建筑结构设计中现浇混凝土裂缝的控制对策
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摘 要:本文从分类阐述现浇混凝土裂缝的主要类型和其成因入手,切入建筑结构设计视角,对当前易造成现浇混凝土裂缝出现的种种问题进行总结分析,在深入剖析这些问题的基础上,探索提出优化结构设计、提高现浇混凝土施工质量的对策路径。
关键词:建筑结构设计;现浇混凝土裂缝;控制对策
1 引言
随着我国城市化进程不断推进,当前城市建设、特别是住房建设领域逐渐出现了高层化的趋势,与此同时,由于建筑体量过大、结构设计缺乏合理性等问题造成的混凝土裂缝发生机率也在逐年上升,严重威胁建筑工程项目的整体质量。在这种背景下,如何通过改善结构设计,有效控制和减少现浇混凝土裂缝产生,提高建筑项目建设质量,成为工程界和社会各界广泛关注的热点问题。
2 常见现浇混凝土裂缝及成因[1]
2.1 建筑负荷引起的裂缝
建筑建成后,会长时间承受来自外界和自身的压力,而许多建筑结构设计方案过分追求造型美观,人为增加了大量凹凸转角形成的集中剪力,加上负荷设计值、楼板厚度设计值选取不当、地基处理不均匀等问题,后期混凝土产生裂缝在所难免。
2.2 温度变化引起的裂缝
一是在混凝土固化过程中,瞬间放出大量水化热,混凝土内部温度会随之急剧上升,同时由于混凝土表面散热较快,就给混凝土内外部造成了较大的温差,容易使其产生裂缝;二是混凝土和砖石等建筑材料受热膨胀不均,在日光照射下形成的变形拉伸也不同,由此导致材料之间产生间隙、进而出现裂缝。
3 现状问题综述[2]
3.1 前期结构概念设计重视程度不足,防范现浇混凝土裂缝的工作基础不牢
从当前我国工程实践来看,建设单位中“重赶超工期、轻质量控制”的思想仍普遍存在,导致建设周期给结构设计留有的时间不足,复杂地形勘查、受力薄弱部位分析、结构方案和布置等工作开展往往较为仓促,设计人员无法根据不同受力结构在各种作用下的反应、变形能力和破坏机制以及各种构造措施等方面制约因素,对受力结构进行细致地概念分析和判断,后期设计方案难以作为现浇混凝土选材、施工依据,出现裂缝自然难以避免。
3.2 设计人员能力水平有限,防范现浇混凝土裂缝的水平难以提升
考量我国实际,当前许多建筑设计机构缺乏行之有效的设计监管机制和人才发展激励机制,结构方案设计模式化的现象较为严重,大部分设计人员缺乏改善自己工作的能力和动力,在实际项目工作中,建筑物荷载计算失误、构件厚度及配筋数量不足、受力计算不准确等问题频发,给后期现浇混凝土施工埋下安全隐患。
3.3 相关规范标准不完善,防范现浇混凝土裂缝的依据不足
虽然我国建筑结构设计方面的规范几经更新,正逐渐趋于完善,但随着不同专业口径、不同等级设计规范的相继颁布,不少内容标准并不一致,例如部分公共建筑的负荷设计标准较低,而混凝土设计标准值较高,造成设计人员在操作具体项目时,采用的混凝土强度等级偏高,造成后期水化热相应地提高,大大增加了混凝土裂缝产生的可能性。另外,随着建筑层数不断提高,在结构设计中经常会遇到建筑长度如何确定等特殊问题,而目前有关规范中缺乏对此类问题的明确标准,导致设计人员难以合理确定伸缩缝间距,也无形中增加了混凝土裂缝产生的可能性。
4 对策路径[3]
4.1 做好結构设计前期工作,夯实防范现浇混凝土裂缝的工作基础
建设单位应着力扭转过去那种片面压缩工期、追求施工经济效益的错误做法,把重视结构设计、依靠设计方案防范现浇混凝土裂缝作为提升施工质量头等大事来抓。一是给设计人员留足充足时间,建立业主、监理、施工各方同设计机构的良好沟通协调机制,有效统筹结构设计涉及的各方因素,便于设计人员细化方案。探索在方案阶段中,事先提出水灰比、减水剂添加量等关键参数的相关建议,根据地质报告、地基沉降预估分析,制定地基改良、温差控制措施,落实伸缩缝布置要求;二是强化概念设计环节,综合考虑设计规范和各方要求,对各构件与结构体系关系进行预判,从整体上明确结构方案的受力情况和抗裂性能,做好多方案比选,选定或创新结构体系,对可能引起裂缝的因素做到未雨绸缪。
4.2 加强设计质量控制,强化设计人员技能指导,重视混凝土裂缝防范设计
为能在建筑结构设计阶段提出扎实的方案、减少后期现浇混凝土裂缝产生的可能性,设计机构一是应通过完善方案内部审查、总工问责等有关制度,优化设计质量内部控制机制,落实各级设计人员的责任,有效减少因设计人员责任心不足而引起的混凝土强度、楼板厚度不足等设计纰漏。二是应针对当前高层建筑混凝土浇筑过程中容易出现的问题,梳理相关工程经验,编写、发放结构设计的培训材料,组织人员参加专家讲座、外派交流,提高设计人员建筑物荷载、结构受力分析计算等专业技能。三是还可设置专项奖金,鼓励设计人员在改良高层建筑结构体系等方面做出创新。
4.3 完善结构设计相关规范标准,为防范现浇混凝土裂缝提供充足依据
政府有关部门应组织科研机构或大专院校,聚焦当前建筑长度控制标准模糊不清、负荷和混凝土标准不对应等突出问题,对当前规范标准进行修订,补充细化不同高度建筑应采用的长度控制标准,按照负荷承载,明确混凝土强度等级选用规定,为建筑结构设计师提供扎实依据。
5 结语
综上所述,现浇混凝土裂缝轻则影响建筑物的观感舒适度,重则影响结构安全稳定性,甚至引发工程质量事故。因此,做好建筑结构设计,防范裂缝产生对保证工程质量、确保人民群众生命财产安全具有不可替代的重要意义。面对前期结构概念设计重视程度不足、设计人员能力水平有限、相关规范标准不完善等诸多问题,还需建设单位、设计机构协同发力,一是做好结构设计前期工作;二是加强设计质量控制,强化设计机构内部管理;三是管理部门支持,完善结构设计相关规范标准,多措并举,为我国建筑行业健康发展提供不竭动力。
参考文献:
[1] 佚名.浅谈建筑结构设计安全度的影响因素及处理对策[J].建材与装饰,2018(45).
[2] 戴维.浅析钢筋混凝土建筑结构裂缝的产生原因与对策[J].建材与装饰,2018(25).
[3] 吴建通.建筑结构设计中现浇混凝土裂缝的控制对策[J].绿色环保建材,2018(5).
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