建筑结构设计裂缝成因及解决办法探讨

发表时间:2021/8/31   来源:《城镇建设》2021年第4卷4月(中)第11期   作者:唐连英
[导读] 结构设计裂缝在建筑工程中十分常见,必须采取有效措施加以解决。

        唐连英
        身份证号:37252719791006****
        摘要:进入21世纪的中国,随着社会的快速发展和人民生活水平的不断提高,科学技术的蓬勃发展和社会运行效率的不断提高,国家建设的步伐越来越快,城市化进程大步向前,人口也不断向一、二线城市迁移,并向区域中心城市集中。随着人口密度的增加和新开发用地的难以获得,高层办公楼的地位越来越重要。这不仅是城市化进程中非常重要的一步,也是我国公共资源中非常重要的一环。它对提高人民生活质量,促进社会和谐稳定发展具有十分重要的作用。结构设计裂缝在建筑工程中十分常见,必须采取有效措施加以解决。
        关键词:建筑结构设计;裂缝成因;解决办法
        引言
        裂缝一直是工程师们关注的焦点。从工程实践来看,现阶段钢筋混凝土构件的裂缝大多已基本正常,但有的裂缝较浅,很难被发现,也不会对整个结构造成明显损伤,因此允许出现裂缝。一些裂纹在长期的高强度载荷作用下,在物理和化学因素的作用下不断扩展。从长远来看,会增加钢筋锈蚀或混凝土保护层剥落等不良现象的风险,甚至影响结构的强度和刚度,缩短结构的使用寿命,因此,针对不同的裂缝,制定科学合理的防治措施,具有重要的实用价值。
        1建筑结构设计裂缝成因
        1.1温度因素
        在建筑工程中,混凝土是主要的组成部分,在工程建设中的混凝土抗压强度通常在25~80MPa范围内,较高的抗压强度能够降低建筑结构产生裂缝的概率。由于混凝土结构并不稳定,受到温度变化的影响会产生热胀冷缩的情况,严重影响混凝土的质量。如果混凝土的外部温度出现较大限度的变化,混凝土内、外部的温度差会增大,在温度差的影响下,混凝土的结构会出现较大变化。在这种的影响下,混凝土易出现裂缝的现象,影响工程的质量。
        1.2钢筋锈蚀因素
        目前,钢筋材料在建筑工程施工中的应用率也十分高,但是在贮存过程中,该材料很容易因为外界环境因素影响而出现锈蚀现象。例如,当钢筋材料长期暴露在空气中时,其内部的铁元素不仅会产生一层氧化膜,而且钢筋与空气中的水分子和氧原子长期接触后,还会产生一定的锈蚀元素,一旦进入钢筋混凝土结构内部,势必会诱发裂缝问题。
        1.3施工及养护因素
        除上述两种原因以外,施工养护不当也是引发混凝土裂缝的主要因素之一。倘若施工人员在混凝土搅拌过程中振捣速度过快或者存在漏振情况,就会使钢筋混凝土的均匀性与稳定性遭到破坏,在后续施工过程中使用该混凝土就会出现混凝土裂缝。倘若在建筑施工过程中阳光较为充足或者风沙过大,就会使混凝土出现大幅度收缩情况,致使混凝土出现裂缝。倘若施工人员在施工过程中未能依照相关规定进行操作,也未能对混凝土进行日常养护,也会使混凝土结构出现裂缝。例如,混凝土公路路面车辆出现超负荷运载,就会导致混凝土路面出现不同程度的沉降情况,使得混凝土建筑物出现裂缝。
        2建筑结构设计裂缝解决办法
        2.1严格控制原材料质量
        在建筑工程施工过程中会涉及很多原材料,其中,尤以水泥材料的质量对工程质量的影响最为关键。因此,为了控制裂缝问题的产生,就要结合建筑工程的设计要求和工程性质,合理选择水泥材料。例如,若是建筑工程施工项目处于较为干燥和寒冷的地区,则就要尽量避免采用火山灰水泥和粉煤灰水泥,因为这两类水泥材料的干缩性十分明显,但耐久性较差,一旦采用,很容易出现裂缝问题。

