基于房屋建筑現(xiàn)澆混凝土施工中裂縫的控制技術(shù)

劉 建

(山西西山金城建筑有限公司，山西 太原 030053)

基于房屋建筑現(xiàn)澆混凝土施工中裂縫的控制技術(shù)

劉 建

(山西西山金城建筑有限公司，山西 太原 030053)

以房屋建筑為研究對(duì)象，簡(jiǎn)要闡述了現(xiàn)澆混凝土的基本概念，主要從設(shè)計(jì)與施工兩方面分析了現(xiàn)澆混凝土施工中出現(xiàn)裂縫的具體原因，并提出了現(xiàn)澆混凝土施工中裂縫的控制技術(shù)，以盡量減少房屋建筑裂縫的產(chǎn)生。

房屋建筑，現(xiàn)澆混凝土，施工，裂縫，控制技術(shù)

0 引言

房屋建筑的現(xiàn)澆混凝土是一種廣泛應(yīng)用于現(xiàn)場(chǎng)的施工工序，然而現(xiàn)澆混凝土上的裂縫也是一種在房屋建筑的施工現(xiàn)場(chǎng)中普遍存在的問(wèn)題。如何正確認(rèn)識(shí)出現(xiàn)裂縫的原因，怎樣采取相應(yīng)的技術(shù)來(lái)有效控制現(xiàn)澆混凝土的施工工藝和盡量規(guī)避裂縫的產(chǎn)生，都是相關(guān)研究者和施工者亟待解決的問(wèn)題。

1 房屋建筑中現(xiàn)澆混凝土的基本概念

現(xiàn)澆混凝土指的是在房屋建設(shè)的施工現(xiàn)場(chǎng)中綁扎鋼筋籠，依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工的具體情況來(lái)制作和構(gòu)建模板，最后直接將混凝土澆筑在模板上的一種常見(jiàn)的施工方式?；炷恋默F(xiàn)澆施工技術(shù)是一種在具體的工程部位根據(jù)施工位置的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況就地進(jìn)行混凝土灌注的施工工藝?，F(xiàn)澆混凝土的施工工藝結(jié)構(gòu)具有良好的整體性能和剛度，適用于抗震和整體性要求較高的建筑工程項(xiàng)目，尤其是大體積的房屋建設(shè)。但是現(xiàn)澆混凝土不能像預(yù)制混凝土一樣提前制作，必須要在施工現(xiàn)場(chǎng)完成工序繁多、模板使用頻繁和施工工期較長(zhǎng)的現(xiàn)場(chǎng)澆筑，受溫度、降水、空氣濕度等氣候因素和場(chǎng)地位置、運(yùn)輸距離和結(jié)構(gòu)形狀等條件限制的干擾和影響較大。在澆筑面積較大、養(yǎng)護(hù)情況不佳的情況下，混凝土?xí)霈F(xiàn)大面積的開(kāi)裂。所以，房屋建筑施工中的現(xiàn)澆混凝土從原料的配制工作開(kāi)始，經(jīng)過(guò)攪拌、運(yùn)輸和灌注等過(guò)程，一直到澆筑完后的養(yǎng)護(hù)工作，都要結(jié)合施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況而采取適宜的控制技術(shù)和科學(xué)合理的控制措施，使現(xiàn)澆混凝土從前期的準(zhǔn)備和制作到后期的成型和硬化都減少或盡量避免各種限制條件和不利因素的干擾和影響。

2 房屋建筑中現(xiàn)澆混凝土裂縫的形成原因

1)設(shè)計(jì)原因：收縮性裂縫和脫落型裂縫。在房屋建筑施工項(xiàng)目的前期設(shè)計(jì)階段，就要對(duì)混凝土的現(xiàn)澆工藝有個(gè)初步的宏觀性設(shè)置和安排。為混凝土準(zhǔn)備的材料本身就具有可收縮性。在攪拌混合混凝土材料的時(shí)候，材料會(huì)經(jīng)過(guò)水化熱的發(fā)熱過(guò)程并產(chǎn)生輕微膨脹?，F(xiàn)澆后的混凝土2 d～3 d，內(nèi)部溫度可以高達(dá)50 ℃～80 ℃。而后期投入使用時(shí)必然會(huì)有所回縮。這樣的熱脹冷縮必然會(huì)在現(xiàn)澆混凝土的施工接縫處出現(xiàn)裂縫。

