吳丹

【摘要】建筑物產(chǎn)生的裂縫與建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有必然的聯(lián)系，因此，要解決裂縫問(wèn)題，必須對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)進(jìn)行分析。隨著人們生活水平的提高，對(duì)建筑質(zhì)量也提出了更高的要求。當(dāng)前，建筑裂縫問(wèn)題很常見(jiàn)，不僅對(duì)建筑物的使用產(chǎn)生一定的影響，甚至威脅到了人們的生命安全，所以在進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)時(shí)，必須保證其合理性。

【關(guān)鍵詞】建筑；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；裂縫成因；對(duì)策

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021. 26.090

目前，隨著城鎮(zhèn)化的發(fā)展，各種建筑工程興起并呈現(xiàn)蓬勃發(fā)展之勢(shì)。在這一時(shí)代背景下，如何減少裂縫問(wèn)題的發(fā)生概率，既是亟待解決的首要問(wèn)題，也是提高人們居住水平的必然要求。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是建筑施工的前提，由于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)牽扯的內(nèi)容較多，設(shè)計(jì)不合理，在施工中會(huì)出現(xiàn)很多問(wèn)題，甚至出現(xiàn)重大安全事故。其中，裂縫問(wèn)題是一個(gè)多年困擾建筑工作人員的難題，裂縫對(duì)于建筑物的安全有著嚴(yán)重威脅。權(quán)威數(shù)據(jù)顯示，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段會(huì)經(jīng)常出現(xiàn)裂縫問(wèn)題，可能出現(xiàn)嚴(yán)重威脅人們的人身財(cái)產(chǎn)安全的情況。因此，設(shè)計(jì)單位、施工部門(mén)必須充分認(rèn)識(shí)解決裂縫問(wèn)題的重要意義，并且結(jié)合工程實(shí)際制定科學(xué)合理的裂縫防治措施。

1、防止建筑結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫的重要意義

目前，我國(guó)經(jīng)濟(jì)水平迅速提升，城鎮(zhèn)化進(jìn)程進(jìn)入了快速增長(zhǎng)階段，人們的生活需求也發(fā)生了根本性的變化，對(duì)于建筑物質(zhì)量的要求也越來(lái)越高。在這一背景下，建筑行業(yè)的發(fā)展必須始終將安全問(wèn)題擺在第一位。其中，裂縫問(wèn)題是建筑工程質(zhì)量投訴的焦點(diǎn)，也引起了業(yè)內(nèi)和社會(huì)的極大關(guān)注，裂縫問(wèn)題亟待解決。建筑物裂縫最常見(jiàn)的是表面裂縫，表面裂縫并不會(huì)對(duì)建筑物造成很大影響，但裂縫出現(xiàn)時(shí)間較長(zhǎng)，就會(huì)對(duì)建筑物造成破壞。因此，在建筑物設(shè)計(jì)、施工、后期維護(hù)過(guò)程中，技術(shù)人員必須充分認(rèn)識(shí)提高建筑物表面平整度的重要性，這是防止產(chǎn)生表面裂縫的重要措施。

2、裂縫的主要類(lèi)型

2.1 塑性沉降裂縫

塑性沉降裂縫是一種常見(jiàn)的裂縫，其外觀酷似魚(yú)身，中間寬，兩邊窄。一般來(lái)說(shuō)，這種裂縫喜歡出現(xiàn)在變截面或梁板交匯處，裂縫深度比較大，可觸碰到鋼筋。防止裂縫出現(xiàn)的方法有三，分別是選擇合理的水灰比，合理控制砂率，科學(xué)設(shè)計(jì)坍落度。在一些工程中會(huì)出現(xiàn)界面差距比較大的構(gòu)件，常規(guī)手段無(wú)法完全遏制裂縫，這時(shí)就需要采取特殊手段，即深層澆筑，靜置一段時(shí)間，等到沉降穩(wěn)定后與上面截面層一同進(jìn)行澆筑施工。

2.2 塑性收縮裂縫

當(dāng)前，工程施工水平參差不齊，當(dāng)施工不當(dāng)時(shí)，很容易產(chǎn)生塑性收縮裂縫。這種裂縫的外觀沒(méi)有單一規(guī)格，并且裂縫間距大小不一，小的間距有幾厘米，大的間距能達(dá)到十幾厘米。裂縫并非一下子就會(huì)形成，而是要經(jīng)過(guò)一個(gè)緩慢成型的過(guò)程。防止裂縫出現(xiàn)的方法有二，分別是科學(xué)控制水膠比，精準(zhǔn)把控水泥用量。當(dāng)遭遇高溫大風(fēng)等極端天氣時(shí)，施工單位要提高控制等級(jí)，這樣才能最大限度抑制裂縫的形成。

