房屋建筑结构设计和施工中的现浇混凝土裂缝控制对策

(整期优先)网络出版时间:2024-05-22
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房屋建筑结构设计和施工中的现浇混凝土裂缝控制对策

黄思亮

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摘要:现浇混凝土结构裂缝是常见问题,不仅对建筑物的使用性能有较大影响,严重时还对建筑物的结构安全造成威胁,甚至引发事故,给人们的生命财产造成很大损失。所以,在房屋建筑结构设计和施工过程中,应充分关注现浇混凝土的裂缝问题,并采取相应的对策,对其进行合理的预防与控制。文章从现浇混凝土结构中出现的裂缝类型出发,对其产生的主要原因进行了剖析,并根据实践经验,提出了一些防治对策和方法,以达到对其进行有效控制的目的。

关键词:建筑设计;现浇混凝土;裂缝控制

1 现浇混凝土裂缝概述

现浇混凝土结构裂缝控制是指在混凝土结构中控制裂缝的出现,以确保结构的耐久性和安全性。混凝土结构中的裂缝通常会影响其整体质量和耐久性,甚至可能引发安全事故。

现浇混凝土结构裂缝控制的意义:(1)提高建筑物的安全性和耐久性,延长建筑物的使用寿命。(2)保障建筑工程质量和建筑安全。(3)提高建筑工程的经济效益和社会效益。

现浇混凝土裂缝控制方法:(1)施工单位应制订具体的施工方案,严格按照方案进行施工,以确保工程质量。(2)施工单位应采用合理、有效的方法,对混凝土结构进行裂缝控制,包括但不限于设置伸缩缝、后浇带等。(3)施工单位应对混凝土结构进行定期检查,及时发现和解决混凝土结构中的裂缝问题。

现浇混凝土裂缝种类:(1)混凝土结构裂缝按成因可划分为结构性裂缝和非结构性裂缝。结构性裂缝是由不同的外荷载所导致的裂缝,包括弯曲裂缝、剪切裂缝、断开裂缝、扭曲裂缝、局部应力裂缝。非结构性裂缝以收缩裂缝为主。(2)按产生时间划分,混凝土结构施工期间出现的裂缝包括塑性收缩裂缝、塑性沉降裂缝、温度裂缝、碳化收缩裂缝。

2 现浇混凝土裂缝产生的原因

2.1 结构性裂缝

在混凝土结构中,结构裂缝是一种最普遍的类型,它是一种由外载荷引起的、形状不规则的裂缝。在房屋建筑施工中,如果受到周围环境等因素的影响和约束,将会在结构内部形成过大的应力,从而引发裂缝问题。在进行建筑结构设计时,因设计考虑不到位,建筑结构布置及造型或设备布置、负荷分配不合理,也极易造成结构裂缝。

(1)设计时建筑物体型不规则。

在建设和使用过程中,体型不规则的房屋建筑会产生诸如房屋沉降、倾斜等不规则变形问题,不仅会在房屋结构方面产生安全隐患,还会影响房屋的正常使用。所以,在进行房屋建筑结构设计时,一定要掌握好其形体与尺度,以防止产生形状不规则的现象。在工程建设中,若遇到不规范的情况,应采取有效的措施,对其进行合理的控制与预防。一般来说,将框架剪力墙结构应用于房屋建筑中,可以很好地解决因形状不规则引起的裂缝问题。另外,在进行房屋建筑结构设计时,也要注重结构的合理布局与调整,以减少由于布局不当而引发的裂缝问题。同时,还应做好地基设计,为整个工程的顺利进行奠定坚实的基础。

(2)设备设计和结构设计配合不良。

现浇混凝土因设备设计、结构设计不协调等原因而产生裂缝,这种现象在我国的民用住宅中较为普遍。例如,当房屋建筑物具有更大的刚性时,设备配置的刚性不足,会造成设备与结构之间的矛盾,进而引起设备与结构裂缝。在设备管线布置方面,应尽可能地将大口径管道安排在结构外部,以免在结构中设置太多的管路,弱化楼板的有效厚度,出现设备及结构裂缝。

2.2 非结构性裂缝

(1)因温度、湿度变化而产生裂缝。

这种裂缝在混凝土硬化过程中产生,主要是由于水泥水化过程中产生大量的水化热,使混凝土内部温度急剧上升,混凝土表面温度下降,形成巨大温差,从而导致开裂。这种裂缝多发生在混凝土浇筑后的初期阶段。

(2)因材料不均匀而产生裂缝。

主要包括水泥用量、掺合料、骨料不均匀所导致的裂缝。这种裂缝在施工过程中极易产生,通常发生在混凝土浇筑后的较短时间内,是由水泥水化引起的热膨胀和骨料不均匀所导致的收缩变形。

