建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)裂縫成因及完善措施

杜艷武

［中外建工程設(shè)計(jì)與顧問有限公司（山西分公司），山西 太原 030000］

0 引言

在實(shí)際的項(xiàng)目建設(shè)中，項(xiàng)目負(fù)責(zé)人要了解現(xiàn)場(chǎng)施工的實(shí)際情況，了解混凝土結(jié)構(gòu)施工的要點(diǎn)，做好全方位的混凝土澆筑和研究工作。分析后續(xù)可能出現(xiàn)裂縫的各個(gè)環(huán)節(jié)，提前做好預(yù)防措施，全面提高工程項(xiàng)目建設(shè)的實(shí)際水平，提升整個(gè)工程項(xiàng)目的建設(shè)質(zhì)量。

1 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)裂縫相關(guān)概述

1.1 裂縫危害

對(duì)于整個(gè)工程項(xiàng)目的施工和建設(shè)而言，施工的過程中出現(xiàn)裂縫就會(huì)給項(xiàng)目建設(shè)質(zhì)量造成一定的影響，會(huì)影響整個(gè)工程項(xiàng)目的建設(shè)強(qiáng)度降低抗剪強(qiáng)度。橫截面中出現(xiàn)斷裂的話，就會(huì)對(duì)整個(gè)工程的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性造成影響，因?yàn)闄M截面是支撐創(chuàng)建能力的基礎(chǔ)，出現(xiàn)裂縫問題就會(huì)減少橫截面的面積，影響后續(xù)的抗剪作用也會(huì)使整個(gè)工程結(jié)構(gòu)的抗剪性能降低。在施工過程中出現(xiàn)裂縫，橫截面的中心軸會(huì)發(fā)生一定的變化，中心軸的變化會(huì)對(duì)工程結(jié)構(gòu)造成一定的影響和破壞。從當(dāng)前的結(jié)構(gòu)變化情況來看，裂縫數(shù)量增加就會(huì)使工程結(jié)構(gòu)變形愈發(fā)嚴(yán)重，從而降低整體結(jié)構(gòu)的剛性[1]。

從具體的施工建設(shè)情況來看，一旦工程中出現(xiàn)了裂縫就會(huì)導(dǎo)致后續(xù)出現(xiàn)鋼筋暴露的情況，鋼筋與外在接觸就會(huì)出現(xiàn)銹蝕，混凝土內(nèi)部會(huì)被水和空氣清洗，從而對(duì)材料的質(zhì)量造成很嚴(yán)重的影響。長(zhǎng)時(shí)間之后混凝土?xí)霈F(xiàn)更加嚴(yán)重的變質(zhì)問題，而且結(jié)構(gòu)裂縫會(huì)影響整個(gè)工程項(xiàng)目建設(shè)的整體強(qiáng)度，隨著時(shí)間的推移，裂縫越來越大，降低整個(gè)工程項(xiàng)目建設(shè)的耐久性，也會(huì)影響后續(xù)項(xiàng)目驗(yàn)收的實(shí)際使用，會(huì)給后續(xù)的項(xiàng)目使用造成一定的安全隱患。

1.2 裂縫類型

從當(dāng)前建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的具體情況來看，一些施工環(huán)節(jié)，在施工建設(shè)和后續(xù)投入使用過程中會(huì)出現(xiàn)不同程度的裂縫，當(dāng)前存在的裂縫可以大致分為塑性收縮裂縫、塑性沉降裂縫、溫度應(yīng)力裂縫和其他類型裂縫。

1.2.1 塑形收縮裂縫

這種裂縫主要是在施工過程中形成的，在后續(xù)施工建設(shè)的過程中涉及澆注的環(huán)節(jié)，在這一環(huán)節(jié)中，混凝土是暴露在外面受到外界高溫和強(qiáng)風(fēng)等外部因素的影響，混凝土材料的性質(zhì)會(huì)發(fā)生一定的轉(zhuǎn)變，短時(shí)間內(nèi)的氣溫變化會(huì)使混凝土材料出現(xiàn)膨脹和收縮的情況，直接影響混凝土的實(shí)際使用效果。當(dāng)混凝土材料本身表現(xiàn)出塑性狀態(tài)的時(shí)候，混凝土的含水量也會(huì)進(jìn)一步地減少，在這樣的情況下，混凝土材料的硬化現(xiàn)象越來越嚴(yán)重。從這種裂縫的具體分布情況來看，整體是隨機(jī)分布的，裂縫最初形成的時(shí)候一般都很淺，但是如果不能及時(shí)進(jìn)行處理，裂縫會(huì)發(fā)展越來越嚴(yán)重，最后發(fā)展成貫通裂縫[2]。

