建筑结构设计中控制裂缝的措施

发表时间:2021/8/10   来源:《工程建设标准化》2021年9期   作者:柴晶
[导读] 近年来市场经济不断放开,这对建筑行业而言无疑是利好消息
        柴晶
        陕西元象创景工程设计有限公司  陕西省西安市   710000

        摘要:近年来市场经济不断放开,这对建筑行业而言无疑是利好消息。但后经济时代的到来,无形中增加了竞争压力。建筑企业要想在复杂环境中脱颖而出,需要不断提升建筑质量。结构设计是建筑工程的重要组成部分,也是最为关键的一步。只有做好这项工作,才能避免后续麻烦。然而受多层面因素影响,结构设计成果不遂人愿,致使建筑裂缝频频出现,严重威胁建筑安全。为扭转这个局面,需要明晰裂缝类型、影响及成因,并采取有效控制措施。
        关键词:建筑结构设计;裂缝控制;措施研究
        1裂缝的主要类型
        1.1塑性沉降裂缝
        塑性沉降裂缝是一种常见的裂缝,其外观酷似鱼身,中间宽,两边窄。一般来说,这种裂缝喜欢出现在变截面或梁板交汇处,裂缝深度比较大,可触碰到钢筋。防止裂缝出现的方法有三,分别是选择合理的水灰比,合理控制砂率,科学设计坍落度[1]。在一些工程中会出现界面差距比较大的构件,常规手段无法完全遏制裂缝,这时就需要采取特殊手段,即深层浇筑,静置一段时间,等到沉降稳定后与上面截面层一同进行浇筑施工。
        1.2塑性收缩裂缝
        当前,工程施工水平参差不齐,当施工不当时,很容易产生塑性收缩裂缝。这种裂缝的外观没有单一规格,并且裂缝间距大小不一,小的间距有几厘米,大的间距能达到十几厘米。裂缝并非一下子就会形成,而是要经过一个缓慢成型的过程。防止裂缝出现的方法有二,分别是科学控制水胶比,精准把控水泥用量。当遭遇高温大风等极端天气时,施工单位要提高控制等级,这样才能最大限度抑制裂缝的形成。
        1.3温度应力裂缝
        温度应力裂缝,从字面上解读,温度是导致裂缝出现的主要原因。浇筑工程历时较长,早晚温度差别比较大,再加上混凝土自身的温度分布不均衡,这些都会对浇筑产生不利影响。当温度压力强过混凝土的承载能力后,就会有裂缝产生。从外面来看,这类裂缝不会表现得特别明显,但其破坏力却大得惊人。防止裂缝的有效手段就是利用一些手段将温度控制在合理区间。
        2建筑结构设计中控制裂缝的措施
        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??优化结构设计
        设计人员应在建筑结构设计中重点优化结构设计,充分考虑建筑物结构的刚度和地基不均匀沉降的问题,避免实际荷载力超出设计范围。这就需要设计师在进行具体设计时,准确计算并分析建筑物的荷载能力,对可能发生的混凝土裂缝情况进行较为精准的预判,从而有效提高结构设计的合理性与科学性。另外需要将双向双层钢筋材料应用于结构设计中,一般需要在阳光照射处、拐角处、东西单元跨度等部位有效应用到此类材料。