(3)由施工操作不当而引起裂缝。

例如,模板刚度不足或支护不当、混凝土浇筑振捣不实、养护不当等,都会引起开裂。

3 房屋建筑结构设计中现浇混凝土裂缝控制对策

3.1 建筑体型层面

(1)控制房屋建筑体型系数。

根据不同的建筑体型系数,确定最小使用面积,这样能有效减少混凝土的用量,减小混凝土的收缩,使现浇混凝土结构不易开裂。

(2)控制屋面保温隔热层厚度。

一般屋面厚度取120mm左右,可以降低屋面温度。

(3)控制墙体厚度。

墙体厚度取30~60mm为宜,避免因墙体过厚而引起裂缝。

3.2 结构类型层面

(1)对于楼板裂缝,楼板的厚度应大于500mm,钢筋混凝土楼板的厚度大于250mm。由于板厚的增加,使板的刚度也相应增加,因此板内应力相对减少,可避免出现现浇混凝土楼板裂缝。

(2)对于梁裂缝,现浇梁截面较大,梁的裂缝多发生在梁端截面上。因此,为避免出现温度应力引起的裂缝,应尽量选用配筋率大、刚度大的钢筋混凝土构件。

(3)对于框架结构裂缝,框架结构由于其自身抗拉能力不足而出现裂缝,在设计中可通过增加抗拉柱来提高框架的抗变形能力。另外,在设计中应尽量避免柱边梁腹板上出现竖向的温度应力引起的裂缝。

3.3 外观形状层面

在结构设计中,现浇混凝土的裂缝控制是一个较为复杂的问题,必须从整体上把握。因为影响房屋建筑结构现浇混凝土裂缝的因素很多,所以在进行房屋建筑结构现浇混凝土裂缝控制时,必须根据实际情况进行。混凝土外观形状是影响房屋建筑结构现浇混凝土裂缝控制的重要因素之一,因此,在进行房屋建筑结构现浇混凝土裂缝控制时,必须从外观形状层面出发考虑。例如,在房屋建筑结构设计中应尽量避免出现L形裂缝、斜形裂缝和V形裂缝等。此外,在进行房屋建筑结构现浇混凝土裂缝控制时,还需要考虑到温度应力的影响。在进行房屋建筑结构现浇混凝土裂缝控制时,必须采取适当的措施来减少温度应力对房屋建筑结构现浇混凝土裂缝的影响。

4 房屋建筑结构施工中现浇混凝土裂缝控制对策

4.1 加强混凝土质量控制

首先,加强的水泥、河沙、碎石等原材料质量的控制。其次,对混凝土配合比进行试配,根据结构类型和设计要求,添加合适的外加剂,增强抗裂性能。最后,加强对混凝土运输时间的控制,防止混凝土离析,同时加强作业工人管理,严禁现场加入生水。加强信息沟通,在浇筑过程中,要加强作业面与拌和站前台的沟通,随时根据现场抽检情况控制混凝土的坍落度。

4.2 确保现浇混凝土振捣质量

首先,在混凝土浇筑时要合理安排浇筑下料顺序,确保下层混凝土在初凝之前能及时进行振捣,并及时进行上层混凝土布料。其次,在振捣过程中要保证振捣点均匀分布,并且振捣棒快插慢拔,同时观察混凝土有无气泡排出,混凝土是否下沉。最后,在混凝土浇筑过程中,还要注意控制好混凝土浇筑速度,确保混凝土能够在规定时间内完成浇筑。

4.3 加强现浇混凝土养护

在进行现浇混凝土养护工作时,要注重对现浇混凝土的保温保湿,保证现浇混凝土的温度处于适宜的范围内,同时采用塑料薄膜对其进行覆盖,尽量减少水分流失,确保现浇混凝土处于湿润状态下。

结束语

综上所述,随着我国城镇化进程的加快,建设项目的数量逐年增加,工程质量问题日益突出。现浇混凝土结构裂缝是一种普遍存在的工程质量问题,直接关系到房屋的安全与稳定,也直接关系到建筑工程的施工质量。文章通过剖析现浇钢筋混凝土结构裂缝的成因,就其存在的问题提出了几点具体的对策与办法,希望能为同类工程提供参考。

参考文献

[1]童利.房屋建筑结构设计中的现浇混凝土裂缝控制策略分析[J].四川建材,2020,46(1):213-214.

[2]方兆平.房屋建筑结构设计中现浇混凝土裂缝的控制对策分析[J].居业,2024(03):100-102.