建筑结构设计中控制裂缝的措施

刘 宏

(忻州桃园建筑设计有限公司,山西 忻州 034000)

0 引言

对于建筑项目施工而言，如果在实际施工时，采用的施工工艺与技术不当，或者是质量管理力度不足，容易造成建筑结构出现裂缝，影响到建筑使用的安全性与耐久性的同时，给建筑结构的表面美观带来负面影响，加快混凝土钢筋锈蚀的速度，削弱了建筑结构的防水、抗冻等性能，引起建筑坍塌。因此在进行建筑结构设计的过程中，采用何种有效控制措施来预防与控制裂缝的形成，是值得探讨的问题。

1 裂缝的危害性分析

在建筑结构设计中，裂缝的形成对建筑结构的危害极大，具体体现为：

1)降低建筑混凝土结构的刚度。

在进行建筑工程施工的过程中，一旦建筑结构出现裂缝，会导致裂缝截面位置的中轴发生形变，出现不同程度的上移，降低了建筑混凝土机构的刚度。

2)降低建筑混凝土结构的强度。

建筑结构的强度下降均由施工裂缝引起，究其原因是工程施工出现裂缝，导致混凝土钢筋裸露在外部，使得混凝土钢筋长时间受雨水侵蚀、生锈，降低了建筑整体结构的强度，并且裂缝随着时间的推移越来越大，会给日后建筑使用的安全性带来不利影响。

3)导致抗剪能力下降。

建筑结构产生裂缝，不仅削弱建筑整体结构的刚度与强度，还会使结构的抗剪性能受到建筑界面的影响，使得建筑整体结构受到破坏，导致抗剪承载能力下降，从而影响到整体结构的稳定性[1]。

2 建筑结构设计中裂缝形成的因素分析

2.1 水分蒸发过快

水分蒸发速度过快，会在建筑结构的表面形成塑性收缩裂缝。而引起这一原因是在建筑物混凝土浇筑的过程中，由于受高温与大风天气的影响，导致混凝土凝固时，水分快速蒸发，从而产生塑性收缩裂缝，给建筑物使用埋下安全隐患。因此在进行混凝土浇筑时，必须尽可能避开高温与大风等恶劣天气，并做好混凝土浇筑的养护工作，安排专人洒水养护。

2.2 散热不均

在混凝土浇筑的过程中，由于内外部的温度散热不均匀，使得内部受力大于外部受力，在混凝土表面形成温度应力裂缝，给建筑结构设计的质量带来不利影响。因此必须要加强对混凝土散热速度的控制，尽可能确保混凝土在凝固时的散热速度同步进行[2]。

2.3 施工工艺不达标

建筑施工工艺不达标所形成的裂缝，在细长薄壁的建筑结构中较为常见，影响到整体结构的质量。因此必须加强对建筑质量的管控，引进先进的施工工艺技术，并组织培训活动，增强技术人员的施工技术水平，保证工程施工质量满足设计标准要求，从根源上杜绝裂缝的发生。

2.4 原材料质量的管控问题

原材料质量的管控问题，具体包括混凝土砂石、水泥与粗细骨料的选择质量不达标、混凝土材料的配合比不恰当，部分砂石含泥量高于标准要求，导致混凝土的强度与抗渗性能下降，在浇筑后容易形成网状裂缝。因此在施工材料的选择方面，施工单位必须依据施工标准要求与合同条例，选择与施工项目相应的施工材料，并依据设计标准来配置原材料的配合比，以提升建筑结构设计的质量，减小建筑裂缝发生的概率[3]。

