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【摘要】混凝土施工是现今土木工程施工中的关键环节,也是一个对其质量影响最大的部分,因此,在房屋建筑施工中,结构设计的现浇混凝土施工中必须要采取一些科学措施控制裂缝问题,从而保障房屋建筑质量。
【关键词】房屋建筑;结构设计;现浇混凝土;裂缝控制
前言
近些年来,我国的建筑行业发展极其迅速,建筑工程技术也有了较大的提升,但是,房屋建筑结构设计中的现浇混凝土裂缝问题依然是一个重大问题,是广大建筑施工中普遍存在的问题,所以,必须加以控制。
1.现浇混凝土裂缝分类
1.1结构裂缝
结构裂缝的产生多与构件应用的部位有关,在建筑结构的薄弱部位,现浇楼板发生结构裂缝的概率明显增大。于此同时,结构设计的变更也会造成结构裂缝的产生,比如说现浇板由预制多孔板改制,会增大墙体的刚度,降低楼板刚度,在墙角应力集中部位,则容易出现斜裂缝,或者受到负弯矩影响,在楼板端出现板面裂缝。
1.2塑性裂缝
混凝土浇筑后仍处于塑性状态时,由于存在钢筋、骨料等,致使混凝土自身均匀沉降受到影响,混凝土垂直收缩加快,而相对的水平收缩则较为缓慢,从而出现塑性裂缝。塑性裂缝一般裂纹较深,且形状极为不规则,主要发生在混凝土硬化之前,对房屋建筑结构功能的发挥产生重大阻碍。
1.3应力裂缝
收缩裂缝以及温度裂缝均属于应力裂缝的形式,在现浇混凝土裂缝中也最为常见,收缩裂缝则主要由混凝土硬化造成,受到自然环境的影响,混凝土浇筑后随着时间变化,其内部水分会逐渐蒸发,致使体积越来越小,从而产生收缩裂缝;温度裂缝则主要受温差影响,若混凝土浇筑后,环境温度与混凝土温度存在较大温差,混凝土表面则会产生较大的拉应力,温差越大表面拉应力则越强,当超过混凝土自身极限后就会造成裂缝。
2.现浇混凝土出现裂缝的原因分析
2.1环境因素影响
施工环境往往是造成应力裂缝的主要原因,一方面,由于环境温度的变化,致使混凝土内外存在较大温差,是导致混凝土出现裂缝的最主要原因;另一方面,环境因素中温度、湿度、风力等往往是引发收缩裂缝的主要原因,若混凝土浇筑后温度较高、空气湿度弱、风力大,则会加剧混凝土内水分蒸发,从而导致混凝土出现大面积的干裂。
2.2施工操作不规范
混凝土施工包含较多环节,比如说,钢筋安装、混凝土浇筑、模板支撑、养护管理等等,其中任何环节出现操作不当,都有可能造成混凝土出现裂缝。现对常见的几种现象加以介绍:第一,钢筋在绑扎过程中,会由于间距不均匀,或者钢筋数量不足等,从而影响混凝土的沉降造成裂缝。第二,混凝土浇筑过程中,若使用的粗细骨料不均匀,或者在振捣时不够密实等,会影响混凝土的强度造成裂缝出现。第三,模板支撑刚度达不到设计要求,或者未满养护时间,过早的进行拆模处理等,也会在一定程度上引发裂缝
2.3设计不合理
不同的建筑结构具有不用的性能要求,在进行结构设计中,需要针对结构的性能要求对混凝土进行选择,只有合理的进行结构设计,并对结构荷载具体分析,为混凝土的选材与配比提供依据,才能减少混凝土结构裂缝的产生。建筑工程建设中,往往由于对混凝土标号的选择不当,或者结构荷载的均匀性不满足要求,从而致使现浇混凝土出现开裂。
2.4配料质量与配比因素
混凝土是一种混合物,由多种施工材料配比而成,比如说骨料、砂砾、水泥、外加剂等,只有保证以上所有材料的质量,才能减少混凝土出现裂缝的可能。同时,各材料的掺和比例也会影响混凝土的性能,合理的配比可减少现浇混凝土出现裂缝。
