谢德兴
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摘要:伴随社会的进步,市场机制逐步完善,推动建筑领域向更高层次迈进。在建筑事业蓬勃发展之际,各种问题不断涌现,其中就包括结构设计问题。设计存在重大缺陷,这无疑为建筑裂缝的产生提供了温床。要想建设出稳固安全的建筑物,需要在设计环节制定控制裂缝的措施。基于此,本文先阐述裂缝的特点,再分析裂缝的成因,最后提出归纳出结构裂缝的控制措施,仅供参考。
关键词:建筑结构设计;裂缝;控制措施
中图分类号:TU201 文献标识码:A
1 引言
在建筑中,尤其是混凝土结构建筑工程,结构裂缝问题时有发生,轻者造成结构观感质量影响,重者对人民的生命安全造成了严重威胁,尤其是位于抗震设防地区的建筑工程,结构开裂会削弱结构整体的抗震能力。建筑工程结构裂缝产生的原因非常复杂,施工工艺因素、材料质量、设计缺陷等,都会导致混凝土开裂,要想避免产生裂缝,就必须加强对施工过程的管理。因此,本文着重针对从施工工艺方面对混凝土结构裂缝的控制及裂缝处理技术进行分析。
2 裂缝的特点
要找到裂缝产生的原因,首先就是分析裂缝产生的原因以及裂缝的特点,才可以更具有针对性。裂缝的特点有以下几个:第一,裂缝的方向一般为竖向裂缝,其长度受到墙体的高度影响,墙体中间的位置裂缝是最宽的,并以此为中心向两侧逐渐变细而消失;第二,裂缝分布比较集中,数量较多,宽度在0.3mm之内,墙体中间裂缝数量大于两端且裂缝最大;第三,裂缝一般在拆模后产生,温差变化对裂缝产生影响很大,裂缝在大气中暴露后,时间越长裂缝数量越多,但不影响裂缝宽度,同时修补后的裂缝依然有着轻微漏水现象。
3 裂缝的产生原因
3.1 混凝土选材配比不合理
混凝土裂缝产生成因与选材有关,当材料性能质量不过关时,将会对整体建设质量造成影响。建筑市场竞争日益激烈,出现大量未鉴定、缺乏检测报告的材料。在施工建设中,如果应用上述材料,将会引发混凝土裂缝问题。在各类建筑材料中,钢筋材料、混凝土材料均会受到物理因素或化学因素的影响,当材料配置不合理时,就会引发结构裂缝。建筑施工操作中,施工人员没有遵循标准要求配置材料,导致水灰比配置不合理,严重影响混凝土的强度与性能。在标准要求下,水分与水泥的比例应控制为1:4,为了确保混凝土流动性,可适当增加水泥的添加量,但总体添加量必须小于35%。水泥材料具备水化热反应,会产生大量的水分,致使材料内部出现较多水泡,降低混凝土的抵抗能力。当受到重力影响后,材料内部的气泡量会持续增加,此时就会产生结构裂缝。
3.2 施工因素
在工程项目中,首要保证的是建筑的安全性及稳定性。为达成目标,除了要科学设计方案外,还要严格控制施工质量。控制手段主要有 :依托设计图纸确定材料类型及数量。根据国家规范及企业制度进行施工活动。对施工全过程进行监督,以减少违规行为的出现。从实践角度来说,能够全面抓好工作的单位并不多,这也是裂缝频出的原因。
3.3 温度差异
根据裂缝的特点,不难看出墙体裂缝的产生受到温度变化的影响较大,同时也是建筑结构设计中裂缝的最常见原因,混凝土具有热胀冷缩的特性,因此温度的变化会使混凝土建造而成的墙体产生裂缝。裂缝产生的具体过程为,在建筑工程施工时,采用混凝土等材料构建而成,这些材料都会受到温湿度的影响,因此整个建筑都会随着温湿度变化而出现变形、收缩等,尤其是外墙转弯等结构薄弱区极易产生墙体裂缝。