因此,应该选择一些高强度的水泥材料,并在采购过程中,要对相关供应商的生产资质和生产水平等进行全面的考核,并对相应的水泥材料进行抽样检测,确保各项规格、指标参数等能够满足建筑工程混凝土施工要求。
        2.2不均匀沉降控制
        在进行建筑工程施工时,技术人员应留意回填、压实环节的操作,落实施工的难点工作。通过提升施工人员的操作技能,降低出现施工死角的概率,保障回填均匀,不出现裂缝的情况。在施工时,施工人员应针对管线上方、井口周围、排水沟等部位进行施工的优化,保证回填、压实作业环节的开展应更加细致、更加科学。如果施工过程中遇到不能通过机械设备进行压实工作的环节,施工人员可以通过小型压实机进行压实作业。此外,应在含水率适度的情况下,开展薄层工作,通过逐层突破方式可保障回填质量。施工人员应在柔性结构、刚性结构完美结合的情况下,对节点开展切割的操作处理,通过人为控制方式可改善裂缝出现的位置、方向,以保障工程质量。
        2.3合理把控混凝土的温度和湿度
        首先,要随时对混凝土施工温度进行监测,尽量在每一环节施工结束后,及时对施工温度进行测量,确保其处在可控范围之内;其次,要对混凝土的拌制温度进行严格把控,并在气温最高峰值时,采用冷却水对砂石原料的温度进行降温,与此同时,还要加强材料的散热操作,这样才能避免材料湿度因温度降低而逐渐加大,从而为后续混凝土浇筑温度的有效管控打下良好的基础;最后,要在混凝土施工全部完毕后,及时采取措施对混凝土表面进行科学合理的养护,一方面要结合施工现场的温度,适当采取覆盖措施对混凝土进行保温处理,另一方面还要对其进行定期的洒水保湿,这样才能避免混凝土内部和外部温度出现较大偏差,从而在降低混凝土约束应力的基础上,提高建筑工程施工质量。
        2.4后期养护
        浇筑混凝土后,应尽快对表面进行打磨,对要求高的表面可进行多次打磨。固化材料可根据不同环境覆盖或喷涂塑料薄膜、固化剂、湿麻布、湿草帘、锯末等。养护时间可根据不同季节选择和实施。应注意早期养护工作。夏季气温较高,养护时间为浇筑完成后24小时,在高温干燥气候下尽快进行喷水养护,冬季48小时后进行养护。合理的养护时间可以更好地避免表面起皮问题的发生。不同水泥的养护时间不同。如普通硅酸盐水泥和矿渣水泥砂浆的养护时间分别为7d和14d,养护时间必须控制在规范要求的范围内。
        2.5裂缝处理方法
        在对结构承载力影响不大的情况下,建议采用表面修补(适用于狭窄缝隙,可选用薄膜或环氧树脂修补缝隙)或填充方法(先将裂缝凿成V形,再用树脂砂浆作填充材料,或采用沥青等);为避免出现影响结构安全的处理裂缝,可选用围护加固法或加固法。所谓围挡加固法,就是在裂缝周围尺寸允许的情况下,将钢筋混凝土围挡包裹在结构的外侧,从而达到增加钢筋截面,进一步提高其承载力的目的。加固规则是采用U型螺栓或钢套对构件进行套箍,从而有效避免裂缝的进一步扩大,使构件的刚度和承载力得到进一步提高。加固后,检查钢套管是否与混凝土表面紧密接触,以充分发挥其加固效果。
        结语
        综上所述,在施工过程中,混凝土容易产生裂缝,这将对整个工程的施工质量和安全造成严重威胁。因此,为了避免这种情况的发生,有必要加强对混凝土防裂技术和处理方法的创新研究。我们既要结合工程实际,把握各种裂缝处理方法的应用要点,又要制定一套有针对性、科学合理的预防措施,不断加强混凝土的后期养护,这样,有效降低各种裂缝问题发生的概率,为整个建设工程的顺利开展提供可靠的保障。
        参考文献
        何腾翀. 建筑结构设计裂缝成因及控制措施探析[J]. 房地产导刊.
        高曦然. 建筑结构设计裂缝成因及控制措施探析[J]. 建材与装饰, 2018, 000(028):103-104.
        吴庆. 探讨建筑结构设计中裂缝成因及防治[J]. 中国建筑金属结构, 2013, 000(018):136-136.
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