更加適合的專業施工人員，所以對施工人員進行技術上的專業培訓是必不可少的，建筑企業需要關注的問題不僅是施工人員的素質提升，也要對管理人員進行一定的培訓指導。最后，是混凝土的養護工作，此階段的工作容易被忽略。通常情況下，設計圖紙中都會明確規定出混凝土的保養時間，對于混凝土養護的最佳時間為：在混凝土澆筑結束的12h 以內對混凝土采取保濕、保溫措施。需要注意的是混凝土的養護時間不是固定的，需要根據材料的不同和周邊條件來得出具體時間，養護的整個過程中需要確保混凝土的溫度以及濕度，并且需要定期進行測量，并做好記錄，用薄膜紙進行覆蓋，能夠保證混凝土的濕度，使得混凝土保持一定的水分，這也能夠防止裂縫的形成。

結語：建筑結構質量作為人們日常生活中的一種必要的東西，會對人們的整體生活質量產生影響，對于建筑中常見的裂縫問題，需要及時的解決以保證建筑的建設質量。