建筑施工中的混凝土裂縫問題及控制措施分析

張 娜（甘肅方圓工程監(jiān)理有限責任公司，甘肅 蘭州 730000）

混凝土是當前建筑施工中廣泛使用的一種建筑材料，混凝土具有價格低、抗壓性強、使用方便等優(yōu)點。我國的基礎建設中都離不開混凝土材料。但混凝土材料的使用也存在著一些難題，從材料角度影響了建筑施工質量和建筑安全[1]?；炷亮芽p問題是當前在建筑施工中經常會出現(xiàn)的一種施工問題。無論是顯性還是隱形的混凝土裂縫現(xiàn)象，都會對建筑的安全性產生影響，進而威脅建筑建設者、使用者的人身財產安全[2]。因此，探尋混凝土裂縫問題產生的原因，并提出針對性的控制措施對于改善當前的建筑施工質量有重要意義。傳統(tǒng)對混凝土裂縫問題的控制方法采用單一改變混凝土成分的方式，控制混凝土裂縫問題的出現(xiàn)。

1 建筑施工中的混凝土裂縫問題原因分析

在建筑施工時，由于各個操作環(huán)節(jié)對混凝土的使用方式不同，凝結后的混凝土結構會出現(xiàn)大小、深度不同等程度、形式的裂縫，將裂縫的大小、數(shù)量等控制在一定的范圍內，從力學角度來講是符合施工質量要求的?；炷恋慕Y構特性決定未經過預拌處理的原料抗壓性很低，而且其實際使用時的性質會受多種因素影響[3]。結合相關統(tǒng)計數(shù)據，總結來講有如下導致出現(xiàn)裂縫問題的原因。

1.1 混凝土澆筑地基變形

混凝土的自身材料性質決定了混凝土使用時需要澆筑的地基相對平整，若地基出現(xiàn)明顯的高度差時，會使得澆筑時流動的混凝土的各組成成分在重力作用下，出現(xiàn)不均勻的成分沉降。而當混凝土凝固定型時，會導致混凝土結構出現(xiàn)變形，變形后的混凝土結構受到多種作用力的牽引，產生形變，最終形成不同大小、形狀以及方向的裂縫[4]?；炷翝仓r，因澆筑地基的施工作業(yè)問題，導致地基出現(xiàn)變形，會對混凝土產生不同方向的牽引作用。通常因地基變形導致的混凝土裂縫都是貫穿類型的，裂縫面積或深度相對較大。

1.2 材料質量影響

混凝土的主要組成原料為水泥和砂石，兩個主要組成原料的質量將會直接對混凝土的質量產生影響。同時，水泥材料本身也會在保存時出現(xiàn)受潮或超期等質量問題，導致水泥材料質量、性質出現(xiàn)問題，影響混凝土強度。而砂石的顆粒大小也會影響混凝土中各個成分的均勻程度。當混凝土材料的質量存在問題時，會使得建筑施工使用的混凝土無法達到施工設計的預設理論強度，導致實際的施工作業(yè)時出現(xiàn)開裂現(xiàn)象[5]。

混凝土澆筑前需要對水、石灰、砂石進行充分的攪拌、澆筑完成后，為減少澆筑時帶入空氣產生空腔對澆筑結構的影響，需要對未凝結的澆筑體振實處理。以上任意一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，都會影響混凝土質量，進而導致建筑中混凝土結構出現(xiàn)裂縫?；炷林懈鹘M成成分配比情況也會影響混凝土材料的強度，也是導致混凝土因本身性質出現(xiàn)裂縫的原因。

1.3 設計施工操作影響

在建筑項目前期的施工設計階段，工程技術、人員需要多次實地進行對施工現(xiàn)場各項施工指標進行勘測，由于勘測操作的不規(guī)范，導致勘察數(shù)據出現(xiàn)較大的偏差。如果按照錯誤的施工設計指標進行混凝土澆筑作業(yè)，會導致澆筑量或混凝土材料配比出現(xiàn)錯誤，進而引起建筑因荷載問題出現(xiàn)裂縫。此外，因為混凝土良好的可塑性，在施工時需要使用不同的模板對未干燥凝結的混凝土進行塑型，以免澆筑的混凝土出現(xiàn)變形，若提前拆除模板也會導致混凝土的開裂[6]。

由于混凝土本身材料組分的性質，混凝土裂縫的產生也與環(huán)境溫度有直接關聯(lián)。進行混凝土澆筑作業(yè)時，混凝土材料與水發(fā)生反應產生的熱量會使得周圍溫度出現(xiàn)變化。大幅度的溫度變化，使得混凝土結構中產生溫度應力。而混凝土結構內部可以承受的溫度應變是存在一定閾值的，當應力變化超出該溫度閾值時就會出現(xiàn)裂縫，隨著裂縫的產生，混凝土內部的鋼筋等支撐結構會露出，在外界的腐蝕下，會進一步對混凝土裂縫產生作用。

