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摘要:近年来,我国的工程建设有了很大进展,建筑高度越来越高,体型越来越复杂,结构设计工作也越来越受到重视。而裂缝的发生会导致建筑物发生渗漏,甚至影响结构的整体抗震性能,所以裂缝的处理也是重中之重。特此针对裂缝出现原因和解决办法进行了探讨。
关键词:建筑;结构设计;裂缝成因;解决办法
引言
城市化建设速度不断加快,我国基础建设得到迅猛发展,建筑工程数量急剧增多,建筑工程整体质量和使用性能面临更高要求。然而受到施工环节众多、施工工艺复杂等因素影响,现浇混凝土出现裂缝现象不断增加,裂缝的出现不但影响美观,对建筑物使用功能和耐久性也有一定影响。所以当前迫切需要对引发裂缝发生的原因进行细致分析,并从源头上提出科学有效地解决办法,以确保整个建筑结构的安全性和稳定性。基于此,本文对结构设计中裂缝成因及解决办法展开探讨。
1 裂缝成因分析
1.1 温度因素
在施工过程中因为体积较大的混凝土产生许多水化热,环境温度高及大气温度变化,极易出现裂缝。许多建筑物是由混凝土和砖石组成,固化时,因为水化作用,在短时间内混凝土温度上升,加上砖石温度保持不变,使得混凝土与砖石间存在温差。受到房屋结构限制,砖石及混凝土为两种不同材料,有不同的线膨胀系数,随着温度变化,墙壁及屋顶产生的内部压力以及温度变化成正比。如果部件温度负荷比剪切强度和拉伸强度高,就会有裂缝问题出现。除此之外,建筑物长期暴露在室外,当日照时间比较长时,将会降低建筑耐热性,使地板和墙壁间有间隙出现,从而出现裂缝。
1.2 施工因素
现浇混凝土施工中,裂缝的产生主要受到施工工艺的影响。在混凝土浇筑施工中,不合格的施工工艺往往导致裂缝,比如养护环境不当和材料化学作用等都会导致裂缝的产生。混凝土施工温度不能准确控制,会出现热胀冷缩现象,混凝土在塑性收缩、硬化收缩、碳化收缩、失水收缩等过程中都极其容易形成各种裂缝。
1.3 荷载因素
在建筑工程中一旦出现施工或使用时的动静荷载过大情况,结构出现裂缝的概率也会升高,并且荷载过大与结构受力存在十分紧密联系,若使用建筑材料重量较大和质量较差时,建筑结构抗裂性就会被削弱,再加上使用荷载与工程结构设计时不一致,设计配筋及构造措施就不满足此使用荷载,建筑工程整体质量便不能保证,随着时间不断延长,出现裂缝的概率也会急剧升高,并导致建筑结构整体稳定和质量下降。
1.4 沉降因素
房屋的全部荷载最终通过基础传给地基,而地基在荷载作用下,其应力随深度而扩散,深度越深,扩散越大,应力越小;即使同一深度,也总是中间最大,向两端逐渐减小。也正是由于土壤这种应力的扩散作用,即使地基均匀,应力分布仍不均匀,从而使房屋产生不均匀沉降。这种不均匀沉降会导致结构出现各种裂缝。
2 裂缝解决办法探讨
2.1 控制温度裂缝
在温度裂缝控制方面,需要对规划和选择工作加以关注,尤其是开展混凝土结构施工,除了要进行较长凝固时间以外,还要对水泥进行科学选择,尽量选用低热或中热水泥,以降低水化热现象。
当混凝土达到初始强度以后,就要对水分和温度固化条件进行严格控制,以确保混凝土表面温度和湿度,防止发生表面裂缝问题,同时联系实际施工要求,选择和运用合理的施工工艺,并在此基础上做好施工过程细节把控工作,在防止裂缝问题发生的同时,可以根据实际遇到问题采取相对应措施加以解决。大体积混凝土的温度应力和结构尺寸相关,混凝土结构尺寸越大,温度应力越大,因此不同部位相关尺寸要符合要求,合理安排施工工序,分层分块浇筑,在有效控制材料形变的基础上,减少温度伸缩带来的巨大差距,进而实现温度裂缝有效控制。建筑物顶层设置保温层、隔热层,以防止墙体与屋里出现较大温度差异,进而引发裂缝问题。
2.2 改进施工工艺
在施工过程中,相应的混凝土搅拌标准需要完善。水泥与水的混合比应该通过更严格的测量标准来提高。要通过石材、骨料、橡胶的准确混合,以及在混合过程中科学的用水量控制,通过混合料的温度控制来保证原料混合比的优化。在施工过程中,确保混凝土的施工温度能够满足严格的规范,并确保最佳的混合性能通过严格模筑混凝土混合练习。同样,在混凝土凝固过程中,采用适量的浇水或养护液,以保证建筑结构设计下现浇混凝土出现裂缝的概率得到控制。恶劣天气下采取相应的措施避免裂缝开展。高温和大风天气设置必要的遮阳和挡风设施,降低高温和大风的影响并及时养护;冬季施工时适当延长混凝土保温覆盖时间,并涂刷养护剂养护,以减小低温对混凝土裂缝的影响。
2.3 控制结构荷载
建筑结构设计时充分考虑后期使用荷载,并注意施工过程中可能出现材料堆载的情况,综合考虑建筑、装修、设备、景观等各专业可能出现的荷载重量,特别是填土高度、填土范围,景观绿化,设备机房等荷载较大处需按实际考虑,防止出现使用荷载超过设计荷载的情况。
2.4 预防沉降裂缝
对松软土、填土地基在上部结构施工前应进行必要的夯实和加固,必要时可以采用压实地基法、注浆法、换填法、微型桩加固法等对地基进行特殊处理。结构设计时保证基础有足够的强度、刚度和稳定性,尽量使地基受力均匀。施工时防止混凝土浇灌过程中地基长时间被水浸泡。另外模板拆除时间不得太早,且要注意拆模的先后顺序。
2.5 构造措施控制裂缝措施产生
现浇板厚宜控制在跨度的1/35以内,且最小板厚根据使用功能满足构造要求。钢筋的设计宜采用热轧带肋钢筋以增加其握裹力,楼板采用连续式配筋并在洞口、屋面、阳角、大跨度等容易出现楼板裂缝处加强相应的构造措施。设计时注意构造钢筋的设置,它对抗裂影响很大,是很好的预防措施。需考虑管线预埋对裂缝的影响,楼板或墙柱处有管线预埋时必须采取一定的措施。另外当建筑物体型较长时可在结构受力较小部位设置后浇带,且后浇带浇筑时间不宜过早,须待混凝土降温和收缩变形完成一半以上或在主体封顶以后浇筑,也可有效预防建筑裂缝。
结语
综上所述,混凝土裂缝是普遍存在的一种现象,是不可避免的。裂缝不仅仅影响了建筑物的外观,还可能会破坏建筑的使用功能,降低混凝土的承受能力,因此要对各种裂缝采取合理有效的措施来预防裂缝的出现和发展,保证工程质量。
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