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摘要：随着我国城镇化进程的不断加快，加之“一带一路”及“云南桥头堡”的建设，逐渐使云南各类工业建筑、商品住宅建筑从规模和数量上都在不断递增，这就使得房屋建筑的质量也开始出现各种问题。在当前的现代房屋建筑建设的过程中，混凝土的运用还是较为普遍，而有关混凝土的各种问题也开始层出不穷，使得房屋在结构设计中面临着巨大的挑战和压力。那么，本文将重点对当前房屋建筑结构设计中的现浇混凝土裂缝问题展开详细的探讨，并提出针对现浇混凝土裂缝问题解决的可行性办法。
关键词：房屋建筑；结构设计；现浇混凝土；裂缝控制；策略
随着我国社会主义现代化经济快速发展的过程，建筑行业在近年来也得到了快速发展，使得房屋建筑工程从数量上不断增多。而同时在科学技术快速发展的背景下，建筑施工的材料也在不断更新换代，出现了各种新型现代化的施工材料，但是钢筋混凝土在建筑工程中凭借其本身所具有的优势特点而发挥着不可替代的作用，被广泛应用到各种建筑施工中。而对于混凝土材料的使用，不得不面临有关裂缝问题的产生，但根据大部分工程实践证明，很多混凝土裂缝可通过有效的技术手段予以控制的，因此本文将对混凝土裂缝的控制展开详细讨论（图1）。
1.对现浇混凝土结构设计的简要概述
1.1混凝土结构的概念设计
在房屋建筑结构设计的现浇混凝土裂缝控制中，其中有着一定关系和影响的一项则是混凝土结构的概念设计。通过概念设计，能提高建筑结构设计的速度和效率，并对房屋的基础构件与整体结构体系之间的关系有一个更加充分的利用，并提高建筑结构思考和选择总体结构的效率。这是因为基础构件所具有的力学特性能直接影响整体房屋建筑的结构，通过混凝土结构的概念设计的创新性，能进一步提高总体结构方案对混凝土裂缝的控制能力。
1.2设计概念
通过概念的设计，能将房屋建筑的结构从建筑安全性、经济性以及性能上有一个更好的方案规划。设计概念具体是指在设计施工图的过程中，对工程结构计算所需的材料性能、力学知识以及结构分析方面，要具有一个正确的概念，这直接关系到总体设计方案是否能确保施工图设计质量的问题。
2.现浇混凝土裂缝的分类
2.1在结构上的裂缝
结构裂缝的产生，通常是和构件应用的部位有着必然的关系，尤其是对于建筑结构的薄弱部位，现浇楼板越有可能产生结构裂缝。而且结构设计的改变也会对结构裂缝的产生有着影响，例如现浇板因为预制多孔板的改制，会把墙体的刚度加大，并同时使得楼板的刚度降低，此时在墙角应力的集中部位会很容易出现斜裂缝，甚至是受到负弯矩的影响，从而在楼板端产生板面的裂缝。
2.2应力裂缝
应力裂缝中包括了收缩裂缝和温度裂缝两种最为常见的形式。其中，收缩裂缝主要是因为混凝土的硬化所产生，因为自然环境的影响作用，使得混凝土浇筑随着时间的推移而逐渐蒸发掉内部的水分，导致体积逐渐减小，最终形成了收缩裂缝；温度裂缝则是因为受到温差的影响，如果混凝土浇筑之后，其温度与环境温度之间的差异较大时，混凝土表面的拉应力则比较大，此时随着温差不断变大，其表面拉应力就越来越强，在其超过混凝土自身的极限后则就产生了裂缝。
2.3塑性裂缝
混凝土浇筑之后，会仍然处于塑性状态，此时因为钢筋、骨料等会导致混凝土自身均匀沉降产生一定的影响，进一步加快了混凝土垂直收缩的速度，而相对水平收缩的速度则变慢，并出现塑性裂缝。塑性裂缝通常裂纹比较深，而且没有规则的形状，这种裂缝主要出现在混凝土硬化前，在一定程度上会影响房屋建筑结构功能的正常发挥。