2.3 荷載引起的裂縫

荷載變化是造成建筑物表面裂縫的主要原因之一?，F(xiàn)代建筑大多是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，隨著使用時(shí)間的推移，建筑物的整體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度逐漸降低，而鋼筋混凝土的重量卻并沒(méi)有什么變化，整體結(jié)構(gòu)的負(fù)載壓力逐漸升高，使建筑物出現(xiàn)形變，從而引發(fā)裂縫。此外，如果建筑物出現(xiàn)了深裂縫，就會(huì)使建筑物受到嚴(yán)重破壞。與無(wú)載裂縫相比，荷載裂縫對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的影響更為不利。在建筑工程設(shè)計(jì)過(guò)程中，雖然國(guó)內(nèi)不少單位都在借鑒西方先進(jìn)國(guó)家的建筑經(jīng)驗(yàn)，但是效果不佳。由于預(yù)估荷載與實(shí)際荷載存在差異性，建筑結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫難以避免。

2.4 溫度變化引起的裂縫

溫度變化也是造成建筑物裂縫的重要原因之一。具體而言，混凝土加工技術(shù)是建筑物建設(shè)過(guò)程中必不可少的一項(xiàng)技術(shù)。在施工過(guò)程中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)水泥與水產(chǎn)生水化熱的化學(xué)現(xiàn)象，并且產(chǎn)生混凝土溫差裂縫和收縮裂縫，進(jìn)而引起結(jié)構(gòu)性形變，出現(xiàn)明顯的建筑物結(jié)構(gòu)裂縫。主要原因包括以下幾點(diǎn)：（1）為了保證建筑物結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度，現(xiàn)在很多建筑物都是由鋼筋混凝土建成的，而水泥在水化過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生水化熱。在混凝土澆筑期間，由于水泥的水化，混凝土溫度會(huì)明顯升高，進(jìn)而產(chǎn)生混凝土溫差應(yīng)力裂縫。（2）混凝土和磚砌體熱膨脹系數(shù)不同，在溫差變化較大時(shí)，建筑很容易產(chǎn)生裂縫。

3、建筑裂縫的產(chǎn)生原因

3.1 材料質(zhì)量

建筑材料是建筑工程中非常關(guān)鍵的因素，混凝土材料的水化熱等會(huì)導(dǎo)致建筑裂縫的產(chǎn)生，優(yōu)良的材料質(zhì)量會(huì)增加整個(gè)建筑物的硬度、增強(qiáng)荷載能力和承受的拉應(yīng)力，所以，原材料質(zhì)量對(duì)于裂縫的影響非常大。

3.2 設(shè)計(jì)因素

人員是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作的執(zhí)行者，其能力優(yōu)劣直接影響到建筑整體質(zhì)量的高低。目前，設(shè)計(jì)人員的能力有強(qiáng)有弱。能力較強(qiáng)的人員，懂得全面思考問(wèn)題。但這樣的人少之又少，大部分的人員都缺乏業(yè)務(wù)素養(yǎng)。在缺少必要信息的前提下，盲目開(kāi)展工作。由于沒(méi)有合理控制，導(dǎo)致事情脫離掌控，想不產(chǎn)生裂縫都難。

3.3 施工因素

在工程項(xiàng)目中，首要保證的是建筑的安全性及穩(wěn)定性。為達(dá)成目標(biāo)，除了要科學(xué)設(shè)計(jì)方案外，還要嚴(yán)格控制施工質(zhì)量。控制手段主要有：依托設(shè)計(jì)圖紙確定材料類(lèi)型及數(shù)量。根據(jù)國(guó)家規(guī)范及企業(yè)制度進(jìn)行施工活動(dòng)。對(duì)施工全過(guò)程進(jìn)行監(jiān)督，以減少違規(guī)行為的出現(xiàn)。從實(shí)踐角度來(lái)說(shuō)，能夠全面抓好工作的單位并不多，這也是裂縫頻出的原因。