1.2.2 塑性沉降裂縫

建筑工程項(xiàng)目結(jié)構(gòu)施工設(shè)計(jì)規(guī)模較大，涉及的施工內(nèi)容以及應(yīng)用的各種材料比較多，建筑的鋼筋和麻布瓦等因素都會(huì)直接影響混凝土，后續(xù)骨量的應(yīng)用也會(huì)影響各種材料使用價(jià)值的發(fā)揮。如果不能及時(shí)對(duì)混凝土骨料沉降的問題進(jìn)行處理就會(huì)造成塑性沉降裂縫。目前部分施工單位在進(jìn)行混凝土結(jié)構(gòu)施工建設(shè)的過程中沒有按照常規(guī)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)模板進(jìn)行綁扎施工，模板的穩(wěn)定性受到影響，混凝土結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性也會(huì)受到一定的影響，導(dǎo)致出現(xiàn)橫截面裂縫。

1.2.3 溫度應(yīng)力裂縫

這種裂縫主要是受到溫度影響產(chǎn)生的一種裂縫類型，施工單位在進(jìn)行混凝土澆筑施工的過程中，受到工期建設(shè)和現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境以及自然因素的影響，在施工的過程中，混凝土結(jié)構(gòu)表面的散熱速度非常快，就會(huì)因?yàn)闊釕?yīng)力問題出現(xiàn)開裂的情況。這些裂縫雖然看起來不明顯，但是對(duì)于建筑物整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和使用的安全性都造成了一定的影響。

1.2.4 其他裂縫

建筑工程項(xiàng)目建設(shè)規(guī)模較大，在施工的過程中如果施工不當(dāng)就可能會(huì)出現(xiàn)不同程度的裂縫，這些裂縫可能會(huì)與施工質(zhì)量、材料、質(zhì)量設(shè)備、以及施工過程中的一些操作情況有關(guān)。如果具體的操作不符合標(biāo)準(zhǔn)，就會(huì)導(dǎo)致形成相應(yīng)的裂縫，會(huì)給建筑物的整體質(zhì)量造成一定的影響。

2 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)裂縫形成原因

混凝土在凝結(jié)前期整體處于塑性狀態(tài)，在這一過程中，上部混凝土的均勻沉降受到一定的限制，如果施工人員不能對(duì)大面積的混凝土和鋼筋進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)，就會(huì)導(dǎo)致整個(gè)混凝土的收縮量比較小，會(huì)導(dǎo)致整體的結(jié)構(gòu)出現(xiàn)不規(guī)則的裂縫。工程項(xiàng)目施工，在開展的過程中最重要的工作內(nèi)容就是對(duì)建筑地基基礎(chǔ)進(jìn)行建設(shè)。當(dāng)前的項(xiàng)目建設(shè)情況來看，很多建設(shè)項(xiàng)目是直接在地基基礎(chǔ)上進(jìn)行施工，很多施工單位為了提高整體的項(xiàng)目建設(shè)速度，并沒有對(duì)地基的承載力進(jìn)行及時(shí)測(cè)試，也沒有考慮和研究地基的承載水平[3]。一些地區(qū)存在著軟土地基的情況，地基穩(wěn)定性不強(qiáng)，如果直接在此基礎(chǔ)上進(jìn)行結(jié)構(gòu)施工建設(shè)，就會(huì)給后續(xù)的項(xiàng)目施工建設(shè)造成一定的安全隱患，也會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)出現(xiàn)不同程度的裂縫問題。

從當(dāng)前的社會(huì)發(fā)展情況來看，城市地區(qū)的用地問題越來越緊張，很多建筑工程項(xiàng)目在施工建設(shè)的過程中會(huì)直接在一些建設(shè)較弱的地基上進(jìn)行施工，在這樣的情況下，建筑物出現(xiàn)了不均勻沉降的情況，地基沉降得不均勻，也直接影響了工程項(xiàng)目結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，影響了整個(gè)工程項(xiàng)目的建設(shè)質(zhì)量。如果不能從根本上對(duì)地基穩(wěn)定性的問題進(jìn)行處理，一段時(shí)間之后就會(huì)導(dǎo)致建筑物出現(xiàn)裂縫的情況，直接影響整個(gè)工程項(xiàng)目建設(shè)的水平和效果，也會(huì)給后續(xù)的使用造成很大的安全隱患。