以上內容分析了導致混凝土結構產生裂縫的原因，下文將依據以上分析內容研究混凝土裂縫控制措施。

2 建筑施工中的混凝土裂縫控制措施研究

混凝土在澆筑過程中與水發(fā)生反應時會產生熱量，為了避免混凝土生熱反應導致溫度變化過快而影響混凝土澆筑效果。按照下式確定混凝土水化熱[7]：

式中Q(τ)-為混凝土與水反應至τ時刻過程中產生的水化熱；

Q0-為混凝土最終的水化熱；

a、b-為參數(shù)，其具體值要根據實際的工程情況確定。

混凝土澆筑后形成的結構會受到溫度影響以及材料內部應力的作用，當混凝土的抗拉強度或者結構周圍溫度變化達到混凝土可以承受的最大拉應變時，就有一定概率會出現(xiàn)裂縫，則可以根據下式判斷混凝土出現(xiàn)裂縫的依據：

式中σmax-為混凝土能承受的最大主應力；

ε-為混凝土能承受的最大主應變；

ftk為-使用的混凝土材料的抗拉伸強度理論值；

εp-為混凝土材料的應變極限值。

對混凝土裂縫問題進行有效控制首先要在建筑施工設計的前期進行準確的勘測，確定適宜混凝土澆筑作業(yè)的參數(shù)。對澆筑地基進行整平，控制地基的高度差在最小范圍內，減少地基形變對混凝土結構的影響。為了應對混凝土水化熱對混凝土澆筑質量的影響，可以通過在澆筑面鋪設水管的方式對混凝土進行降溫，避免因溫差過大而出現(xiàn)裂縫。對于大量澆筑作業(yè)時，采用分層澆筑的方式，避免澆筑大量混凝土時，因混凝土散熱性較差，而出現(xiàn)裂縫。在澆筑完畢后，采用濕砂養(yǎng)護策略，避免還未完全凝結干燥的混凝土結構出現(xiàn)水分大量蒸發(fā)問題，減少表面開裂的概率。

至此，完成了對建筑施工中的混凝土裂縫問題控制措施的研究。

3 工程實例驗證

本節(jié)將以實際的工程項目為背景，對上文提出的建筑施工中的混凝土裂縫問題控制措施進行工程實例驗證。

3.1 工程項目背景

項目1：某市人民醫(yī)院住院部樓、兒科病區(qū)建設項目：地點位于某市新城區(qū)，本工程設計為1幢樓，總體施工計劃建筑面積為59097m2，主樓十四層，建筑整體框架以剪力墻結構為主體。

項目2：XX市XX區(qū)公園佳苑12#-20#樓棚戶區(qū)改造項目一標段。改造棚戶區(qū)的總建筑面積約為71260.33 m2，分為地上建筑和地下建筑兩部分。

項目3：中國人民銀行某某市中心支行災后重建發(fā)行庫及營業(yè)辦公用房工程。項目總體建筑工程采用剪力墻結構框架，建筑高度為43.2m，項目建筑總面積為12570m2，其中：發(fā)行庫建筑面積1700m2；庫務用房969m2；地下人防工程1624m2。

3.2 驗證內容

本次驗證采用對比驗證的形式，將傳統(tǒng)的混凝土裂縫問題控制措施與上文提出的混凝土裂縫問題控制措施進行對比。分別從各個施工項目中選取一定面積的作業(yè)區(qū)域，將作業(yè)區(qū)域均分后，依據建筑項目的施工需求，進行施工參數(shù)設計，并按照預設計劃施工。建筑施工作業(yè)過程中，分別根據本文控制措施和傳統(tǒng)控制措施的要求對于施工項目中的混凝土澆筑進行控制。在不同的施工進度下，分別統(tǒng)計各施工區(qū)域的混凝土出現(xiàn)裂縫的情況數(shù)據。分析實驗數(shù)據，得出最終的實驗結論。

3.3 驗證結果及分析

兩種混凝土裂縫問題控制措施的對比結果見表1，分析表中的數(shù)據，得出本次實例驗證的最終結論。

表1 兩組控制措施實際效果對比

由表1可以看出應用本文研究的裂縫問題控制措施進行建筑施工時，對于不同的項目均有良好的質量控制效果。應用本文提出的控制措施能夠將裂縫面積控制在8%以內，滿足建筑施工項目的實際需求。綜上，本文提出的混凝土裂縫問題控制措施具有更好的控制效果，有效地保證了建筑施工質量與安全。

4 結語

混凝土作為建筑施工中最常見的施工材料，使用混凝土的過程中難以避免裂縫的產生。為此，本文通過分析建筑施工中的混凝土裂縫問題，提出了一種控制措施。通過與傳統(tǒng)的混凝土裂縫控制措施的對比實驗，驗證了應用本文提出的裂縫控制措施能夠有效控制建筑施工中的裂縫現(xiàn)象，減少因混凝土裂縫對建筑安全質量的影響。