4、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中控制裂縫的有效措施

4.1 針對(duì)溫度裂縫進(jìn)行防治

針對(duì)建筑項(xiàng)目?jī)?nèi)部結(jié)構(gòu)的詳細(xì)設(shè)計(jì)工作，施工方務(wù)必遵照設(shè)計(jì)原則，切忌產(chǎn)生過(guò)多的凹凸，利用這種方式，能夠有效避免由于溫度集中而引發(fā)的墻體裂縫。詳細(xì)而言，溫度裂縫的形成關(guān)鍵，是因?yàn)榻ㄖ?xiàng)目的圈梁等部位出現(xiàn)溫度變形，同時(shí)各部位相互作用而導(dǎo)致的。所以，有關(guān)建筑物表層的保溫性能的設(shè)置，以及頂層磚墻裂縫程度之間將會(huì)具備比較直接的關(guān)系，在施工環(huán)節(jié)務(wù)必要確保建筑項(xiàng)目的表層溫度與相關(guān)建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)保持一致。除此之外，保溫屋面、材料性能及具體的施工方式一定要嚴(yán)格遵循標(biāo)準(zhǔn)。而針對(duì)建筑結(jié)構(gòu)方面，應(yīng)當(dāng)合理加強(qiáng)對(duì)應(yīng)的抗剪功能，橫墻及縱墻頂端都需要配置相應(yīng)的圈梁，進(jìn)一步加強(qiáng)建筑結(jié)構(gòu)的總體性能。

4.2 選用高質(zhì)量的建設(shè)原料

高質(zhì)量的建設(shè)原料能夠有效減少微型裂縫的形成概率，水泥作為混凝土的關(guān)鍵構(gòu)成材料，已有的水泥品種豐富多樣，各類(lèi)材料的實(shí)際質(zhì)量具有較大差異，水泥硬化過(guò)程中通常會(huì)釋放一定的熱量。不同質(zhì)量的水泥，其釋放熱量的頻率同樣存在差異，高質(zhì)量的水泥在釋放熱量的過(guò)程中，其速度通常會(huì)有所減慢，比如，包含火山灰的水泥，便能夠?qū)ψ陨磲尫艧崃康乃俣冗M(jìn)行實(shí)際掌控，因此在大規(guī)模的建筑項(xiàng)目中使用頻率較高。骨料的粗細(xì)、砂石的含泥量等對(duì)裂縫也有較大的影響。砂石的含泥量越多，混凝土的穩(wěn)定性越差，越容易產(chǎn)生裂縫，在建筑施工時(shí)可根據(jù)不同建筑、不同位置選擇合適的原材料來(lái)保證工程質(zhì)量。

4.3 平面布置的控制措施

平面布置是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中一項(xiàng)重要工作，布置是否合理直接關(guān)系到設(shè)計(jì)質(zhì)量。當(dāng)建筑結(jié)構(gòu)平面存在凹凸不規(guī)則情況時(shí)，要做好兩件事。第一件，依托工程實(shí)際合理添加拉梁。第二件，對(duì)平面結(jié)構(gòu)四周樓板進(jìn)行加厚處理。當(dāng)然，厚度增加時(shí)，鋼筋配置也要調(diào)整。除此之外，對(duì)結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度也要進(jìn)行有效控制，最為常用的手段有后澆帶和膨脹加強(qiáng)帶。后澆帶的使用，能夠有效減少裂縫的產(chǎn)生。其機(jī)理是將建筑結(jié)構(gòu)劃分成若干部分，先讓構(gòu)件完成收縮或沉降，再利用澆搗等手段讓結(jié)構(gòu)形成一個(gè)整體。膨脹加強(qiáng)帶能夠最大限度補(bǔ)償收縮，不給結(jié)構(gòu)裂縫的產(chǎn)生提供機(jī)會(huì)。當(dāng)前，膨脹加強(qiáng)帶的應(yīng)用形式有三類(lèi)，分別是連續(xù)式、間歇式、后澆式。設(shè)計(jì)人員要依托現(xiàn)場(chǎng)情況進(jìn)行選擇，這樣才能達(dá)到控制裂縫的目標(biāo)。