3 建筑结构设计中控制裂缝的措施

3.1 做好混凝土浇筑的养护工作

做好混凝土浇筑的养护工作，有利于控制混凝土水分快速蒸发，保证混凝土的湿度，避免裂缝的形成。因此在混凝土浇筑结束后，施工单位需要依据设计图纸规定混凝土保养的时间，安排专人在12 h内对混凝土进行保湿、保温。对于混凝土养护的时间设定，还需依据混凝土掺合料与建筑项目所在的区域来设定，然后使用薄膜来覆盖混凝土的表面，并做好定期洒水养护，避免混凝土水分的散发。此外，为了避免裂缝的形成，还需定期做好稳定测量的工作，保证混凝土的湿度与温度在允许值内，并详细记录在册。例如为了了解混凝土凝固过程中的内外温差，避免温差裂缝的形成，在浇筑混凝土12 h后，安排专人使用热电测温仪对混凝土上中下三层的温度进行测量：第1次测量的时间间隔为2 h；4 d后测量1次，每次间隔3 h；11 d后测量1次，每次间隔5 h，依此类推。然后在记录本中记录每次测量的数据，统一绘制形成完整的表格，方便了解混凝土凝结内外的温度，为下一步施工打下基础。

3.2 严把混凝土浇筑关

在建筑项目施工阶段，合理控制混凝土浇筑过程的施工质量，可有效避免建筑裂缝形成，提高建筑施工的质量。因此在实际浇筑混凝土时，应严把混凝土浇筑关，严格根据混凝土浇筑的流程顺序，通过分封分块的方式来浇筑。对于在高温天气中浇筑的混凝土，可通过分层浇筑的方式进行施工，帮助浇筑面散热，或者是通过在混凝土中预埋临时水管的方式来辅助混凝土的内部降温，将混凝土内外温度差控制在可控范围内。此外，在进行浇筑时，还应加强对钢筋位置的检查，避免混凝土在浇筑时钢筋发生位移，影响到整个建筑结构的荷载力[4]。

3.3 加强对施工过程的质量管控

在进行建筑项目施工的过程中，大部分是工程设计师到实地指导，而实际操作则是施工人员来完成，因此在施工前，必须组织施工人员培训，强化施工人员的职业素养与职业技能，并引进相应的施工技术与工艺来施工，提高整体施工的水平与质量。对于大面积混凝土的施工，技术人员还需加强指导，并实时监督纠正施工人员的违章操作以及与施工不符的质量问题，从根源上杜绝大面积混凝土裂缝的产生。

3.4 选择优质的原材料

建筑混凝土浇筑的耐久性能与施工材料的质量息息相关，因此在原材料选择方面，项目部应严把原材料选择关，尽可能选择与工程项目相符且质量过关的原材料[5]。例如在原材料的选购方面，对于骨料的选用，必须结合经济性、价格性与适宜性，根据项目工程的具体需要，尽量选择较大粒径与坚固程度良好的砂石，减少砂石搅拌过程的水泥使用量，避免水泥搅拌时热量快速散发，以提升混凝土的温度应力。在砾石方面的选取，尽量不购买含有碱性成分的砾石，避免与其他材料搅拌后，产生水化热现象。并且在搅拌混凝土掺合料时，还需在混凝土掺合料中添加缓凝剂和膨胀剂，预制混凝土收缩或膨胀而产生拉应力。

4 结语

虽然在建筑结构设计的过程中，混凝土结构出现裂缝问题难以避免，但是在进行建筑施工的过程中，只要施工人员加强对建筑工程设计的质量管控，根据施工设计图纸与方案来施工，选择优质的原材料，严把混凝土浇筑关，加强对施工过程的质量管控，做好混凝土浇筑的养护工作，就能有效预防与控制裂缝问题的形成，提高建筑整体结构设计的质量。

[1] 刘一君.试论建筑结构设计中控制裂缝的措施[J].低碳世界,2015(14):205-206.

[2] 李 颖.探析建筑结构设计中如何控制裂缝[J].科技创新与应用,2016(10):257.

[3] 王俊荣.对建筑结构设计裂缝原因及措施的探讨[J].城市建设理论研究(电子版),2015,5(34):1600.

[4] 贾 列,刘世铮.对建筑结构设计中裂缝控制措施的分析与研究[J].科技创新与应用,2015(8):167.

[5] 路民军.建筑结构设计中控制裂缝的措施分析[J].黑龙江科技信息,2014(31):246.