大體積薄壁混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的成因及控制措施分析

陳武林

（中國(guó)土木工程集團(tuán)有限公司，北京100038）

1 工程概況

該項(xiàng)目是高壓直流輸電工程，始于埃塞俄比亞的南方州Wolayta 地區(qū)，連接至肯尼亞的換流站，總投資額達(dá)到4.5 億美元，由世界銀行和非洲開(kāi)發(fā)銀行提供融資支持，旨在進(jìn)一步加強(qiáng)兩國(guó)電力貿(mào)易，滿足更多地區(qū)的用電需求。工程項(xiàng)目的總長(zhǎng)為204.4m，寬3m，高0.9m，主體屬于薄壁超高防火墻，長(zhǎng)66.75m，厚度為350mm，高23.05m，整體偏薄偏高，是典型的薄壁混凝土墻結(jié)構(gòu)。該項(xiàng)目在混凝土結(jié)構(gòu)施工初期產(chǎn)生以下現(xiàn)象：（1）表面存在蜂窩；（2）模板縫出現(xiàn)明顯錯(cuò)臺(tái)；（3）棱角不垂直。因此，決定圍繞混凝土結(jié)構(gòu)的裂縫原因進(jìn)行綜合分析，以此來(lái)提升該工程項(xiàng)目的混凝土施工質(zhì)量。

2 大體積薄壁混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的成因

2.1 混凝土結(jié)構(gòu)施工的各項(xiàng)影響因素

通過(guò)對(duì)該建筑工程混凝土結(jié)構(gòu)的施工裂縫問(wèn)題進(jìn)行分析，總結(jié)其影響因素?？梢钥闯鰧?duì)于薄壁混凝土結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)，諸多方面的影響因素都會(huì)對(duì)最終質(zhì)量構(gòu)成影響，例如，施工資源無(wú)法保證，施工人員的技術(shù)水平與質(zhì)量意識(shí)不高等，還有機(jī)械設(shè)備與應(yīng)用技術(shù)缺乏契合性等，這些都會(huì)直接影響薄壁混凝土的結(jié)構(gòu)質(zhì)量，具體如下：（1）人員方面的影響因素?；鶎邮┕と藛T受教育程度不高，施工單位如果缺乏后期培訓(xùn)，便無(wú)法保證施工人員的質(zhì)量意識(shí)，同時(shí)對(duì)各類技術(shù)與設(shè)備缺乏有效操控，從而在混凝土施工階段埋下質(zhì)量隱患。例如，在模板加固施工與振搗作業(yè)中未能嚴(yán)格遵循技術(shù)規(guī)定等。（2）機(jī)械因素。雖然該工程的機(jī)械設(shè)備具有一定的先進(jìn)程度，但是缺乏對(duì)混凝土表面的有效處理。（3）材料因素。對(duì)于薄壁混凝土結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)，當(dāng)模板尺寸加工不到位時(shí)，將會(huì)影響混凝土的施工質(zhì)量，在應(yīng)用后期出現(xiàn)各類裂縫。（4）施工方法因素。如混凝土側(cè)壓力過(guò)大，腳手架搭設(shè)不合理以及模板安裝方式不正確等，這些都會(huì)對(duì)混凝土的施工質(zhì)量造成影響。（5）環(huán)境因素。由于該項(xiàng)目工期比較緊迫，為保證如期完工，需要夜間施工，這樣便無(wú)法對(duì)混凝土施工階段開(kāi)展全方位的質(zhì)量管控，從而引發(fā)混凝土結(jié)構(gòu)裂縫[1]。

2.2 混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的形成原因

對(duì)于本建筑工程中薄壁混凝土結(jié)構(gòu)的裂縫問(wèn)題來(lái)說(shuō)，外界氣溫變化與混凝土自身的收縮性是造成裂縫問(wèn)題的主要原因。尤其是施工外界溫度變化幅度比較明顯時(shí)，需要對(duì)薄壁混凝土施工采取相應(yīng)的控制手段，然而在普遍施工環(huán)節(jié)，無(wú)法有效保證大體積薄壁混凝土結(jié)構(gòu)的內(nèi)部穩(wěn)定性，從而產(chǎn)生各類裂縫問(wèn)題。此外，當(dāng)施工環(huán)境處于高溫狀態(tài)時(shí)，這樣便會(huì)形成相應(yīng)的溫度應(yīng)力，對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部構(gòu)成應(yīng)力沖擊，引發(fā)混凝土結(jié)構(gòu)裂縫。另一方面是混凝土的收縮變形情況，混凝土收縮機(jī)理比較復(fù)雜。當(dāng)混凝土結(jié)構(gòu)存在干濕交替時(shí)，如果未能采取科學(xué)合理的防收縮策略，也會(huì)導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫[2]。