4.4 配筋設(shè)計(jì)的控制措施

鋼筋在混凝土結(jié)構(gòu)中發(fā)揮重要作用，對(duì)其進(jìn)行管理，能夠提升控制水平。配筋位置不同，要求也會(huì)有所區(qū)別，如在屋面上進(jìn)行配置應(yīng)使用雙層雙向鋼筋，并對(duì)熱傳導(dǎo)系數(shù)進(jìn)行有效控制。一般來(lái)說(shuō)，系數(shù)要低于1W/m2·K。屋面并非所有部位都有負(fù)筋，對(duì)于缺失的部分就要采取特殊處理。處理方法有兩種，一是利用拉通板支座鋼筋來(lái)為其負(fù)筋，二是增加雙向鋼筋網(wǎng)。在樓板陰陽(yáng)角要使用放射性鋼筋。在配置板筋時(shí)，要遵循兩項(xiàng)原則，一是直徑小，二是間距密。只有滿足兩項(xiàng)要求，才能縮小裂縫。例如，在某工程中選用四邊嵌角結(jié)構(gòu)。在收縮力的作用下，樓板中間會(huì)形成貫穿裂縫，從而讓四角出現(xiàn)傾斜，傾斜角為45度。為避免此類(lèi)問(wèn)題出現(xiàn)，設(shè)計(jì)人員就要使用雙層雙向的配筋方法，鋼筋間距保持在100毫米，覆蓋范圍是樓板跨度的四分之一，分散陰陽(yáng)角的應(yīng)力，提升建筑結(jié)構(gòu)的整體性能。

4.5 荷載裂縫

荷載裂縫的產(chǎn)生在很大程度上影響到了整個(gè)建筑工程的質(zhì)量，所以在建筑施工過(guò)程中，應(yīng)該重視荷載裂縫的防護(hù)工作，加大檢查力度。在施工原材料方面，要保證水泥的質(zhì)量和細(xì)砂的含沙量，只有這樣才能夠保證混凝土強(qiáng)度達(dá)到相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，有效避免出現(xiàn)荷載裂縫。此外，在入模坍落度方面也應(yīng)該進(jìn)行嚴(yán)格的控制，最大程度地降低入模坍落度。在選擇混凝土?xí)r，應(yīng)該根據(jù)相關(guān)的設(shè)計(jì)要求來(lái)進(jìn)行，保證混凝土的質(zhì)量，重視減水防裂劑的應(yīng)用。

4.6 不均勻沉降裂縫控制

對(duì)于地基不均勻沉降引起的裂縫，相關(guān)單位需要采取以下措施對(duì)其進(jìn)行處理：（1）工程設(shè)計(jì)師在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，需要全面分析建筑物沉降裂縫、窗間墻水平裂縫、凍土地基引起的裂縫等問(wèn)題，根據(jù)實(shí)際情況選擇科學(xué)的設(shè)計(jì)方案；（2）工程設(shè)計(jì)師在設(shè)計(jì)建筑方案時(shí)，需要重點(diǎn)把握建筑結(jié)構(gòu)的均勻性和規(guī)則性，避免出現(xiàn)結(jié)構(gòu)性裂縫；（3）工程設(shè)計(jì)師需要設(shè)置沉降縫，并且按照抗震要求完成圈梁布置等工作，進(jìn)而提高地基強(qiáng)度，從而把建筑物的沉降控制在合理范圍內(nèi)；（4）設(shè)計(jì)師需要采取一定措施對(duì)軟土地基等特殊地基進(jìn)行加固。

4.7 重視對(duì)混凝土澆筑后的養(yǎng)護(hù)工作

在開(kāi)展混凝土澆筑環(huán)節(jié)工作時(shí)，應(yīng)當(dāng)對(duì)內(nèi)部水分的蒸發(fā)速度進(jìn)行嚴(yán)格地管控，確保混凝土在固化環(huán)節(jié)具備一定的濕度。利用把控水分蒸發(fā)速度的方式，可以實(shí)際避免因水分急速蒸發(fā)而形成的裂縫。除此之外，還應(yīng)當(dāng)在項(xiàng)目建設(shè)環(huán)節(jié)對(duì)混凝土的養(yǎng)護(hù)工作提起高度關(guān)注。建設(shè)企業(yè)在結(jié)束澆筑環(huán)節(jié)后，應(yīng)當(dāng)按照建設(shè)手冊(cè)中規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)混凝土開(kāi)展養(yǎng)護(hù)工作，在半天內(nèi)應(yīng)當(dāng)指派專項(xiàng)人員，圍繞混凝土開(kāi)展溫度、濕度的保養(yǎng)工作。針對(duì)詳細(xì)的養(yǎng)護(hù)標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)當(dāng)依據(jù)所在地區(qū)的實(shí)際環(huán)境開(kāi)展決策。同時(shí)，在開(kāi)展維護(hù)的時(shí)候，應(yīng)當(dāng)用塑料薄膜全面覆蓋混凝土，并且及時(shí)開(kāi)展灑水工作，避免養(yǎng)護(hù)期間混凝土內(nèi)部的水分無(wú)故流失。需要注意的是，還應(yīng)當(dāng)在養(yǎng)護(hù)期間完成溫度測(cè)量工作，圍繞養(yǎng)護(hù)期間氣溫與濕度開(kāi)展記載，確保養(yǎng)護(hù)期間混凝土的溫度等符合標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)一步保障養(yǎng)護(hù)工作成果。