        需要注意的是,要确保每一墙角处的放射钢筋数量不少于8根,长度均需高于2.1m,从而促使混凝土与反射钢筋能够共同应对裂缝应力的作用,以此来对建筑结构裂缝进行有效控制。企业应积极采用先进管理技术对结构设计环节进行严格的管理,促使建设资源得以合理利用。比如可引进BIM技术针对以上结构设计的运算过程进行三维建模,为设计人员提供多种设计方案的组合方式,促使其迅速发现结构设计中存在的问题,从而为建筑结构优化提供保障。
        2.3??重视技术交底与结构保养设计
        设计人员在进行建筑结构设计时,需要对施工区域的环境、气候、天气等因素进行考量,避免在高温、寒冷、大风天气下进行混凝土施工,使得混凝土材料中的含水率因高温蒸发、低温大风凝结而迅速降低。这需要设计部门在完成结构设计后,对施工团队技术人员进行详细的技术交底,避免在实际施工过程中,由于不合理操作造成混凝土表面干燥,导致裂缝产生。另外,设计师应尽量选用低水化热的水泥材料,适当减少水泥的使用率,以此来降低混凝土热量、减缓水分蒸发的速度,并通过在混凝土浇筑时加强养护的方式,降低温度应力裂缝出现的概率。
        2.4??加强对施工技术的管理与控制
        混凝土施工是一个十分复杂系统的过程,若施工现场无法科学合理地应用施工技术和施工工艺,将直接影响混凝土配比与应用的强度,造成建筑结构出现裂缝问题。长此以往,将对建筑使用的安全性造成严重的不良影响。企业应加大对新技术的投入力度,掌握混凝土施工的核心技术;设计人员应在设计中合理搭配材料、技术、工艺的使用,促使混凝土配比、浇筑时间、浇筑温度等严格符合相关技术应用标准,避免出现严重的裂缝,给建筑企业带来损失。需要注意的是,混凝土配比完成后一般需要在30min内将材料全部用完,若超出规定时间仍在进行浇筑,会导致混凝土离析,使得结构出现裂缝现象。工程设计师应将类似的技术应用注意事项在技术交底文件中重点标注出来,提高施工人员的重视程度,从而促使建筑结构裂缝得到有效控制[2]。
        2.5浇筑技术的控制措施
        浇筑决定混凝土质量,因此需要精心设计。针对薄弱区域,不仅要采用分层法,还要提高振捣要求,如浇筑厚度不得超过50厘米,并确保每一层的温度相同。在设计施工工序时,要有严格规定。在浇筑前,施工单位要对混凝土温度进行检测,以防温度过高导致裂缝的产生。在浇筑中,施工单位必须从两侧向中心推进,这样才能有效控制混凝土密度。同时,依托实际工况优化浇筑方案。在方案中,要明确指明支模尺寸和高度,施工单位要严格遵守相关规定,并对钢筋性能进行检测。为防止浇水后出现裂缝,需要合理设置浇筑时间及注水间隔。
        2.6温度裂缝的控制措施
        水泥与水接触后会发生反应,在这个过程中会产生大量热量。当热量超过一定数值后,就会导致裂缝产生。要想合理控制裂缝,需要对水泥使用进行有效控制。混凝土中添加粉煤灰,能够显著提升混凝土性能。同时,设计人员要注意季节变化,并制定相应措施。如在夏天施工,可利用冷却板对混凝土进行降温,并且要求设计单位在振捣过程中做好保温工作。养护也是必不可少的部分,设计人员要将内容写清楚,并给予施工单位必要的指导。在冬天施工,设计人员要充分考虑温度保护问题。实践证明,苯板和钢筋有保温作用,可在设计方案中有所体现。当然,为发挥材料的功效,需要对施工过程进行要求。预埋钢筋深度不得低于5米,苯板要放置在钢筋上方,并进行加固处理。
        结束语
        综上所述,建筑工程混凝土结构裂缝是十分常见的质量问题,裂缝产生的因素也较为复杂,而工程结构设计阶段是影响混凝土浇筑质量的关键,加强这一环节的设计质量,能够对混凝土裂缝问题进行相对全面的控制。设计人员应在设计过程中加强对材料质量与结构设计的管理,并确保施工技术搭配与技术交底工作得以有效实施,保证设计方案符合相关标准,从而对裂缝问题进行有效的防治。
        参考文献
        [1]蒋鹏飞.践行高质量发展新理念,打造品质工程示范项目[J].水运工程,2019(3):10-14.
        [2]None.深入践行新发展理念持续推进高质量发展[J].杭州政报,2019(2):1.
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