大體積混凝土裂縫處理措施研究

李 林

（福州市城鄉(xiāng)建總集團有限公司，福建 福州 350011）

目前，大體積混凝土裂縫工程已逐漸成為主要的研究方向，大體積混凝土裂縫問題得不到解決，將無法保障建筑工程的施工質(zhì)量。專業(yè)人員需要準(zhǔn)確研究大體積混凝土產(chǎn)生裂縫的原因，并進(jìn)行有效處理，從而保證施工質(zhì)量。

1 大體積混凝土產(chǎn)生裂縫的原因

1.1 原材料和配合比

我國建筑工程中使用的主要材料是大體積混凝土。由于大體積混凝土本身的特點，在施工的過程中容易產(chǎn)生裂縫，主要原因是：混凝土?xí)c施工環(huán)境中的各種因素發(fā)生反應(yīng)；原材料中骨料的泥漿含量很高，由于骨料自身的不穩(wěn)定性很容易引起混凝土開裂；采用一些減水率低、保水性差的外加劑也會造成大體積混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫。

1.2 施工的外部環(huán)境

大體積混凝土需要存放在一個穩(wěn)定的環(huán)境中，才能有效防止混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂痕。外界環(huán)境中氣溫變化不定，特別是在遇到高溫、大雪、強風(fēng)等極端天氣時會阻礙施工進(jìn)程。此時，大體積混凝土的溫度應(yīng)力不能得到控制，施工過程中原配合比也會發(fā)生變化，且由于網(wǎng)絡(luò)、外部市場環(huán)境的不確定因素，大體積混凝土的凝固時間也會受到影響，從而產(chǎn)生大量裂縫。

1.3 施工過程操作不當(dāng)

施工過程中的不當(dāng)操作會導(dǎo)致大體積混凝土表面出現(xiàn)裂縫，造成工程經(jīng)濟損失。例如，在實際施工現(xiàn)場，施工人員沒有按照規(guī)定的施工要求及時調(diào)整大體積混凝土的實際比例，或者為了提高施工速度擅自改變施工原比例，導(dǎo)致大體積混凝土表面出現(xiàn)水滴，進(jìn)而混凝土出現(xiàn)裂縫。

2 大體積混凝土裂縫影響因素

2.1 溫度變化

溫度變化是影響大體積混凝土裂縫的主要因素之一，溫度變化主要包括溫差和水熱化兩部分。在溫差方面，一次性澆筑過程中由于內(nèi)部混凝土聚集量大，溫度逐漸上升，但表面散熱較快，產(chǎn)生溫差。而水熱化是指在澆筑完畢后的48h以內(nèi)，混凝土自身產(chǎn)生了水熱化，大體積混凝土的內(nèi)部控制溫度不斷升高，從而形成了裂縫。

2.2 混凝土收縮

在當(dāng)前的建筑工程中，混凝土收縮是一個嚴(yán)重的隱患，它會導(dǎo)致大量的混凝土裂縫。大體積混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)不同變形現(xiàn)象的主要原因是塑性收縮和干收縮，大體積混凝土收縮還存在自主收縮和碳化收縮兩種情況。大塊混凝土收縮引起的裂縫會形成一種特殊的形狀，大約是一個十字形，裂縫的寬度也會變小，大體積混凝土的形狀會不均勻。

2.3 地基基礎(chǔ)變形

在建筑信息工程施工項目中，地基可以保護(hù)工程的穩(wěn)定性?；A(chǔ)的垂直沉降或不均勻的水平位移會導(dǎo)致其主體結(jié)構(gòu)產(chǎn)生額外的應(yīng)力。在這種情況下，大體積混凝土的抗拉強度將會發(fā)生變化，這也是大體積混凝土產(chǎn)生裂縫的原因。構(gòu)成地基變形的因素是：建筑物地質(zhì)測量精度不高或有關(guān)試驗數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確；混凝土地質(zhì)差異大，大體積混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)荷載大，這是造成大體積混凝土裂縫的主要原因。