4.8 加強(qiáng)建設(shè)的管理效力

建筑項(xiàng)目在開(kāi)展建設(shè)環(huán)節(jié)時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員往往不具備較高的業(yè)務(wù)素質(zhì)，這種情況下，便需要加強(qiáng)管理工作的實(shí)施效率，提高對(duì)施工技術(shù)的支持力度，定期面向作業(yè)人員開(kāi)展培訓(xùn)教育工作。比如，振搗頻率與相關(guān)建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)是否保持一致；初次凝固前加強(qiáng)振搗的次數(shù)以減少產(chǎn)生裂縫的可能性、在容易開(kāi)裂的部位適當(dāng)添加一些預(yù)埋件以降低產(chǎn)生裂縫的可能性等。認(rèn)真遵循建設(shè)方案、實(shí)施流程、建設(shè)的前后步驟等開(kāi)展建設(shè)作業(yè)，針對(duì)工作人員的具體工作職責(zé)進(jìn)行清晰劃分，相關(guān)工程師務(wù)必進(jìn)入作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)開(kāi)展指導(dǎo)督促工作。對(duì)于存在的操作失誤需要第一時(shí)間提供指導(dǎo)糾正，引導(dǎo)作業(yè)人員開(kāi)展精準(zhǔn)的技術(shù)實(shí)操，并進(jìn)一步提升其思想認(rèn)知，積極創(chuàng)建高質(zhì)量的建筑項(xiàng)目，大幅度降低裂縫的形成概率。

結(jié)論：

綜上所述，建筑項(xiàng)目形成裂縫，不但降低其美觀度，而且還嚴(yán)重侵害作業(yè)人員的生命健康安全，阻礙了后期的正常使用。由于鋼筋混凝土的構(gòu)造極易產(chǎn)生裂縫，應(yīng)當(dāng)對(duì)裂縫的控制引起高度關(guān)注，盡管大多數(shù)裂縫不具備有害性，并未實(shí)際影響建筑物的整體質(zhì)量。但仍有部分裂縫可能位于建筑結(jié)構(gòu)的重要部位，因外部環(huán)境影響，引發(fā)極大的安全隱患，時(shí)刻威脅著建筑結(jié)構(gòu)的使用強(qiáng)度與安全。鑒于此，相關(guān)部門(mén)應(yīng)當(dāng)重視對(duì)建筑裂縫方面的探析，優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，科學(xué)防治有害裂縫的形成，進(jìn)一步確保建筑項(xiàng)目的整體質(zhì)量與建筑結(jié)構(gòu)的總體平穩(wěn)性。

參考文獻(xiàn)：

[1]白玉國(guó).混凝土裂縫分析及其防治探討[J].綠色環(huán)保建材，2019（8）：24+27.

[2]宋智勇.淺析房屋建筑中現(xiàn)澆混凝土裂縫控制策略[J].四川水泥，2019（7）：158.

[3]張海輝.建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中控制現(xiàn)澆混凝土裂縫的措施研究[J].建筑技術(shù)開(kāi)發(fā)，2019，46（3）：139-140.

[4]宓小萌.建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)裂縫成因及控制措施探析[J].建筑技術(shù)開(kāi)發(fā)，2019（21）：9-10.

[5]王穎，周正.對(duì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中控制裂縫解析[J].居業(yè)，2019（11）：13-14.

[6]辜明益.論建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中如何控制裂縫[J].住宅與房地產(chǎn)，2019（18）：85.