李明翠

安徽省城鄉(xiāng)規(guī)劃設計研究院有限公司 安徽 合肥 230022

引言

混凝土結構裂縫形成的根本原因在于直接施加在建筑結構上的動力、靜力荷載，高于結構承載力。此類裂縫的出現(xiàn)預示著結構已經(jīng)開始損壞，建筑物的力學性能也正在逐漸下降，因此，為了保證建筑工程的質量，需要針對結構裂縫問題，提前在建筑結構設計階段，制定科學的預防方案，以減少結構裂縫出現(xiàn)的概率，讓建筑工程得以順利投入使用，提升建筑工程建設水平。

1 混凝土結構裂縫問題的危害

在建筑工程領域，結構裂縫問題是人們最為關心的質量問題之一。混凝土結構中，裂縫是一個普遍存在的現(xiàn)象，而且根據(jù)人們當前對建筑結構施工的實踐，混凝土結構裂縫屬于建筑工程中不可避免的問題。一般來說，當裂縫形成時，建筑結構所承受的載荷通常為15%～25%的極限荷載，因此，在常規(guī)的情況下，混凝土結構通常是帶裂縫作業(yè)的。在此背景下，表觀目測可見裂縫的寬度為0.02mm～0.05mm，而無害裂縫，即對結構防腐、防水、載荷能力影響可忽略不計的裂縫的寬度在0.05mm以內(nèi)，所以，目測可見的裂縫，均會對混凝土結構帶來一定的損害。但從經(jīng)濟、科學的角度上來看，0.3mm以下的裂縫，均能夠通過各類手段予以改善，不會為建筑的承載力帶來過大的影響，不過也會在一定程度上，降低結構的耐久性，導致建筑工程在投入使用一段時間后，出現(xiàn)滲漏、混凝土保護層脫落等使用問題。若裂縫寬度超過0.3mm，則會降低建筑工程的承載能力，形成安全隱患，危害建筑結構的安全。

2 建筑結構設計中混凝土結構裂縫問題

2.1 計算簡圖不符合實際導致的裂縫問題

在建筑結構設計中，設計者需要從計算便捷性考慮，將次要的細節(jié)精簡掉，由此將建筑結構在現(xiàn)實中的受力情況，簡化、抽象成為一個計算簡圖，然后借此進行混凝土結構的受力計算設計，由此確保結構承載能力，可以滿足實際的受力需求。但事實上，混凝土結構中的各個構件之間存在復雜的受力關聯(lián)，這導致實際的結構受力情況，與計算簡圖存在一定的差異。在此背景下，很容易出現(xiàn)設計者對計算簡圖的編制考慮不夠全面、深入的情況，而且經(jīng)常會出現(xiàn)，僅考慮主要應力，忽略次應力的問題，導致計算簡圖編制不合理，混凝土結構的實際受力高于設計承載力，形成結構裂縫，影響建筑結構的穩(wěn)定性和可靠性。

2.2 材料設計不合理導致的結構裂縫問題

在設計中，混凝土原料配比、原料選用的不合理，會讓結構的力學性能難以達到預期水平，導致其不能順利適應實際的受力環(huán)境，出現(xiàn)受力超出荷載極限值的情況，形成結構裂縫。一般來說，這種情況通常需要施工方進行返工，由此產(chǎn)生了額外的工期、資金成本，降低了此工程項目的效益。

2.3 結構施工設計不合理導致的結構裂縫問題

在施工設計中，鋼筋位置設計不當，會導致結構中出現(xiàn)受力薄弱點，降低結構的剛度和強度，使其更容易出現(xiàn)裂縫，同時模板施工設計不當，造成的拆模過早、支撐地基下沉、漏漿等問題，也會讓結構的承載能力下降，并在使用中出現(xiàn)裂縫。在此過程中，混凝土攪拌、運輸、振搗、養(yǎng)護操作的設計不當，也會影響結構的力學性能，導致其出現(xiàn)裂縫。

2.4 地基設計不合理導致的結構裂縫問題

地基是混凝土結構的主要組成部分，而地基在使用一段時間之后，可能會受附加應力的影響，出現(xiàn)下沉的情況，同時，因為該應力不均勻，所以地基的沉降也不均勻，導致與地基相連的地上混凝土結構出現(xiàn)裂縫，對建筑的使用性能造成影響。而上述情況形成的原因，主要在于地基設計得不合理，使得地基結構無法有效應對附加應力，出現(xiàn)不均勻沉降。