3.房屋建筑结构设计中的现浇混凝土裂缝控制策略
3.1严格控制构件厚度
相关工程实践统计表明,现浇混凝土构件的厚度大小,在很大程度上会影响裂缝出现的概率,若构件过薄,则裂缝出现的可能性较高。基于此,在建筑结构设计过程中,应对混凝土构件进行厚度控制,以民用建筑结构设计为例,楼板板厚应大于10cm,由于建筑构件不同,其厚度要求存在一定的差异。
3.2平面布置应科学合理
对建筑平面加强布置,主要从如下几个方面入手,以保证平面规则,减少凹口引发现浇混凝土出现裂缝:(1)对房屋长度加以控制,若房屋长度超过40m后,应进行后浇带设计。若长度过大规定数值较小时,收缩后浇带应设置在中部位置,具体为楼板与梁的1/3跨处,并保证可将两者完全分开;若房屋长度远远超过40m后,应在设置后浇带的基础上,进行变形缝设置。后浇带的宽度应控制在80cm一100cm之间,彼此间距要满足30m。(2)挂板、雨棚、女儿墙等外露构件,若其水平长度超过规定范围时,需要进行伸缩缝设置,现行的建筑结构设计规范要求外露构件水平长度应在12m之内。(3)主楼高度与裙房高度存在较大差异时,为降低基础沉降造成的裂缝,可在两者之间设置后浇带,或者进行沉降缝设置。
3.3适宜的强度等级选择
混凝土强度的级别会影响裂缝发生,强度越高的混凝土具有的水灰比则越大,对水泥的用量自然增加,导致出现裂缝的概率较大。根据相关规范要求,用于浇筑现浇板的混凝土其等级应控制在C30,同时要求墙与柱的混凝土级别相同,现浇板与楼板的级别应相同,如果存在现浇板混凝土级别低于墙、柱级别时,要提高核心部位的混凝土级别口。
3.4加强配筋设计
配筋率不仅会决定构件的强度,同时也会影响构件的裂缝情况,加强配筋设计可有效控制现浇混凝土裂缝。根据工程实践表明,钢筋配置间距应越小越好,紧密的间距可减少构件发生裂缝。同时,在楼面板的钢筋配置上,应采用双向钢筋网对面板进行双层配置。
3.5内外部环境温度的平衡设计
在进行混凝土浇筑的时候,要切实考虑到内外部环境的平衡,正确处理混凝土所存在的水热化现象,避免因为温差过大破坏混凝土的结构。混凝土的热胀冷缩虽然是不可避免的,但是我们可以通过控制在混凝土施工过程的温差来降低热胀冷缩的程度,进而减少了裂缝发生的可能性。
(1)当在比较炎热的天气进行混凝土浇筑的时候,要尽量分多次对混凝土进行浇筑,减少每次建筑的厚度,利用混凝土表面进行散热。炎热的天气为了避免混凝土表面和内部温差过大,可以在混凝土结构的表面铺一层覆盖物,通过对覆盖物洒水等措施达到控制混凝土表面温度的目的。
(2)在比较寒冷的季节进行混凝土施工的时候,相应的要对混凝土表面采取相应的保温保湿措施,以便控制混凝土的表面温度,减少混凝土结构内外温差。
(3)可以通过对混凝土配料的优化,来减少混凝土中水泥的使用量,进而减少因为水泥硬化所释放的热量,就能够达到控制混凝土施工温度的目的。具体来讲可以采取掺混合料、加引气剂、改善内部配料等的措施来实现。
4.结束语
综上所述,在房屋建筑工程施工中混凝土裂缝是一种极其常见的问题,也是对于工程质量影响最大的因素之一,结合实际的工程施工,在上文中笔者针对于当前房屋建筑结构设计中的现浇混凝土裂缝出现的原因以及控制策略进行了详细分析,期待能够对相关人员有一定的参考指导意义。
参考文献:
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