淺析建筑施工中裂縫的控制措施與管理

萬(wàn)遠(yuǎn)山

摘 要：目前，施工裂縫成為了建筑施工中普遍存在的問(wèn)題，裂縫不僅會(huì)降低建筑結(jié)構(gòu)承載力、抗凍性，嚴(yán)重影響到建筑的抗?jié)B性和耐久性。本文通過(guò)工程實(shí)例，主要針對(duì)高層建筑施工中裂縫產(chǎn)生的原因進(jìn)行分析，在此基礎(chǔ)上，提出了建筑施工中裂縫的控制及管理措施。

關(guān)鍵詞：建筑施工；裂縫；原因；控制措施

目前，隨著我國(guó)城市經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，高層建筑的數(shù)量不斷越多，其基礎(chǔ)多采用箱型基礎(chǔ)、筏板基礎(chǔ)，導(dǎo)致混凝土的應(yīng)用更加廣泛。基礎(chǔ)雖然受外界溫度變化影響較小，但抗?jié)B性要求較高。因此，控制混凝土的裂縫，提高混凝土的抗?jié)B、抗侵蝕和耐久性能，是混凝土施工的一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題。本文結(jié)合工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，主要就高層建筑裂縫的產(chǎn)生的原因及控制措施進(jìn)行了論述。

1 工程概況

本工程為高層住宅樓，地下2層，地上26層，采用鋼筋混凝土筏板基礎(chǔ)，長(zhǎng)為30m，寬為26m，板厚0.9m，混凝土量為1100m3，面積1200m2?；炷劣捎谌菀资艿阶陨淼奶匦约巴庠谝蛩氐挠绊懀瑥亩鴮?dǎo)致建筑物出現(xiàn)不同程度的裂縫，建筑開(kāi)裂問(wèn)題是工程建設(shè)中普遍性的技術(shù)問(wèn)題。一旦發(fā)生裂縫，特別是貫穿裂縫，對(duì)建筑結(jié)構(gòu)部位危害較大。因此，我們有必要做好建筑施工中裂縫的控制與管理工作。

2 建筑裂縫產(chǎn)生的原因分析

2.1貫穿性裂縫

這種裂縫表象特征是由交界面向上延伸，靠近基底最大而在上部較小，此類裂縫破壞結(jié)構(gòu)的整體性、耐久性、防水性和穩(wěn)定性等，危害極其嚴(yán)重。其產(chǎn)生的原因是在混凝土施工階段所受溫度收縮應(yīng)力作用的結(jié)果。在混凝土澆筑后降溫階段，由于熱量急劇散發(fā)，使混凝土體積產(chǎn)生收縮，同時(shí)，在硬化過(guò)程中因多余水分蒸發(fā)及碳化等原因亦使混凝土產(chǎn)生收縮變形，當(dāng)上述綜合收縮變形受到地基和 結(jié)構(gòu)邊界條件的約束而不能自由變形時(shí)，即在混凝土內(nèi)部產(chǎn)生應(yīng)力，當(dāng)這兩種收縮應(yīng)力疊加超過(guò)混凝土的抗拉極限強(qiáng)度時(shí)，則在混凝土的底面交界處附近及混凝土中產(chǎn)生收縮裂縫。

2.2 表面裂縫

這種裂縫的產(chǎn)生與環(huán)境溫度及混凝土的內(nèi)外溫差有密切的關(guān)系?；炷两Y(jié)構(gòu)，澆筑后水泥在凝結(jié)硬化過(guò)程中將產(chǎn)生大量的水化熱，由于混凝土體積大，使聚積在混凝土內(nèi)部的水泥水化熱不易散發(fā)，混凝土的內(nèi)部溫度將不斷升高，形成溫度梯度，在混凝土表面系數(shù)大、散熱較快及環(huán)境溫度較低時(shí)，即使混凝土形成較大的內(nèi)外溫差，從而在混凝土內(nèi)部產(chǎn)生壓應(yīng)力，表面產(chǎn)生拉應(yīng)力。加上施工階段混凝土的齡期很短，抗拉強(qiáng)度較低，如果溫差產(chǎn)生的表面拉應(yīng)力超過(guò)此時(shí)的混凝土極限抗拉強(qiáng)度，就會(huì)在混凝土表面產(chǎn)生裂縫。