2.5 伸縮縫設計不合理導致的結構裂縫問題

在建筑結構中，伸縮縫的主要作用是預防結構裂縫的形成，設計者通過合理設計伸縮縫，能夠有效降低裂縫形成的概率，提高工程建設質量。但事實上，在伸縮縫設計上，對于復雜的混凝土結構，設計者往往會出現(xiàn)考慮上的疏漏，使得伸縮縫的設計方案不合理，讓伸縮縫無法順利發(fā)揮其的裂縫形成遏制效能，增加了建筑結構使用期間裂縫出現(xiàn)的概率，對建筑工程的耐久性、舒適性造成了影響，由此形成了建筑結構設計中，伸縮縫設計不合理這一混凝土結構裂縫問題。

3 建筑結構設計中混凝土結構裂縫問題對策

3.1 計算簡圖不符合實際問題的對策

從設計的角度上來看，針對計算簡圖不合理導致的結構裂縫問題，應當提前予以預防，并通過制定出更加科學的計算簡圖編制流程，以消除設計者對結構受力考慮疏忽的情況，減少計算簡圖與實際情況之間的差距，保證結構受力設計的合理性，防止結構裂縫的形成。在計算簡圖的繪制中，應當將主要應力和次要應力均抽象到簡圖中，而且還要注重對結構構件之間的受力關聯(lián)分析，由此更全面地考量混凝土結構的受力情況，以免出現(xiàn)疏忽，導致簡圖不合理，造成裂縫問題。在此過程中，還要注意，負責繪制計算簡圖的設計者，應當掌握足夠的材料力學、理論力學知識，并具有一定的經(jīng)驗，由此才能消除人的因素所造成的簡圖不合理問題，因此，在計算簡圖設計中，應當對負責人員進行考核與選拔，以選用專業(yè)素質、能力過硬的工作者，同時也要強化計算簡圖審核工作，及時發(fā)現(xiàn)和改善其中的不合理問題，以全面預防裂縫的形成，保證建筑結構的建設質量。

3.2 材料設計不合理問題的對策

針對材料設計不合理的問題，為了預防裂縫的形成，設計者應當把好選材關，并根據(jù)實際的混凝土構件設計需求，制定合適的材料方案，保證結構強度。在材料設計中，應當注意，如果混凝土構件的體積較大，則應選用礦渣水泥，或粉煤灰水泥，這種水泥的水化熱較低，可以避免結構內(nèi)部溫度應力過大而導致的結構承載能力受損的問題，防止結構裂縫形成。在此過程中，應當嚴格按照現(xiàn)行的規(guī)定和標準，設計砂率、骨料類型等，有需要時，還要在設計方案中，增加外加劑，如防裂劑等，提高混凝土結構本身的抗裂能力，預防結構裂縫問題[1]。此外，在材料設計中，還可以積極運用新興的混凝土材料，更好地應對由材料引起的結構裂縫，例如：在材料設計中，可以運用自愈混凝土材料，該材料中存在一種酸性細菌，當寬0.05～0.1mm的裂縫出現(xiàn)時，水汽會順著裂縫向其中滲透，并在此種酸性細菌的催化下，與結構內(nèi)部未完全反應的水泥發(fā)生反應，讓水泥膨脹將裂縫填滿，由此使裂縫自動愈合。此外，這種酸性細菌為休眠細菌，可以存活200年，因此，該材料能夠長期保有裂縫愈合的能力，可以有效緩解裂縫問題[2]。

3.3 結構施工設計不合理問題的對策

建筑施工效果是決定混凝土結構力學性能的關鍵因素，因此，一直以來，結構施工設計，都是建筑設計中的一項重點工作內(nèi)容。在結構施工設計中，需要注意，應當綜合考慮構件抗裂性能情況后，再確定鋼筋類型、數(shù)量、規(guī)格等參數(shù)的改變，而且必須要嚴格按照現(xiàn)行的鋼筋圖集要求，設計鋼筋位置，以免鋼筋結構中出現(xiàn)受力薄弱點，增加裂縫風險，同時也要合理控制鋼筋的間距，不能讓間距過大，否則就有可能出現(xiàn)鋼筋之間的混凝土開裂。在鋼筋位置設計時，也要重點關注保護層厚度的把控，過厚或過薄的保護層，均會造成結構裂縫。在模板施工設計中，則要注意保證模板構造的科學、合理，以免桿件變形，造成結構裂縫，而且還要選擇具有足夠剛度的支架、模板，由此遏制模板變形，預防裂縫的形成。在此過程中，也要合理設計拆模時間，防止拆模施工引發(fā)裂縫風險。一般來說，如果早拆，則需確認早齡期混凝土的強度、剛度情況滿足條件后，才能拆模，但也不要過晚地拆模，以免錯過水化熱峰值，確保能夠在最佳的養(yǎng)護介入時機完成拆模，由此即可有效避免裂縫的形成。此外，在攪拌運輸、澆筑振搗等混凝土施工環(huán)節(jié)設計中，一定要嚴格遵循現(xiàn)行的規(guī)范要求，尤其是在澆筑、振搗、養(yǎng)護這三個關鍵環(huán)節(jié)的設計上，應當注意采用分層澆筑、振搗的操作模式，同時也要具體、詳細制定出養(yǎng)護方案，并闡釋具體的澆水、覆蓋保濕養(yǎng)護操作程序，以免因養(yǎng)護操作問題，形成裂縫，增強建筑工程建設質量[3]。

