建筑工程施工中混凝土裂縫的成因與治理

紀學臣 （哈爾濱市阿城區(qū)公路管理總段，黑龍江 哈爾濱 150300）

1 引言

近年來，我國建筑工程行業(yè)迅速發(fā)展，開啟了工程施工尤其是混凝土施工發(fā)展的新篇章。一直以來，建筑工程施工中混凝土裂縫的問題未得到充分重視，既影響了建筑工程的整體品質(zhì)，也損害了參建單位的經(jīng)濟效益和社會效益，造成質(zhì)量安全隱患。開展對建筑工程施工中混凝土裂縫的成因與治理研究，從根源消除建筑工程的各項隱患，是確保建筑工程正常、安全建設(shè)的重要保障。

2 建筑工程施工中混凝土裂縫的成因分析

2.1 收縮裂縫

該類型裂縫是由于沒有對混凝土做好養(yǎng)護造成的，混凝土散熱不及時，硬化速度較快，收縮幅度較大。大體積混凝土澆筑技術(shù)的應(yīng)用會造成體積收縮現(xiàn)象，在收縮時，由于內(nèi)外部溫差較大，混凝土內(nèi)部收縮比外部收縮應(yīng)力更大，導致裂縫形成。

2.2 溫差裂縫

該類裂縫的成因是混凝土內(nèi)外部之間較大的溫差。如果混凝土內(nèi)部溫度較高，外部受到降溫措施的影響而溫度驟降，內(nèi)部熱量不能及時排出，內(nèi)外之間溫度差較大，再加上澆筑水量較多，內(nèi)部熱量較多，致使混凝土內(nèi)部溫度過高，熱量得不到及時疏散，導致裂縫產(chǎn)生。

2.3 施工因素

施工工藝技術(shù)把關(guān)不嚴格，施工現(xiàn)場缺乏必要的技術(shù)指導，對細微裂縫重視度不夠，或細小的裂縫得不到及時處理，也會導致裂縫加大。

3 建筑工程施工中混凝土裂縫的治理探討

3.1 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化措施

氣候條件是設(shè)計建筑混凝土結(jié)構(gòu)工程必須考慮的一項重要因素，結(jié)合氣候特征，對工程混凝土薄弱之處進行修復與鞏固，避免由于溫度差而導致混凝土中產(chǎn)生一定的內(nèi)部應(yīng)變力，防止工程整體結(jié)構(gòu)受到影響。對大體積混凝土進行分割時，所用的方法與后澆帶設(shè)置的方法基本一致，使結(jié)構(gòu)的設(shè)置更加科學合理，有利于擴大混凝土散熱面積，避免內(nèi)部溫度驟升而降低應(yīng)力集中，避免出現(xiàn)溫度裂縫。同時，在設(shè)計過程中，充分利用二次澆筑做好混凝土施工工作。此外，在二次澆筑過程中，利用設(shè)置鋼絲網(wǎng)等措施，充分保障混凝土的抗拉性。

3.2 混凝土配合比設(shè)計思路及優(yōu)化

混凝土輸送方量集中，避免混凝土早期水泥較快水化熱，絕熱溫升高，應(yīng)當按照以下原則設(shè)計配合比：大體積混凝土水泥用量不超過350kg/m3，外摻料粉煤灰選用35%摻量。以摻粉煤灰和聚羧酸外加劑的“雙摻技術(shù)”為思路設(shè)計和優(yōu)化配合比。由于澆筑承臺面積較大，需要混凝土具備較強的泵送性能，較強的擴展性和坍損性，坍落度高，擴展度不小于60cm，90min無坍損，4h坍損不大于3cm，且坍落度應(yīng)在160mm～200mm，初凝時間必須超過20h。

3.3 混凝土施工技術(shù)控制措施

為防止因溫度而出現(xiàn)裂縫應(yīng)當正確選擇水泥，以水熱化較低為優(yōu)，同時，可適當添加合料以節(jié)省水泥。在澆筑混凝土時，現(xiàn)場試驗人員必須對現(xiàn)場進行全面考察，把握坍落度和易性變化，準確測量，及時將結(jié)果反饋攪拌部門，迅速制定對策?；炷翐v固作業(yè)人員上崗之前，應(yīng)當通過專業(yè)培訓、考核后，持證上崗。在作業(yè)過程中，應(yīng)當明確劃分各自的職責和工作重點，特別是對于鋼筋多以及端模和拐（死）角等位置應(yīng)當專門設(shè)置搗固處理人員，并由有關(guān)施工和施工人員負責現(xiàn)場作業(yè)指揮工作。振搗主要采用插入式進行，通常插入最佳深度為30cm，垂直插進下層間距60cm 的范圍內(nèi)，插入高度在5cm～10cm。作業(yè)人員進行振搗作業(yè)過程中，必須實時跟蹤查看作業(yè)情況及發(fā)展動態(tài)，防止出現(xiàn)過振、漏振等不良作業(yè)行為出現(xiàn)。

3.4 混凝土施工縫處理技術(shù)