3 解決建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)裂縫問題的具體措施

3.1 提高混凝土材料質(zhì)量

混凝土是整個(gè)工程項(xiàng)目施工建設(shè)過程中應(yīng)用頻率較高，其應(yīng)用量比較大的一項(xiàng)施工材料，項(xiàng)目施工建設(shè)開展之前，相關(guān)負(fù)責(zé)人就要結(jié)合工程項(xiàng)目建設(shè)的情況，合理的選擇混凝土材料，以建筑物的實(shí)際建設(shè)情況以及施工行業(yè)的基本標(biāo)準(zhǔn)，作為最終的選擇依據(jù)，了解不同環(huán)節(jié)施工過程中對(duì)于材料的質(zhì)量要求，嚴(yán)格按照基本的質(zhì)量要求選擇材料的型號(hào)，避免在施工的過程中出現(xiàn)偷工減料或者材料質(zhì)量不符合項(xiàng)目建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)要求的情況[4]。

除此之外，混凝土澆筑行業(yè)的內(nèi)部工作人員，也應(yīng)該結(jié)合當(dāng)前混凝土澆筑工作開展的情況進(jìn)行分析，對(duì)各項(xiàng)工作的開展情況進(jìn)行系統(tǒng)化的監(jiān)督，強(qiáng)化質(zhì)量管控意識(shí)。混凝土的質(zhì)量和使用效果會(huì)直接影響整個(gè)建筑結(jié)構(gòu)的質(zhì)量和穩(wěn)定性，因此相關(guān)負(fù)責(zé)人要結(jié)合混凝土的具體使用要求，對(duì)混凝土的材料質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格的審核，保證水泥質(zhì)量符合項(xiàng)目建設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)，要求對(duì)砂石和各項(xiàng)材料的質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格把關(guān)。如果不能對(duì)質(zhì)量問題進(jìn)行系統(tǒng)化的處理，就會(huì)導(dǎo)致混凝土材料的強(qiáng)度得不到有效地保障，后續(xù)會(huì)出現(xiàn)相關(guān)的裂縫問題。

混凝土入模之后，施工人員要適當(dāng)?shù)亟档偷渌俣龋私饣炷两Y(jié)構(gòu)的成型情況，做好后續(xù)混凝土的安全儲(chǔ)存和運(yùn)輸工作。對(duì)混凝土進(jìn)行儲(chǔ)存和運(yùn)輸?shù)倪^程中，要根據(jù)不同規(guī)格和體積大小的混凝土材料合理地選用運(yùn)輸方式。要考慮到運(yùn)輸?shù)陌踩裕€要考慮到成本方面的投入問題，盡可能地減少一些不必要的成本支出，這樣才可以給企業(yè)帶來更高的經(jīng)濟(jì)效益。混凝土材料采購(gòu)環(huán)節(jié)，采購(gòu)人員要了解當(dāng)前的具體施工情況，分析混凝土材料對(duì)整個(gè)工程項(xiàng)目建設(shè)質(zhì)量造成的影響，并且要結(jié)合企業(yè)的實(shí)際情況明確具體的采購(gòu)成本范疇和規(guī)定。在成本允許的范圍內(nèi)對(duì)混凝土材料的質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格把關(guān)，盡可能選擇性價(jià)比最高的混凝土材料，這樣才能夠有效地提高項(xiàng)目建設(shè)的實(shí)際水平，減少后續(xù)項(xiàng)目建設(shè)過程中一些安全事故和質(zhì)量問題的出現(xiàn)概率。采購(gòu)人員還應(yīng)該對(duì)混凝土的材料進(jìn)行多次檢查，對(duì)廠家的資質(zhì)進(jìn)行仔細(xì)檢查，與信譽(yù)度較好且質(zhì)量較好的廠家，可以長(zhǎng)期合作，這樣能夠有效地減少后續(xù)相關(guān)材料工作，和一些不必要的時(shí)間人力的浪費(fèi)，也能夠保證高質(zhì)量混凝土材料的持續(xù)性供應(yīng)。