3 大體積薄壁混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的控制措施

3.1 強(qiáng)化混凝土結(jié)構(gòu)施工技術(shù)措施

為避免薄壁混凝土結(jié)構(gòu)的施工裂縫，需要從以下方面開(kāi)展技術(shù)延伸：（1）表面刮平抹光，在初凝前1～2h 內(nèi)，對(duì)結(jié)構(gòu)表面進(jìn)行高程測(cè)量，找準(zhǔn)標(biāo)高位置，用長(zhǎng)闊尺按標(biāo)高找平，然后用混凝土專用抹光機(jī)進(jìn)行初次抹面，在兩側(cè)使用線繩控制標(biāo)高與順直，邊抹光邊用水準(zhǔn)儀控制找平，在終凝前增加抹面次數(shù)；（2）采用吊錘和米尺測(cè)量每段、每層模板的垂直度，將偏差控制在5mm 以內(nèi)，每個(gè)測(cè)區(qū)間隔2.5m，分別測(cè)量模板的頂部、中部和底部的垂直度，同時(shí)使用經(jīng)緯儀輔助測(cè)量，精確控制保證項(xiàng)目整體垂直度偏差在5mm 以內(nèi)；（3）強(qiáng)化人員管控，為保證各項(xiàng)技術(shù)措施的落實(shí)效率，需要對(duì)施工人員的工作態(tài)度與技術(shù)水平進(jìn)行強(qiáng)化培訓(xùn)，同時(shí)還要加強(qiáng)混凝土施工階段的質(zhì)量監(jiān)管質(zhì)量，將質(zhì)量責(zé)任落到實(shí)處。

3.2 嚴(yán)格控制施工材料質(zhì)量

對(duì)于現(xiàn)代工程項(xiàng)目來(lái)說(shuō)，混凝土施工的重要性越來(lái)越明顯。想要合理控制結(jié)構(gòu)裂縫問(wèn)題，就要構(gòu)建科學(xué)的質(zhì)量管控體系，將重點(diǎn)放到項(xiàng)目施工階段。同時(shí)還要嚴(yán)格控制原材料質(zhì)量并構(gòu)建合理的混凝土養(yǎng)護(hù)模式?？梢栽跀嚢璀h(huán)節(jié)摻入煤灰，以此來(lái)控制混凝土的溫變程度，減少混凝土的收縮范圍。此外，應(yīng)用一定程度的膨脹劑，可以對(duì)混凝土的收縮能力進(jìn)行補(bǔ)充，在混凝土結(jié)構(gòu)的應(yīng)用后期不容易出現(xiàn)裂縫。

3.3 構(gòu)建合理的混凝土結(jié)構(gòu)養(yǎng)護(hù)模式

混凝土結(jié)構(gòu)施工完畢后，需要進(jìn)行科學(xué)合理的養(yǎng)護(hù)措施，一方面可以提升混凝土的澆筑質(zhì)量，強(qiáng)化結(jié)構(gòu)外表面的平整程度，另一方面可以促進(jìn)混凝土的內(nèi)部結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，穩(wěn)定結(jié)構(gòu)內(nèi)部應(yīng)力情況，不易產(chǎn)生混凝土結(jié)構(gòu)裂縫。具體措施如下：（1）由于混凝土結(jié)構(gòu)垂直面比較難覆蓋，在針對(duì)該區(qū)域展開(kāi)養(yǎng)護(hù)措施時(shí)，可以將養(yǎng)護(hù)劑均勻涂抹到混凝土表面，先進(jìn)行縱向涂刷，后進(jìn)行橫向涂刷。在噴涂過(guò)程中要時(shí)刻注意混凝土外表面對(duì)溶液的吸收情況，根據(jù)表面干燥程度調(diào)整溶液用量。（2）為強(qiáng)化混凝土結(jié)構(gòu)的養(yǎng)護(hù)質(zhì)量與效率，可以適當(dāng)延長(zhǎng)混凝土養(yǎng)護(hù)時(shí)間，并且針對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)制訂科學(xué)的養(yǎng)護(hù)方案。工程質(zhì)量監(jiān)管部門(mén)也要針對(duì)養(yǎng)護(hù)環(huán)節(jié)進(jìn)行管控，建立準(zhǔn)確可行的問(wèn)責(zé)制度，以此來(lái)督促相關(guān)人員的工作積極性。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，混凝土結(jié)構(gòu)施工是工程建筑的重要環(huán)節(jié)。隨著建筑工程綜合質(zhì)量要求的不斷提升，需要圍繞混凝土結(jié)構(gòu)施工制訂更為完善的管理方案，尤其是大體積薄壁混凝土結(jié)構(gòu)，需要深入研究各類影響因素，以此來(lái)構(gòu)建科學(xué)合理的施工管控方案，減少混凝土結(jié)構(gòu)的施工裂縫。因此，本文對(duì)建筑工程中的大體積薄壁混凝土結(jié)構(gòu)的裂縫問(wèn)題展開(kāi)研究，結(jié)合實(shí)際案例，找出混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的形成原因，制定相應(yīng)的優(yōu)化措施，從多方面入手，提升薄壁混凝土結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量，減少裂縫的產(chǎn)生，對(duì)建筑工程的整體質(zhì)量提供保障。