混凝土的調(diào)配制作看似簡(jiǎn)單，卻很少有房屋建筑的施工單位能夠真正準(zhǔn)確地按照施工前的設(shè)計(jì)方案和數(shù)據(jù)來(lái)進(jìn)行配制。而配制材料的更改勢(shì)必會(huì)影響混凝土的現(xiàn)澆效果。施工時(shí)的混凝土基本上都是采用混凝土泵送的攪拌方式。為了增強(qiáng)混凝土材料的可泵性，又會(huì)適當(dāng)?shù)丶哟笃渌湫浴Ｔ偌由虾笃陴B(yǎng)護(hù)工作沒(méi)有實(shí)現(xiàn)和落實(shí)，房屋建設(shè)現(xiàn)澆混凝土的樓板上自然會(huì)出現(xiàn)脫落型的裂縫。

2)施工原因：主觀性操作的問(wèn)題和外界環(huán)境的影響。主觀性的施工操作問(wèn)題是造成現(xiàn)澆混凝土樓板上出現(xiàn)裂縫的主要原因?，F(xiàn)澆混凝土是一個(gè)工期較長(zhǎng)的現(xiàn)場(chǎng)工序，在整個(gè)施工過(guò)程中起著承上啟下、承前啟后的過(guò)渡作用。當(dāng)然，后面還有一些必要的后續(xù)工藝要跟進(jìn)。但是，絕大多數(shù)的施工團(tuán)隊(duì)并不會(huì)因?yàn)榍捌诘脑O(shè)計(jì)要求就真正等到現(xiàn)澆混凝土的施工工期結(jié)束再開(kāi)工其他的施工項(xiàng)目。大多都是在現(xiàn)澆樓板的強(qiáng)度還沒(méi)有達(dá)到設(shè)計(jì)預(yù)期強(qiáng)度的時(shí)候就開(kāi)始進(jìn)行后續(xù)的跟進(jìn)工序。過(guò)早地將荷載壓力施加在現(xiàn)澆混凝土的樓板上，出現(xiàn)裂縫也是必然的。有的房屋建筑施工單位還會(huì)為了追求眼前的經(jīng)濟(jì)利益而盲目加長(zhǎng)工程結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)度和施工的工期時(shí)間，將盡可能多的大面積樓宇建立在有限的土地資源上，伸縮縫的設(shè)置也就被自然地忽視了?；炷敛牧蠞仓笈c外界環(huán)境的接觸也對(duì)現(xiàn)澆樓板的強(qiáng)度有著一定的影響。環(huán)境溫度和濕度的變化會(huì)引起混凝土的硬化或水化反應(yīng)。不管是硬化的失水性反應(yīng)還是水化的凍結(jié)性反應(yīng)，都會(huì)導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生。

3)投入使用后的載荷裂縫和變形裂縫。鋼筋混凝土的構(gòu)件在投入使用后會(huì)承受一定的荷載壓力，當(dāng)荷載的拉應(yīng)力超過(guò)混凝土的抗壓承受限度時(shí)就會(huì)出現(xiàn)裂縫。這種裂縫的走向會(huì)和主要拉應(yīng)力的方向垂直。常見(jiàn)的荷載裂縫有因偏心受力而產(chǎn)生的彎曲裂縫，由受剪構(gòu)件引起的剪切裂縫，因受扭構(gòu)件抗扭能力的不足和抗沖切構(gòu)件抗沖切能力的不足而產(chǎn)生的斜裂縫。

混凝土的構(gòu)件因?yàn)闅夂驕囟取⒖諝鉂穸群统两挡畹仍蛟斐苫炷磷冃?，其約束得不到滿足時(shí)就會(huì)引起與混凝土結(jié)構(gòu)剛度有關(guān)的應(yīng)力變化，一旦應(yīng)力超過(guò)了混凝土的抗拉強(qiáng)度，混凝土上就會(huì)出現(xiàn)裂縫來(lái)緩解應(yīng)力，使變形要求得到充分的滿足。這種因混凝土變形而產(chǎn)生的裂縫就是變形裂縫。