在澆筑混凝土之前，在結(jié)構(gòu)受剪力與彎矩較小處確定施工縫的位置，選擇的位置便于施工，一般適合在水平面或垂直面設(shè)置。具體的處理要求如下：第一，分層分塊澆筑混凝土，出于澆筑一體化接縫混凝土的目的，在一層混凝土澆筑完畢后噴緩凝劑于表面；混凝土達到一定強度后，使用高壓沖水機將表面浮漿沖洗干凈，再噴灑一層清水養(yǎng)生。在完全澆筑好混凝土后，使用鑿毛或用高壓水槍將浮漿、毛面沖洗干凈，同時設(shè)置接縫鋼筋，保證混凝土結(jié)合面更好地粘結(jié)。第二，關(guān)鍵位置及有抗震要求的混凝土結(jié)構(gòu)或鋼筋稀疏的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，適合在施工縫處補插錨固鋼筋；需要具備抗?jié)B能力的混凝土，應(yīng)制作為凹形、凸形或設(shè)置止水帶；若施工縫為斜面，則適合澆筑或制作成臺階狀。

3.5 冷卻水的應(yīng)用與控制

第一，冷卻水一般選擇循環(huán)淡水。承臺設(shè)置容積為20m3以上蓄水箱，至少為兩個，其中一個供應(yīng)冷卻進水，另一個回收冷卻出水。待水箱內(nèi)冷卻水自然冷卻直至蓄滿后，用水泵抽至供應(yīng)蓄水箱里完成補水。第二，水泵為兩臺，每臺功率為5kW，且其中一臺備用。第三，使用分水器引出各層各回路水管，分水器中必須設(shè)置獨立水閥，對各回路水管冷卻水流量進行控制；必須設(shè)置相應(yīng)數(shù)量的減壓閥，對水速進行控制。第四，在澆筑混凝土之前，必須進行加壓通水試驗時間在半小時以上，對流量大小進行檢查，一旦出現(xiàn)管道漏水、阻水情況，必須立即修復。第五，使用絲扣連接冷卻水管，用止水帶綁扎好連接部位；或使用黑橡膠套管進行連接，兩邊采用四道鐵絲錯位綁扎，以免漏水。冷卻水管應(yīng)當采用鐵絲在鋼筋上進行綁扎固定（不宜使用扎絲），避免混凝土下落時嚴重沖擊冷卻水管；施工過程中應(yīng)當保護好冷卻水，防止混凝土直接掉落至冷卻水管，禁止工人對其直接踩踏。第六，混凝土覆蓋每層循環(huán)冷卻水管，在完成振搗后再通水，根據(jù)測量溫度的結(jié)果確定通水時間。第七，在混凝土覆蓋承臺冷卻水管后，通水流量約為正常值的一半，不僅能避免水泥水化導致混凝土過快升溫，而且能有效避免在進行振搗時，管內(nèi)水壓過大而出現(xiàn)漏水現(xiàn)象；在澆筑好混凝土后，冷卻水達到最大水流量，對溫峰進行削減；在現(xiàn)場測量的溫度峰值過后，冷卻水流量減少一半，混凝土最大降溫速率控制在≤2℃/d；對溫升期混凝土進水溫度進行控制必須控制在30℃以內(nèi)，若進水水溫溫度過高，則必須立即降溫，以更換新鮮淡水或增加冰塊的方法有效削減溫峰；在渡過溫峰之后，停止更換新鮮淡水，借助冷卻水本身的循環(huán)達到降溫的效果，避免混凝土溫度快速上升累積過大的應(yīng)力而產(chǎn)生裂縫。第八，當冷卻水管不再冷卻并完成養(yǎng)生后，先用空壓機壓出水管內(nèi)殘余水，再將冷卻水管吹干，使用壓漿劑將水泥漿壓注進水管中，對管路進行封閉。

3.6 混凝土溫度的現(xiàn)場監(jiān)測與控制措施

若現(xiàn)場檢測溫度在標準范圍之外，必須通過相應(yīng)舉措進行控制：第一，利用灑水于砂石表面、遮擋光線降溫或拌和水加冰塊進行冷卻、存放水泥散發(fā)熱量等方式解決，降低出機口溫度，使用麻袋遮蓋輸送泵管并灑水，降低輸送摩擦熱。若混凝土澆筑溫度過低，則應(yīng)當適當提高原材料溫度，通過熱水拌和、加熱骨料等，以物理方式對混凝土澆筑溫度進行調(diào)整。調(diào)整混合比結(jié)合實際骨料的含水量，對配合比進行調(diào)整。第二，當最高溫度過高時，利用增加冷卻水通水流量或?qū)鋮s水降溫的方式解決，且冷卻水溫度應(yīng)當?shù)陀诨炷林行臏囟龋?5℃～25℃范圍內(nèi)。第三，當內(nèi)外溫度差過高時，適當增加通水流量，降低進水溫度，使內(nèi)部溫度降低。通過冷卻管出水進行蓄水養(yǎng)護，避免混凝土表面散熱過多，實現(xiàn)外部保護和內(nèi)部散熱同步進行。

4 結(jié)束語

混凝土施工在工程項目建設(shè)中是不可或缺的一部分，及時發(fā)現(xiàn)問題，預防質(zhì)量安全隱患，能大大提升建筑工程工作效率，創(chuàng)造良好的社會、經(jīng)濟雙重價值。在建筑工程施工中，研究混凝土裂縫的成因和治理，不僅要增強工程建設(shè)施工管理意識，還要充分應(yīng)用施工技術(shù)管理措施，促進該項工作的廣泛應(yīng)用和發(fā)展，進一步推動建筑工程混凝土施工的發(fā)展。