根據(jù)上述分析得知，高層建筑混凝土的裂縫控制，不僅要杜絕有害的貫穿性裂縫，同時(shí)也要減少或避免雖不影響使用但影響耐久性和抗?jié)B性的混凝土表面裂縫。

3 建筑施工中裂縫的控制和管理措施

3.1 降低混凝土發(fā)熱量

（1）采用低水化熱的水泥。在施工過(guò)程中我們可在保證混凝土強(qiáng)度的前提下盡量減少水泥用量，并宜優(yōu)先選用水化熱低、凝結(jié)時(shí)間較長(zhǎng)的礦渣硅酸鹽水泥，以減少水泥水化熱，降低混凝土溫度。在選擇混凝土所用水泥時(shí)，應(yīng)當(dāng)把混凝土的絕熱溫升和抗拉強(qiáng)度結(jié)合起來(lái)同時(shí)考慮，因?yàn)樗療嵝〉乃鄰?qiáng)度發(fā)展緩慢，對(duì)防止混凝土開(kāi)裂有一定的影響。

（2）摻加適量粉煤灰?；炷林袚郊舆m量粉煤灰不僅可以代替部分水泥，減少水泥用量以削減水化熱產(chǎn)生的高溫峰值，同時(shí)粉煤灰能夠改善混凝土的和易性，增加混凝土的粘性，減少離析和泌水，延長(zhǎng)凝結(jié)時(shí)間，降低混凝土水化熱反應(yīng)。

（3）摻加緩凝減水劑或早強(qiáng)減水劑。施工中經(jīng)常應(yīng)用摻加外加劑來(lái)改善水泥特性。對(duì)于混凝土主要摻加緩凝減水劑或早強(qiáng)減水劑來(lái)提高混凝土早期強(qiáng)度，同等強(qiáng)度下減少用水量和水泥用量，延長(zhǎng)混凝土達(dá)到最高溫度的時(shí)間，同時(shí)可減少干縮。一般來(lái)說(shuō)，摻減水劑的混凝土早期溫度較低。

（4）采用較大粒徑的粗細(xì)骨料。實(shí)踐表明，在水灰比相同的條件下，采用較大粒徑的骨料配制同樣強(qiáng)度的混凝土，水泥用量可減少40kg～50kg，用水量也會(huì)不斷減少。如混凝土配制時(shí)采用細(xì)度模數(shù)較大的粗砂較采用細(xì)砂水泥用量及單位用水量都會(huì)減少，可以有效降低混凝土內(nèi)部溫升。在實(shí)踐中，對(duì)于混凝土基礎(chǔ)，我們可以摻加混凝土體積20%以下的塊石來(lái)吸熱，可節(jié)省混凝土，降低混凝土水化熱。

（5）用低流動(dòng)性混凝土。在施工技術(shù)允許的情況下盡可能用低坍落度混凝土（泵送混凝土坍落度控制在8cm～18cm），同時(shí)，嚴(yán)格控制水灰比，盡量減少單位體積混凝土的用水量。

3.2 降低混凝土成型時(shí)的溫度

（1）掌握好混凝土澆筑時(shí)間。可利用低溫季節(jié)或環(huán)境氣溫較低的晚上、早晨澆筑混凝土。

（2）降低砂、石子溫度。將骨料堆放在涼棚內(nèi)，避免陽(yáng)光直射，或噴水冷卻集料。

（3）避免吸收外部環(huán)境熱量。運(yùn)輸工具、攪拌機(jī)等應(yīng)盡量遮陰、淋水降溫，不但能防止混凝土升溫，還能減少混凝土坍落度損失。

（5）分塊分層澆筑?；炷两Y(jié)構(gòu)平面尺寸愈大約束也愈大，將混凝土結(jié)構(gòu)劃分為若干塊澆筑，可降低約束，但要注意避免斷面的突然變化。采取分層澆筑，每層20cm～30cm，減緩澆筑速度，利用層面的散熱來(lái)降低混凝土溫度。分塊分層澆筑有利于降低混凝土最高溫度和內(nèi)外溫度差，同時(shí)減少約束，但澆筑過(guò)程較長(zhǎng)，不利于施工工期的控制。