3.4 地基設計不合理問題的對策

在地基設計中，需要先對地層的實際情況進行勘探，然后根據(jù)勘探結果資料，來進行地基設計，由此選用合適的地基結構、構造，使其得以在附加應力的作用下，保持穩(wěn)定性，以免出現(xiàn)不均勻沉降，導致結構裂縫。在此過程中，勘探結果不準確，是造成地基設計不合理的主要因素之一，應當重點關注勘探工作，并嚴格按照現(xiàn)行的規(guī)范、標準，開展勘探工作，以保證勘探結果的準確可靠。在此過程中，應當注意，根據(jù)實際條件，選用合適的勘探技術，并積極運用高新的勘探技術手段，由此為地基設計提供更加詳盡、準確的依據(jù)，提高設計的合理性。但通常情況下，勘探任務一般會被委托給專業(yè)的勘探機構來完成，因此，在機構選擇的過程中，應當注意，需要選擇專業(yè)技術過硬的勘探機構，以保證勘探結果的準確性。此外，還要注意，由于地基設計需要考慮地質條件、工程結構等多方面的因素，對設計者的經(jīng)驗、專業(yè)能力要求比較高，因此，為了確保地基設計方案的合理性，也要注重設計者的選用，且必須要選擇有經(jīng)驗、專業(yè)過硬的人才，同時也要加大對地基設計方案的審核力度，增強設計方案質量。在此過程中，一定要注意，無論是在設計環(huán)節(jié)，還是在施工環(huán)節(jié)，工作者均應當結合勘探資料，到現(xiàn)場進行勘查，有必要時還要從相關部門調取周圍的環(huán)境資料，以全面了解現(xiàn)場情況，避免出現(xiàn)地基設計疏漏，導致地基不均勻沉降，造成結構裂縫問題。

3.5 伸縮縫設計不合理問題的對策

在伸縮縫設計中，設計者應當嚴格按照現(xiàn)行的規(guī)定，以及業(yè)主提出的設計要求，先進行參照圖紙，全面了解現(xiàn)場情況，再根據(jù)實際的設計要求，完成伸縮縫的設計，優(yōu)化設計方案中的不合理問題，讓伸縮縫能夠充分發(fā)揮效能，預防裂縫形成。在設計中應當注意，需要根據(jù)結構類別、施工模式、所處位置來設計伸縮縫的最大間距，例如：在剪力墻結構的伸縮縫設計中，若施工模式為裝配式，所處位置在室內(nèi)，則應將伸縮縫最大間距設置為65m，如果施工模式為現(xiàn)澆式，所處位置在室外，則應將伸縮縫設置為30m。在此過程中，還要注意，在現(xiàn)澆挑檐等外露結構中，需將伸縮縫間距控制在12m以內(nèi)，同時，對于高度＜8m的排架結構柱、位于干燥區(qū)域的混凝土結構等更容易出現(xiàn)裂縫的混凝土結構，其的伸縮縫間距，需要適當減小，由此更好地規(guī)避裂縫風險，提升建筑工程質量水平。此外，應當注意，如果混凝土結構設計時，采用了低收縮的材料，或使用了控制縫、跳倉澆筑等施工工藝，混凝土結構的裂縫風險會降低，此時出于經(jīng)濟性等方面考慮，可以適當增加伸縮縫的間距[4]。

4 結束語

綜上所述，有效落實混凝土結構裂縫問題對策，可以改善建筑結構的完工質量。在建筑設計中，針對混凝土結構裂縫問題，制定科學的應對措施，能夠提前規(guī)避各類結構損壞風險，讓建筑物具有更好的力學性能，從而保證建筑工程順利通過驗收，并投入使用，增強建筑設計工作的效果。