3 房屋建筑中現(xiàn)澆混凝土裂縫的控制技術(shù)

3.1 設(shè)計(jì)方面的控制

在開(kāi)工前期的設(shè)計(jì)準(zhǔn)備階段，對(duì)現(xiàn)澆混凝土施工中裂縫的控制技術(shù)主要從荷載設(shè)定和填土回?fù)芜@兩個(gè)方面入手。在設(shè)定荷載力的時(shí)候，應(yīng)該對(duì)混凝土的荷載基數(shù)有一個(gè)全面的掌握，盡量使設(shè)計(jì)方案中混凝土施工的荷載能力符合房屋建筑相關(guān)方面的要求。如果在設(shè)計(jì)時(shí)發(fā)現(xiàn)荷載量超出了限定的數(shù)據(jù)范圍，就要對(duì)相關(guān)的房屋基數(shù)進(jìn)行科學(xué)合理的推演。測(cè)繪和計(jì)算，添加反方向的支撐力。在填土回?fù)蔚臅r(shí)候，要注意將支撐位置的設(shè)置建立在精確的計(jì)算之上，用底模支撐回填土，保證填土回?fù)尉哂休^高的密實(shí)程度和集中支撐力的分布密度。上下樓層模板的支撐位置一定要一樣，不能出現(xiàn)距離上的偏差。同時(shí)，填土回?fù)蔚闹误w系必須要具備一定的牢固性和穩(wěn)定性。這樣同時(shí)控制好量方面的設(shè)計(jì)，才能提高現(xiàn)澆混凝土施工時(shí)的設(shè)計(jì)質(zhì)量和可行性，降低施工荷載對(duì)現(xiàn)澆樓板造成的影響，防止現(xiàn)澆混凝土的樓板在支撐方面發(fā)生淪陷的情況。

3.2 材料方面的控制

在混凝土的基礎(chǔ)材料選擇方面，對(duì)現(xiàn)澆混凝土施工中裂縫的控制技術(shù)要從三個(gè)方面入手。首先，水泥是混凝土中最常見(jiàn)的一種材料，和現(xiàn)澆混凝土施工中的裂縫有著密不可分的直接聯(lián)系。所以選擇水泥作為基礎(chǔ)材料的時(shí)候，要根據(jù)房屋建筑的現(xiàn)實(shí)情況和實(shí)際需要以及與現(xiàn)澆混凝土相對(duì)應(yīng)的機(jī)構(gòu)需求來(lái)進(jìn)行謹(jǐn)慎的選擇。其次，施工單位不能只看到與自身經(jīng)濟(jì)利益相關(guān)的實(shí)際利潤(rùn)，在施工的時(shí)候偷工減料，選用不合格的低價(jià)水泥來(lái)進(jìn)行混凝土的調(diào)配制作。最后，即使水泥的選擇周密而慎重，其他的基礎(chǔ)材料也要按照各自的準(zhǔn)確比例投入攪拌，特別是調(diào)配攪拌時(shí)水的用量。現(xiàn)澆混凝土中的含水量直接決定著混凝土在投入使用后的收縮程度。不難看出，水泥的選擇和調(diào)配比例以及攪拌制作時(shí)水在混凝土中的所占比重，是現(xiàn)澆混凝土基礎(chǔ)材料準(zhǔn)備階段最重要的因素。只有有效控制住了這三方面的因素就能阻止現(xiàn)澆混凝土裂縫問(wèn)題的出現(xiàn)。