3.3 降低混凝土的內(nèi)部溫度

在基礎(chǔ)混凝土施工前進(jìn)行降溫管設(shè)計(jì)，水管選用25mm的薄鋼管。在混凝土施工時(shí)將管預(yù)埋，利用管中循環(huán)冷水來(lái)降低混凝土內(nèi)部的溫度。冷卻時(shí)間一般為澆筑開(kāi)始初期的5d～10d。決定冷卻效率的主要因素是管距、水溫和通水時(shí)間。在水管覆蓋一層混凝土后開(kāi)始通水，在混凝土達(dá)到最高溫度并開(kāi)始下降后停止通水。通水持續(xù)時(shí)間應(yīng)足以保證混凝土第2次溫升小于最高溫度和避免出現(xiàn)大的溫度梯度。在降溫過(guò)程中要經(jīng)常測(cè)定混凝土內(nèi)外溫度和水溫，觀察溫度變化情況，作好記錄。通水散熱結(jié)束后，水管內(nèi)用微膨脹水泥灌注。

3.4控制好混凝土內(nèi)外溫度差

在混凝土性能、澆筑入模溫度、約束條件等已定的情況下，控制溫差對(duì)減少溫度應(yīng)力防止裂縫產(chǎn)生最為有效。因此應(yīng)做好混凝土保溫保濕養(yǎng)護(hù)和加強(qiáng)測(cè)溫，控制混凝土表面溫度。 混凝土在澆筑后防止混凝土開(kāi)裂的一個(gè)重要原則是盡可能使新澆筑混凝土少失水分以及控制好內(nèi)外溫差?；炷帘砻娓稍锘蛩终舭l(fā)過(guò)快和溫度下降幅度較大時(shí)，容易引起表面混凝土開(kāi)裂并且裂縫會(huì)向內(nèi)伸展。因此盡量長(zhǎng)時(shí)間地保溫和保持混凝土表面濕潤(rùn)，確?；炷辆徛禍?，充分發(fā)揮混凝土徐變特性，減少溫度應(yīng)力。同時(shí)，要確保養(yǎng)護(hù)時(shí)間一般不少于14d。

3.5 加強(qiáng)混凝土的后期強(qiáng)度

為了減少混凝土表面溫度裂縫，降低水泥用量，可根據(jù)結(jié)構(gòu)物在施工過(guò)程中的承載時(shí)間要求，充分利用混凝土在一定養(yǎng)護(hù)條件下隨時(shí)間的推移其強(qiáng)度繼續(xù)增長(zhǎng)的這一特性，適當(dāng)減少混凝土水泥用量，有利于控制混凝土內(nèi)部溫升。

高層建筑混凝土只要采取溫差和溫度應(yīng)力雙控制措施，裂縫是可以有效進(jìn)行預(yù)防的，值得注意的是，在混凝土澆筑前應(yīng)考察混凝土輸送泵的實(shí)際泵送能力，選用較好的泵機(jī)，并了解天氣變化情況，盡量避開(kāi)雨天和高溫時(shí)間施工。

4 結(jié)論

綜上所述，本文結(jié)合工程實(shí)例，就混凝土裂縫產(chǎn)生的原因進(jìn)行了分析，同時(shí)在施工過(guò)程中采取了具體的預(yù)防措施，充分說(shuō)明了只要嚴(yán)格按照規(guī)范進(jìn)行施工，按照預(yù)定的措施進(jìn)行實(shí)施，這樣才能合理控制混凝土的裂縫，確保建筑物結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和安全性。

參考文獻(xiàn)

[1]高安平，混凝土基礎(chǔ)承臺(tái)溫度裂縫控制[J].城市經(jīng)濟(jì)，2011（7）.

[2]王藝紅，混凝土施工技術(shù)質(zhì)量控制要點(diǎn)探討[J].科技與傳播，2010（5）.