2.4 鋼筋腐蝕

大體積混凝土是我國建筑工程施工中的主要研究材料，需要與鋼筋結(jié)合達(dá)到最佳效果，所以，必須有效預(yù)防鋼筋腐蝕。腐蝕問題是各種金屬材料最容易發(fā)生的，而鋼筋也不例外。因此，在鋼筋的設(shè)計中需按規(guī)定要求保證大體積混凝土內(nèi)保護(hù)層的厚度，并在混凝土施工中有效控制水灰比，適當(dāng)加強振動作用，有效阻止氧氣進(jìn)入。

3 大體積混凝土裂縫預(yù)防措施

3.1 設(shè)計措施

由上文分析可知，造成大體積混凝土裂縫的影響因素比較復(fù)雜，為了能夠有效提高大體積混凝土的穩(wěn)定性，需要有效預(yù)防大體積混凝土裂縫發(fā)展，并及時、有效地處理大體積混凝土縫隙，以此解決大體積混凝土裂縫問題。在處理大體積混凝土裂縫問題設(shè)計的過程中，必須嚴(yán)格按照我國建筑信息工程的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范有效預(yù)防大體積混凝土裂縫。另外，產(chǎn)品設(shè)計人員需要根據(jù)施工現(xiàn)場的具體要求進(jìn)行相應(yīng)的研究分析，設(shè)計合理的設(shè)計方案。例如，首先，設(shè)計人員應(yīng)準(zhǔn)確分析混凝土的質(zhì)量，根據(jù)混凝土性能合理選擇混凝土質(zhì)量，以確保混凝土質(zhì)量的穩(wěn)定性。其次，管理人員需要在適當(dāng)?shù)奈恢梅胖娩摻?，在保障鋼筋穩(wěn)定的情況下，提升大體積混凝土的防裂功能。最后，在提高大體積混凝土穩(wěn)定性的前提下，合理利用水平施工縫，減少大體積混凝土產(chǎn)生裂縫。通過設(shè)計大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工裂縫預(yù)防措施，能夠為大體積混凝土施工管理提供相應(yīng)的技術(shù)發(fā)展支持，從而有效地預(yù)防大體積混凝土產(chǎn)生裂縫，促進(jìn)建筑信息工程項目整體的穩(wěn)定性。

3.2 施工措施

在設(shè)計大體積混凝土裂縫預(yù)防措施時，需要采取相應(yīng)的施工措施。在施工措施中，相關(guān)人員需要優(yōu)化大體積混凝土。在大體積混凝土原材料質(zhì)量方面，建筑材料的選擇與匹配非常重要，尤其是在骨料、水泥、外加劑等原材料方面，以此可減少散裝混凝土的總水泥用量。在此環(huán)節(jié)中，需要保證大體積混凝土的和易性良好，以達(dá)到最大的施工技術(shù)性能。在保證施工性能的條件下，施工人員必須要準(zhǔn)確了解大體積混凝土的具體情況，按照“三低”“二高”的原則進(jìn)行設(shè)計，根據(jù)施工人員的連續(xù)試驗，部署最佳的適應(yīng)比，以保證大體積混凝土的穩(wěn)定性。當(dāng)試驗達(dá)到最后階段時，制備出具有高硬度、高品質(zhì)的大體積抗裂混凝土。

在施工設(shè)計過程中，相關(guān)人員還需要有效管理施工材料倉庫，并降低大體積混凝土進(jìn)入倉庫的溫度。在進(jìn)行設(shè)計時，要科學(xué)、合理地管控倉庫的溫度數(shù)據(jù)，有效地避免溫度對大體積混凝土產(chǎn)生影響。在倉庫溫度控制中要做到以下兩點：