3.3 施工過(guò)程的控制

在正式動(dòng)工開(kāi)始現(xiàn)澆混凝土的時(shí)候，對(duì)現(xiàn)澆混凝土施工中裂縫的控制技術(shù)應(yīng)該從運(yùn)輸、澆筑和拆模這三個(gè)方面入手。房屋建筑現(xiàn)澆混凝土的運(yùn)輸工作要注意避免坍落度變化、水泥漿流失、分層離析和產(chǎn)生初凝等情況的出現(xiàn)。振搗混凝土的時(shí)候，現(xiàn)澆混凝土垂直卸料的自由落差不能超過(guò)2 m，既不能漏振也不能過(guò)振。澆筑的高度一般不能大于3 m，一旦超過(guò)3 m，就要采用成組串筒的方式來(lái)完成現(xiàn)場(chǎng)澆筑。一直振動(dòng)至基本石子不再沉降和掉落，澆筑面上也不再冒氣泡的時(shí)候，澆筑工作就完成了。最后一步的拆模工作也應(yīng)該引起施工人員的高度重視，按照模板和支架的拆除順序和相關(guān)的安全措施來(lái)依次進(jìn)行。拆除的過(guò)程中還要注意對(duì)混凝土表面和棱角的保護(hù)。底模和支架必須要在現(xiàn)澆混凝土的強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求的時(shí)候才能進(jìn)行拆模處理。

3.4 環(huán)境方面的控制

在外界環(huán)境與現(xiàn)澆樓板相接觸并對(duì)其產(chǎn)生影響的后續(xù)階段，對(duì)現(xiàn)澆混凝土施工中裂縫的控制技術(shù)也要從溫度和濕度這兩個(gè)方面入手。溫度和濕度的有效控制是解決現(xiàn)澆混凝土裂縫問(wèn)題的關(guān)鍵。由氣候溫度的大幅變化引起的混凝土施工裂縫，在面積相對(duì)較大且溫度變化比較劇烈的房屋建筑上的出現(xiàn)頻率是最高的。因此，不僅施工時(shí)就要把現(xiàn)澆混凝土的溫度控制在相應(yīng)的范圍之內(nèi)，投入使用前還要時(shí)刻關(guān)注氣候的轉(zhuǎn)變，盡量減少或避免在極端天氣下施工，防止溫度的變化對(duì)現(xiàn)澆混凝土產(chǎn)生影響?，F(xiàn)澆樓板時(shí)的溫度很高，所以就要定時(shí)地往混凝土中澆水，保持混凝土內(nèi)部適度的濕度。澆筑完后的12 h內(nèi)還要注意對(duì)現(xiàn)澆混凝土樓板覆蓋保濕的養(yǎng)護(hù)工作，防止現(xiàn)澆混凝土的結(jié)構(gòu)表面因失水而硬化膨脹，因流水而凍結(jié)收縮，最終造成裂縫的出現(xiàn)。

4 結(jié)語(yǔ)

房屋建筑現(xiàn)澆混凝土的樓板上出現(xiàn)裂縫，要從前期設(shè)計(jì)階段對(duì)混凝土材料的選擇調(diào)配、施工時(shí)的實(shí)際操作和投入使用后的現(xiàn)實(shí)情況中去尋找。有針對(duì)性地在現(xiàn)澆混凝土的施工過(guò)程中采取相應(yīng)的控制技術(shù)減少或規(guī)避裂縫的產(chǎn)生和出現(xiàn)。

[1] 司曉波.關(guān)于房屋建筑現(xiàn)澆混凝土施工中裂縫技術(shù)控制的研究[J].科學(xué)中國(guó)人,2014(20):37.

[2] 白天宇,魏榮忠.關(guān)于房屋建筑現(xiàn)澆混凝土施工中裂縫技術(shù)控制的研究[J].科學(xué)中國(guó)人,2014(18):1.

[3] 劉劍利.關(guān)于房屋建筑現(xiàn)澆混凝土施工中裂縫技術(shù)控制的研究[J].科技與企業(yè),2015(15):153.

The cracks control technology based on housing construction cast-in-situ concrete construction

Liu Jian

(ShanxiXishanJinchengConstructionLimitedCompany,Taiyuan030053,China)

Taking the building construction as the research object, this paper briefly elaborated the basic concept of cast-in-situ concrete, mainly analyzed the specific reasons in cast-in-situ concrete construction from design and construction two aspects, and put forward the cracks control technology in cast-in-situ concrete construction, tried to reduce the housing cracks.

housing construction, cast-in-situ concrete, construction, crack, control technology

1009-6825(2015)32-0091-02

2015-09-02

劉 建(1983- )，男，工程師

TU755

A