3.2 制定嚴(yán)格的選材標(biāo)準(zhǔn)

對(duì)于整個(gè)建筑工程行業(yè)的項(xiàng)目建設(shè)和管理工作而言，施工工作開展和實(shí)施的過程中，要想減少裂縫出現(xiàn)的概率，并且及時(shí)對(duì)已經(jīng)出現(xiàn)的裂縫問題進(jìn)行解決，相關(guān)人員就應(yīng)該結(jié)合實(shí)際情況制定詳細(xì)的施工計(jì)劃，合理地選擇施工手段，不斷對(duì)現(xiàn)有的項(xiàng)目建設(shè)內(nèi)容進(jìn)行完善，找出項(xiàng)目建設(shè)過程中經(jīng)常出現(xiàn)的一些問題，采取嚴(yán)謹(jǐn)?shù)姆绞胶Y選材料，了解材料的整體標(biāo)準(zhǔn)和質(zhì)量，并且對(duì)可能出現(xiàn)的各種問題進(jìn)行有效的控制。項(xiàng)目負(fù)責(zé)人員要深入了解實(shí)際情況，針對(duì)當(dāng)前混凝土施工建設(shè)提出的一些要求，嚴(yán)格按照方案要求對(duì)混凝土材料進(jìn)行配比處理。分析當(dāng)前項(xiàng)目建設(shè)的基本標(biāo)準(zhǔn)和要求，并且要全面提高項(xiàng)目建設(shè)的實(shí)際效益。

從當(dāng)前的行業(yè)發(fā)展情況來看，一些企業(yè)在發(fā)展的過程中為了節(jié)省成本支出，獲得更高的經(jīng)濟(jì)利潤(rùn)，并沒有做好材料質(zhì)量的把控工作。部分采購(gòu)人員為了短期的利益采購(gòu)了一些質(zhì)量不好的材料，這些材料的質(zhì)量不符合當(dāng)前項(xiàng)目建設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)，會(huì)給后續(xù)的項(xiàng)目建設(shè)和使用造成很大的隱患。基于此，施工企業(yè)要制定科學(xué)嚴(yán)格的材料質(zhì)量選控標(biāo)準(zhǔn)，避免在材料采購(gòu)環(huán)節(jié)存在以次充好的情況。管理人員和采購(gòu)人員需要具有較強(qiáng)的專業(yè)能力和職業(yè)素養(yǎng)，了解建筑工程項(xiàng)目建設(shè)和原料管理工作的基本流程，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)工作的開展情況，制定詳細(xì)的管理計(jì)劃與管理方案，結(jié)合制度管理的相關(guān)模式，做好材料的篩選工作[5]。人員在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)要把后續(xù)所需要的各種材料進(jìn)行仔細(xì)統(tǒng)計(jì)，羅列明確的清單，并且要求采購(gòu)人員嚴(yán)格按照清單的標(biāo)準(zhǔn)要求選擇材料。在不同采購(gòu)環(huán)節(jié)都要開展全方位的監(jiān)督管理工作，制定科學(xué)完善的監(jiān)督管理機(jī)制，保證各項(xiàng)材料都能夠符合當(dāng)前項(xiàng)目建設(shè)的實(shí)際標(biāo)準(zhǔn)和要求，這樣能夠有效地降低生產(chǎn)過程中存在的一些結(jié)構(gòu)裂縫的問題，也可以提高項(xiàng)目建設(shè)的實(shí)際水平。

3.3 控制混凝土澆筑工作質(zhì)量

工作人員要了解當(dāng)前建筑結(jié)構(gòu)施工建設(shè)的基本內(nèi)容，了解結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的基本重點(diǎn)，明確混凝土澆筑的順序和方法。了解項(xiàng)目建設(shè)中存在的一些問題，分析混凝土澆筑的注意事項(xiàng)，降低裂縫出現(xiàn)的概率。了解混凝土澆筑施工過程中存在的一些問題，從整體的施工建設(shè)情況來看，混凝土澆筑施工在整個(gè)工程項(xiàng)目建設(shè)中屬于工藝比較煩瑣的過程，在這一過程中對(duì)人員的專業(yè)能力和綜合能力的要求比較高，人員需要考慮的因素和需要注意的細(xì)節(jié)也比較多。施工單位要根據(jù)具體的工作情況，強(qiáng)化人員的技術(shù)培訓(xùn)力度，全面提高人員的專業(yè)能力和素質(zhì)水平，保證項(xiàng)目建設(shè)工作的效果，還要保證各項(xiàng)澆筑作業(yè)的順利開展。