而且温度有着应力效应,当混凝土浇筑完成后,表面会随着水分的蒸发而逐渐变干、变硬,混凝土体积会缩小,导致墙体薄弱区产生裂缝。
4 建筑结构设计中控制裂缝的主要方法
4.1 建筑物沉降变形控制
建筑结构的基础是整个建筑工程的重中之重,其设计应该参考地质勘查数据和施工方案,同一种建筑结构不能选用两种不同的基础形式。采用天然基础时,应精确计算各个基础的沉降量数据,当相邻基础的沉降量偏差超过设计规范要求和相关标准时,应及时科学的调整并重新核算,直至相邻基础沉降量达标后方可进入后续工作。采用桩基础时,应结合施工实际需要选择是否进行沉降基础验算。对于形式复杂的建筑建构,例如层数相差较大的高低层连接一体的建筑,在高低层连接处建筑物所受到荷载较大,处理不及时会出现较大的沉降偏差,撕裂建筑结构。因此,一般在两边结构沉降完成后,采用后浇带技术补充浇筑。
4.2 配筋设计的控制措施
钢筋在混凝土结构中发挥重要作用,对其进行管理,能够提升控制水平。配筋位置不同,要求也会有所区别,如在屋面上进行配置应使用双层双向钢筋,并对热传导系数进行有效控制。一般来说,系数要低于1W/m2?K。屋面并非所有部位都有负筋,对于缺失的部分就要采取特殊处理。处理方法有两种,一是利用拉通板支座来为其负筋,二是增加双向钢筋网。在楼板阴阳角要使用放射性钢筋。在配置板筋时,要遵循两项原则,一是直径下,二是间距密。只有满足两项要求,才能缩小裂缝。例如,在某工程中选用四边嵌角结构。在收缩力的作用下,楼板中间会形成贯穿裂缝,从而让四角出现倾斜,倾斜角为45度。为避免此类问题出现,设计人员就要将使用双层双向的配筋方法,钢筋间距保持在100毫米,覆盖范围是楼板跨度的四分之一,分散阴阳角的应力,提升建筑结构的整体性能。
4.3 优化施工工艺,防治混凝土裂缝
当前,针对裂缝问题出现在建筑混凝土施工期间,需要我们不断革新与优化施工工艺来防治裂缝。首先,对分层浇筑混凝土的方法进行科学应用,将混凝土的散热速度提升,不断缩小混凝土的内外温差。其次,科学改进与应用配筋方法,这样能够有效的规避应力集中的问题,将混凝土抗温应变能力提升。对此,通过优化此方法,可以将裂缝问题有效降低。同时,对后浇带法的科学运用,在施工期间,利用此技术,将混凝土外部约束力降低,把其内部温度降低,使其更好的完成散热,达到防治裂缝的目的。
4.4 混凝土结构裂缝处理技术
①填充法。工程竣工后,当发现裂缝问题时,应沿着裂缝混凝土表面开凿U型槽,之后在缝隙内部充填树脂砂浆。如果缺少树脂砂浆,也可以选用沥青或水泥砂浆填充空隙。②表面修补法。针对细小结构裂缝,可以应用表面修补法。通过修补方式,可以提升结构的耐用性与持久度。在修补操作时,沿着混凝土裂缝表面,全面铺设薄膜材料,以树脂类材料最佳。③注入法。当结构裂缝宽度小、深度大时,可以在混凝土内部灌注修补材料。在检查期间,当混凝土裂缝威胁工程安全时,需要选用粘贴加固法、箍筋加固法、围套加固法,以全面确保裂缝处理效果。
5 结束语
建筑结构的质量高低直接影响到建筑整体的安全性能。通过具体分析裂缝问题的特点和产生原因,并据此采取相关措施进行预防和修补。通过对混凝土结构进行事前和事后的干预,尽量降低裂缝出现概率,同时采用裂缝灌浆和填充等方法对已经产生的裂缝进行修补,从而提高建筑结构的安全可靠性。
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