3.现浇混凝土产生裂缝的原因分析
3.1施工操作缺乏规范性
混凝土施工过程的环节比较繁多，例如，钢筋的安装施工、混凝土浇筑过程、模板支撑、养护管理等一系列施工环节，一旦这些环节中任何一个细节没有按照要求和规范操作，就有可能导致混凝土产生裂缝。那么主要包括以下几个方面：首先是在进行钢筋绑扎的过程中，因为间距的不均或者是钢筋数量不够，会对混凝土的沉降产生影响进而形成裂缝；其次，混凝土在浇筑过程中，如果所使用的粗细骨料不够均匀或者是在振捣时缺乏一定的密实度，那么则会对混凝土的强度带来影响并最终产生裂缝；最后，如果模板支撑刚度未符合设计的相关要求或者是没有达到养护时间而提前拆模了，也会不同程度的使其产生裂缝。
3.2混凝土与设计标准的不相符
不少房屋建筑的施工单位在进行施工准备的过程中，没有按照标准的调配来对混凝土所要求的各种物料进行配比，导致混凝土中的水和水泥的比例不一致，材料也有不均，就使得混凝土存在不稳定性。而且这种情况严重时还可能导致在混凝土的浇筑时就发生离折状况，从而产生裂缝；另外在一些施工场合在原本提前设计的过程中，确定某处的混凝土不可受到一点拉力，但在实际施工的过程中却没有按照要求来进行，再次增加了产生裂缝的几率。
3.3荷载过大而产生的裂缝
混凝土的组成部分会受到荷载力的影响，若在其所出现的拉应力超过混凝土内部的抗拉能力或者是主要拉应变已超过了限制的拉应变后，就有可能引起混凝土受力区域产生裂纹。这种裂纹最突出的特点是在裂纹主要集中出现在受力区域，裂纹的形状主要是楔形的；部分弯曲的地方，其裂纹主要是竖向型的。
3.4配料质量与配比因素和钢筋质量问题
混凝土属于一种混合物，其组成包括了多种不同的施工材料配比形成，包括骨料、水泥、砂砾以及外加剂等，要保障混凝土的质量就必须确保这些构成材料的质量，只有这样才能控制现浇混凝土裂缝问题。与此同时，混凝土的性能也与不同材料的配比多少有着直接关系，合理的配比才能有效控制混凝土裂缝的产生。另外，钢筋质量问题所产生的裂缝，使得在房屋建筑施工的过程中，在混凝土中穿插钢筋能对桥面起到承受支撑力的作用，所以钢筋质量的好坏在直接影响房屋建筑的承重能力。首先，若所选取的钢筋质量存在问题，不管房屋建筑建设多么好，都会使得钢筋缺乏较好的承受力，而产生裂缝；而且如果施工采用了不合格的混凝土，或者是钢筋表面没有较厚的保护层，钢筋则很容易被空气中的二氧化碳腐蚀，从而引发断裂，并随着钢筋被腐蚀之后钢筋混凝土的抗压能力降低，进而就产生了裂缝（如图2）。
3.5环境因素的影响
施工环境也是造成混凝土裂缝的重要原因之一。首先，因为环境温度的不断变化，会使得混凝土内外温差较大而引发裂缝，其次是因为环境中的温度、湿度、风力等也会对混凝土造成收缩裂缝的问题。
4.房屋建筑结构设计中的现浇混凝土裂缝控制的有效策略
4.1加强建筑结构的平面设置
在建筑结构的平面设置方面，应主动防止凹口的产生，一旦出现凹口，应及时在四周做好牵引支梁，并通过加厚楼板来固化平面。同时，在设置房屋长度时应按照规范和要求进行，如果长度太长，那么就可通过布置收缩后浇带和变形缝对其予以解决。通常情况下，普通建筑物的主楼和群房之间的高度相差较大，此时要缩小建筑结构的裂缝，就需要设置后浇带和沉降缝。挂板、雨棚等外露构件，如果它们的水平长度超过其规定的范围，那么则应进行伸缩缝设置，当前很多建筑结构的设计要求是外露构件的水平长度应在12m以内。另外，主楼与群房之间存在一定的高度差时，为了降低基础沉降造成的裂缝，可在两者间设置后浇带或者是通过设置沉降缝（如图3）。
