房屋建筑结构设计中的现浇混凝土裂缝控制策略分析

发表时间:2020/12/17   来源:《城镇建设》2020年第25期   作者:范智尧
[导读] 随着经济快速发展,城市化建设不断加快,现阶段混凝土结构在建筑中的应用越来越广泛,混凝土结构出现裂缝会直接影响建筑的使用以及结构的整体性
        范智尧
        菏泽市规划建筑设计研究院有限公司 山东省 菏泽市 274000
        摘要:随着经济快速发展,城市化建设不断加快,现阶段混凝土结构在建筑中的应用越来越广泛,混凝土结构出现裂缝会直接影响建筑的使用以及结构的整体性,给居民的正常居住带来威胁。混凝土结构裂缝有应力裂缝、沉降裂缝、温度应力裂缝以及收缩裂缝4种。文章主要针对裂缝的形式、产生的位置、引发的原因以及为避免混凝结构产生裂缝的建筑结构设计方法进行阐述,希望可以为建筑施工质量的提升提供一定的理论依据。
        关键词:房屋建筑;结构设计;现浇混凝土;裂缝控制;策略
        引言
        我国建筑工程主要是采用钢筋混凝土结构,这是由于钢筋混凝土结构耐久性好、成本低、技术发展成熟,但由于混凝土本身作为一种不稳定物质,如果结构设计不科学、温湿度控制不当、配比不达标,很容易产生裂缝问题。这就要采取科学的建筑结构设计方案,避免混凝土裂缝对工程外观、质量造成负面影响。从混凝土裂缝产生情况可知,造成混凝土裂缝的因素非常多,包括材料、设计方案、施工工艺、温湿度控制等,这就要从多个方面加强混凝土裂缝防治工作,提升建筑工程结构的整体质量。
        1建筑结构设计中混凝土裂缝的主要危害
        ①破坏混凝土结构,严重时造成建筑物崩塌,建筑一旦出现裂缝,就容易使水分沿着裂缝进入建筑内部,如果此时再加上极端天气的影响,如冷冻灾害的发生,裂缝内的水分就会遇冷结冰,体积变大,在裂缝内膨胀,对裂缝产生向外的扩张力致使裂缝宽度和深度继续加大,破坏了混凝土的结构。如果不及时修复任其发展就会形成有害裂缝,有害裂缝会严重影响建筑的结构性能、使用功能和耐久性,严重时直接造成建筑物崩塌,对社会和人们的人身财产安全构成威胁。②致使钢筋锈蚀,破坏混凝土的粘连性,在钢筋混凝土建筑物中,钢筋处于混凝土的包裹之中,一般不容易锈蚀,并且由于混凝土的pH值呈弱碱性,对钢筋还起到一定的保护作用。但混凝土结构裂缝的出现致使钢筋和混凝土结构发生分离,钢筋失去混凝土的碱性环境的保护,与水分、空气接触,特别是在湿度比较大的环境下,加速了钢筋表面的锈蚀,进而影响混凝土结构的性能和耐久性。另外,钢筋的锈蚀也会反作用于混凝土裂缝,锈蚀会减弱钢筋和混凝土的粘连性,容易沿着钢筋走向形成更大的裂缝,再加上水分、空气的作用,钢筋锈蚀程度加深,彻底失去对建筑物的支撑作用,如果不能及时发现并采取有效措施进行补救,将会直接导致建筑物的倒塌。
        2房屋建筑结构设计中的现浇混凝土裂缝控制策略
        2.1严谨选材
        设计人员在进行建筑结构设计时需要严谨选材,对原材料质量标准进行严格的控制,确保混凝土配比符合国家相关技术标准。然而当前有许多不良企业为节约建设成本,获取更高的利润,在结构原材料点清单制定时,往往以次充好,选择价格更低的材料进行选购,使得砂石材料中泥砂含量过高,造成混凝土配比后的渗水性大幅降低,导致工程建设的质量受到严重影响。企业应针对这一乱象,对原材料质量进行严格的监管,在企业中制定并应用建筑工程全流程原材料管理制度,对结构设计阶段所用材料进行严格的管理。并要求设计人员在进行结构设计时按照有关标准罗列材料采购清单,同时引入监理单位对材料选定和采购环节进行有效监管,确保原材料符合工程施工的质量标准,从而有效降低产生混凝土裂缝的概率。
        2.2平面设计
        在建筑混凝土结构平面设计当中,要确保平面设计的规则性,不规则平面会产生应力差,从而增加了裂缝生成概率。如果平面设计中发现了凹凸处,要在边缘位置增设拉梁,同时还要在凹凸部位周围楼板处提高浇筑厚度、增加配筋量。在建筑结构长度设计中,要严格按照设计规范标准进行,如果平面长度超出标准范围,需要在中间部位增设后浇带。