（1）大體積混凝土運輸車應(yīng)安裝相應(yīng)的遮陽設(shè)備，防止運輸過程中出現(xiàn)高溫現(xiàn)象。

（2）需要在主要混凝土生產(chǎn)設(shè)備附近安裝配套的冷水機，從而降低大體積混凝土的溫度。

4 大體積混凝土裂縫控制措施

4.1 加強施工前的準(zhǔn)備

在大體積混凝土的預(yù)防和控制中，準(zhǔn)備工作非常重要。為了更有效地保證施工的整體質(zhì)量，相關(guān)人員需要在施工前了解整個項目，主要了解的內(nèi)容包括土層的結(jié)構(gòu)、地下水流通、外界環(huán)境溫度等。在大型建筑工程大體積混凝土裂縫控制過程中，還需要保證水對大體積混凝土的影響，為了避免大體積混凝土裂縫，可采用木模板，木模板是特殊的木質(zhì)材料，導(dǎo)熱性差，能有效地發(fā)揮自身的保溫作用，避免大體積混凝土產(chǎn)生裂縫。

4.2 提升混凝土的抗裂性

由于大體積混凝土材料的特殊性，常常會發(fā)生斷裂現(xiàn)象。為了有效地控制這種現(xiàn)象，必須進(jìn)行合理設(shè)計，以提高大體積混凝土的抗裂性。目前，在我國的建筑項目中，更常見的方法是添加適量的膨松劑，以提高大體積混凝土的澆筑效果。在此過程中，需要減少應(yīng)力的實際效果，以減少大體積混凝土的裂縫。此外，有利于大體積混凝土凝結(jié)過程的設(shè)計。

4.3 合理控制混凝土溫度

在建筑項目中，由于水泥材料的特殊性，容易使周圍環(huán)境的溫度升高，導(dǎo)致大體積混凝土出現(xiàn)裂縫。為解決這一問題，必須嚴(yán)格控制大體積混凝土的溫度，并設(shè)計相應(yīng)方案，以確保工程順利進(jìn)行。其中，比較常見的是，工作人員對每一種材料進(jìn)行不同配比，在保證大體積混凝土結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的情況下，減少水泥用量。該方案可以有效地從源頭上解決大體積混凝土拌和過程中產(chǎn)生的熱量，從而避免大體積混凝土產(chǎn)生裂縫。

5 大體積混凝土工程實例應(yīng)用

福州北站南廣場西側(cè)建筑項目是一個重要的交通運輸項目，工程計劃建設(shè)20層地上建筑、4層地上裙房，將主樓的部分研究區(qū)域與裙房相連；還計劃建設(shè)3層地下空間建筑結(jié)構(gòu)。其中，地面以上建筑的總高度達(dá)到100m，檐口標(biāo)高為99.2m，建筑總面積為80 724m2；地下結(jié)構(gòu)主要用于人民防空建筑工程，在此工程中，常規(guī)武器和核武器的抗力等級均為6級；最后是以剪力墻結(jié)構(gòu)為核心的框架，主樓、裙房的不同區(qū)域有一個對應(yīng)位置用作與福州市地鐵3號線的連接通道，采用樁筏基礎(chǔ)。為有效管控內(nèi)樁筏和裙房處的厚度和質(zhì)量，采用大體積混凝土進(jìn)行結(jié)構(gòu)澆筑，經(jīng)詳細(xì)計算，該工程底板大體積混凝土澆筑總量預(yù)期達(dá)到16 000m3。

本工程作為福州市重要的交通樞紐工程，混凝土材料用量較大，因此，需要進(jìn)行工程管控，防止生成大體積混凝土裂縫。在具體的施工現(xiàn)場，施工人員發(fā)現(xiàn)交通樞紐中的鋼筋處于連續(xù)狀態(tài)。由于鋼筋的連續(xù)性，在混凝土澆筑過程中不易去除，必須在大體積混凝土完全凝固后去除。在該交通運輸樞紐建設(shè)工程中，澆筑的時間將會影響施工質(zhì)量。因此，在工程開始之前，需要提前與福州市相關(guān)部門溝通，確定一個具體的沉降值，待沉降值穩(wěn)定后，再澆筑大體積混凝土。

6 結(jié)語

綜上所述，在大體積混凝土施工管理過程中，大體積混凝土的使用率在逐漸升高，其裂縫的出現(xiàn)將嚴(yán)重影響整個施工過程。良好的大體積混凝土施工質(zhì)量不僅可以保證建筑物的穩(wěn)定性，而且能減少因施工操作不當(dāng)造成的人員傷亡和經(jīng)濟損失，保證施工的整體質(zhì)量。