除了要做好澆筑施工技術(shù)的應(yīng)用和管理之外，相關(guān)負(fù)責(zé)人還要了解混凝土澆筑環(huán)節(jié)的具體施工情況，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)工作的基本要求做好混凝土澆筑和養(yǎng)護(hù)工作。對(duì)于整個(gè)工程項(xiàng)目的建設(shè)而言，混凝土養(yǎng)護(hù)工作是非常容易被忽視，很多施工單位完成前期的混凝土澆筑施工之后就開展了其他環(huán)節(jié)的施工作業(yè)，并沒有考慮到澆筑之后的定期檢查和養(yǎng)護(hù)工作。一般來說設(shè)計(jì)圖紙中都規(guī)定了混凝土的具體養(yǎng)護(hù)時(shí)間和養(yǎng)護(hù)的工作重點(diǎn)，但是很多施工單位為了追求施工進(jìn)度并沒有對(duì)這一問題進(jìn)行妥善的處理，也沒有開展定期測(cè)量和研究工作，這就會(huì)導(dǎo)致后續(xù)出現(xiàn)不同程度的裂縫問題。要全面提高混凝土施工建設(shè)的實(shí)際水平，負(fù)責(zé)人需要嚴(yán)格按照方案要求做好混凝土的養(yǎng)護(hù)工作，根據(jù)材料和周邊環(huán)境設(shè)計(jì)具體的養(yǎng)護(hù)時(shí)間，養(yǎng)護(hù)的過程中還應(yīng)該做好詳細(xì)的記錄，了解混凝土的濕度和溫度，還要開展定期地測(cè)量工作。完成養(yǎng)護(hù)工作之后，要及時(shí)用薄膜對(duì)混凝土進(jìn)行覆蓋，這樣能夠一定程度上保護(hù)混凝土原有的濕度，避免后續(xù)出現(xiàn)嚴(yán)重的裂縫問題。

3.4 提高人員的專業(yè)素質(zhì)

對(duì)于整個(gè)工程項(xiàng)目的施工和建設(shè)而言，建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)人員必須要有較強(qiáng)的專業(yè)能力和設(shè)計(jì)素養(yǎng)，了解圖紙?jiān)O(shè)計(jì)的重點(diǎn)，并且在圖紙?jiān)O(shè)計(jì)之前要深入現(xiàn)場(chǎng)了解現(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)條件和氣象條件。關(guān)注現(xiàn)場(chǎng)存在的一些客觀因素，了解這些客觀因素是否會(huì)對(duì)后續(xù)的項(xiàng)目建設(shè)造成影響。設(shè)計(jì)單位也要從根本上提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員的專業(yè)素質(zhì)和水平，分析當(dāng)前行業(yè)發(fā)展的實(shí)際情況，開展相關(guān)的培訓(xùn)活動(dòng)，人員積極參與，全面提高人員的專業(yè)素養(yǎng)。除了要重視設(shè)計(jì)人員專業(yè)能力水平的培養(yǎng)之外，施工人員的專業(yè)能力也應(yīng)該得到及時(shí)的培養(yǎng)和提升。在施工建設(shè)的過程中，施工單位要定期對(duì)施工人員進(jìn)行培訓(xùn)，保證人員的專業(yè)水平，符合當(dāng)前項(xiàng)目建設(shè)的基本要求。

4 結(jié)語

綜上所述，建筑企業(yè)要結(jié)合當(dāng)前行業(yè)發(fā)展的情況，制定詳細(xì)的施工計(jì)劃和管理工作，對(duì)項(xiàng)目建設(shè)過程中存在的結(jié)構(gòu)裂縫進(jìn)行有效的控制。管理者要全面提高混凝土澆筑的實(shí)際水平，提高技術(shù)應(yīng)用的穩(wěn)定性，盡可能地減少裂縫問題，推動(dòng)整個(gè)建筑工程行業(yè)的持續(xù)性發(fā)展。