后浇带主要布设在梁板跨度1/3位置,宽度控制在800mm即可。墙、梁、板之间的钢筋搭接要足够紧密。如果结构长度超出标准较多,要增设变形缝。建筑裙房和主楼间如果高差过大,要设置沉降缝、沉降后浇带,这样可以解决建筑基础不均匀沉降产生的裂缝问题。混凝土平面结构外如果有外露构件,要在水平长度达到12m以上时设置伸缩缝,间距不得超过12m,如栏板、檐口等。设置止水带要保证焊接牢固,不出现错焊、漏焊等情况,保证焊接部位不出现漏水情况,混凝土浇筑要涂抹处理剂、表面凿毛,分层浇筑混凝土,第一层浇筑初凝后进行第二层浇筑,层层递进。后浇带在混凝土浇筑完42d后施工,养护时间不低于28d。
        2.3加强配筋的合理设置
        在建筑结构设计时,要加强建筑中钢筋使用的位置、形状以及型号等的合理设置以降低混凝土结构出现裂缝的可能性。配筋率是钢筋混凝土构件中纵向受力(拉或压)钢筋的面积与构件的有效面积之比,可以很好地反映建筑结构中钢筋的设置情况。在具体的建筑结构设计时,要结合建筑目标要求,加强配筋的合理设置,降低混凝土裂缝产生的概率。不同建筑部位的配筋率各不相同,应注意对各部位配筋率的区分设计。如在进行浇筑平板配筋设计时,要根据平板的长度确定钢筋的具体数量,钢筋数量过多或者过少都会容易造成混凝土浇筑平板出现裂缝。另外,对于浇筑梁的配筋设置时,要加强对浇筑梁两端墙体的支撑能力,必要时可以设置圈梁来增加主梁的支撑力,避免造成主梁下沉。在进行其他构件的浇筑过程中,要严格把控钢筋的数量控制好配筋率,尽可能减少混凝土裂缝的出现。除此之外,在现代建筑结构设计时也多采用混凝土添加剂像混凝土膨胀剂增加混凝土的密度或者设置沉降缝、伸缩缝等措施,结合配筋设置最大程度减少混凝土裂缝。
        2.4加强混凝土施工质量控制
        在混凝土施工期间,要加强施工过程管理,坚持落实技术和测量复核制。现场工程测量坚持闭合复核和换手复核制,测量放样资料必须由主管工程师审核后方能交付施工。在进行混凝土的浇筑施工时,要组织班组进行技术交底,对工程中的钢筋、支架进行全面检查,确保各项条件符合施工要求后再进行后续施工。浇筑过程中,要严格控制混凝土倾落高度,以保证混凝土浇筑质量。一般情况下,为降低施工难度同时保证施工质量,会采用分层浇筑的方法施工。除了分层施工法外,也可采用分段施工的方法,按照由两端到中间的顺序分段浇筑,中间留出膨胀加强带。在大体积混凝土浇筑施工中,斜面分层法也是一项比较科学有效的施工方法,合理利用这一方法有利于减少或避免混凝土裂缝的产生。值得注意的是,在采用斜面分层法施工时,斜面坡度应当小于1/3。在对混凝土进行振捣处理时,施工人员手握住振捣棒的软轴胶管,快速插入到砼内部,在内部振动中,要进行上下略微抽动,直至到砼面不再出现气泡,没有显著下沉和表面泛浆等水平为准。混凝土浇筑完成后,应组建专门的养护队伍开展混凝土养护工作,在混凝土施工结束后及时洒水养护,防止混凝土出现干裂问题。并密切观察混凝土变化,根据混凝土的膨胀收缩情况以及外界温湿度变化进行养护管理,以提升工程施工水平。在具体的施工活动中,工作人员可根据具体养护要求采取相应的养护方式,如及时给作业面覆盖土工布或草席,并定时、定期进行洒水养护,避免混凝土水分迅速蒸发或内外温差过大导致裂缝出现。
        结语
        很多原因都会导致建筑结构产生裂缝,包括设计因素、施工因素等。在建筑工程中,要严格按照相关的要求标准进行建设,针对各个环节采取科学的防范以及应对措施,严格控制建筑结构裂缝,提升建筑施工的质量。
        参考文献
        [1]王新,汪科.从建筑结构设计谈混凝土结构的裂缝问题[J].价值工程,2010,29(20):64.
        [2]赵雄飞.从建筑结构设计谈混凝土结构的裂缝问题[J].世界有色金属,2017(02):255-256.
        [3]王立军.从建筑结构设计谈混凝土结构的裂缝问题[J].中华民居(下旬刊),2014(06):272.
       
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