4.2保障原材料和材料的配比
通过上文对混凝土出现裂缝原因的分析，可得知其中最为重要的一个原因即是因为原材料及材料配比不符合标准所导致。因此，施工人员在准备的过程中，尤其是在选择原材料时，应采取合理的措施确保这些原材料的质量。首先，在采购前应对整个工程的情况进行全面了解，包括工程所需材料的标准，重点是水和水泥的比例，确保各种材料符合施工要求；其次应根据实际建筑施工的要求，选择适合的建筑用添加剂，并同时要求相关建筑工人应对补偿收缩技术有一个大致的了解和掌握，便于在工程施工需要时这种技术能充分发挥出作用（如图4）。
4.3混凝土的强度等级
水泥总量会因为混凝土强度级别的不断增高而增加，水灰比也会随之不断增大，这就进一步增加了裂缝发生的几率。通常情况下，现浇板的平面会有些大，其所用的混凝土强度级别最好不要超过C30。同时，楼板和现浇板的混凝土所选的等级要保持一致。在板和梁的混凝土级别小于墙和柱时，此时核心结构部位所使用的混凝土级别必须与墙、柱的保持相同。
4.4洞口和管线的放置
在楼板中埋放管道线路时，应注意在在其上方布放钢丝网片，而且要求管道线路的半径要比楼板厚度小1/3，管道边缘和楼板之间的距离应超过26mm，另外，应在管线有重叠交叉的位置做好绝缘处理，不可直接进行叠放。在楼板的洞口处应通过强化措施使洞口尺寸控制在350mm以内，钢筋不能穿过洞口，同时应在洞口的四周设置钢筋，以此来增强其结构强度。另外，在主梁中间位置的洞口，应分散布放在拉力较弱的地方，并在洞口旁增加倾斜钢筋，以此来箍住洞口。
4.5加强内外部环境温度的平衡设计
在混凝土浇筑的过程中，应充分考虑到内外部环境的平衡，并对混凝土所产生的水热化现象做好正确处理，防止因温度相差太大而影响和损坏混凝土结构。混凝土本身会存在热胀冷缩的现象，但通过控制混凝土施工中的温差，即可有效降低这种热胀冷缩的状况，从而有效控制裂缝的产生。首先，在天气比较炎热时进行混凝土浇筑的过程中，要尽可能分多次浇筑，降低每次浇筑的厚度，并通过混凝土表面来对其散热。为了避免这种炎热天气所引起的混凝土表面与内部温度的过大差异，可在混凝土结构的表面铺层覆盖物，并对其通过洒水来保持和控制混凝土温度。其次，在相对严寒的季节进行混凝土施工时，也需要对混凝土表面做好保温保湿的措施，尽可能降低混凝土结构内外的温度差。最后，则是优化混凝土的配料，尽量降低混凝土中水泥的使用量，从而减少因水泥硬化所释放的热量，进而实现对混凝土温度的控制，可通过掺和混合料、加引气剂或者是对内部配料的优化改善来达到内外部环境温度的平衡。
结束语
综上所述，随着近年来我国建筑行业的快速发展，钢筋混凝土这种材料的应用更加广泛和普遍，房屋建筑的结构设计开始面临更大的挑战和难度，对于其现浇混凝土裂缝控制方面，通过对产生裂缝的多种不同原因的分析，并选择合理而有效的裂缝控制措施，从根本上控制混凝土裂缝问题，优化房屋建筑的结构设计，不断提高建筑结构性能，进而确保整个建筑工程项目的经济效益，促进我国建筑行业的可持续发展。
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论文作者:杨建光
论文发表刊物:《基层建设》2017年2期
论文发表时间:2017/4/19
标签：混凝土论文; 裂缝论文; 钢筋论文; 结构设计论文; 房屋建筑论文; 现浇论文; 楼板论文; 《基层建设》2017年2期论文;