房屋建筑現(xiàn)澆混凝土施工裂縫及其控制技術(shù)分析

蘇文財(cái)

（福建省華榮建設(shè)集團(tuán)有限公司，福建 福州 350000）

0 引言

房屋建筑現(xiàn)澆混凝土裂縫是較為常見(jiàn)的房屋質(zhì)量問(wèn)題，會(huì)對(duì)房屋建筑美觀性、安全性、使用性產(chǎn)生較大影響。隨著近年來(lái)社會(huì)以及市場(chǎng)對(duì)房屋建筑質(zhì)量的重視程度不斷提高，房屋建筑質(zhì)量控制技術(shù)水平也大幅度提高，能夠從施工設(shè)計(jì)、施工材料選用、施工操作管控等方面針對(duì)裂縫問(wèn)題進(jìn)行有效預(yù)防，減少房屋建筑現(xiàn)澆混凝土裂縫的發(fā)生率，同時(shí)針對(duì)已發(fā)生的裂縫也形成了諸多處理方法。但作為房屋建筑頑固性質(zhì)量通病，房屋建筑現(xiàn)澆混凝土裂縫形式多樣且成因復(fù)雜，這就需要相關(guān)工作人員能夠在深入了解房屋建筑現(xiàn)澆混凝土裂縫特征的基礎(chǔ)上，根據(jù)工程項(xiàng)目情況，合理選用裂縫控制技術(shù)進(jìn)行處理。本文結(jié)合某實(shí)際房建工程，對(duì)現(xiàn)澆混凝土施工中裂縫的影響、表現(xiàn)、成因和控制措施等進(jìn)行簡(jiǎn)要分析，以期科學(xué)、有效地改善裂縫問(wèn)題，減少裂縫對(duì)工程質(zhì)量的影響。

1 工程概況

A（A代指工程項(xiàng)目全稱(chēng)）工程建于2020年，為居民住宅樓建設(shè)項(xiàng)目，建筑面積約為19.6萬(wàn)m2，共38棟建筑。其中20棟屬于高層住宅項(xiàng)目，以鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)為主，3樓及以下層高4.5m，3樓以上各層層高3m。現(xiàn)澆混凝土樓板、圈梁等設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)C20，樓板厚度為12～14cm；10棟屬于多層住宅項(xiàng)目，以鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)為主，各層層高3m，各層樓梯、洗浴室樓板均為現(xiàn)澆混凝土樓板，門(mén)窗洞口為預(yù)制混凝土過(guò)梁，混凝土強(qiáng)度等級(jí)C20，砂漿等級(jí)M7.5；8棟屬于小洋房住宅項(xiàng)目，均為二層磚混結(jié)構(gòu)，承重墻體為24cm厚黏土磚墻，外墻四角以及內(nèi)外墻交接位置配備構(gòu)造柱，層高3m。

該項(xiàng)目該工程分二期進(jìn)行，一期工程已交付使用，二期半數(shù)交工半數(shù)在建，在對(duì)已經(jīng)使用工程以及在建工程進(jìn)行檢驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)部分房屋建筑現(xiàn)澆混凝土存在裂縫問(wèn)題。故需要對(duì)裂縫成因進(jìn)行分析與確認(rèn)，并合理選擇裂縫控制技術(shù)進(jìn)行處理，從而有效解決已有裂縫，并對(duì)后續(xù)工程項(xiàng)目施工裂縫預(yù)防提供依據(jù)，減少裂縫發(fā)生率。

2 混凝土裂縫對(duì)房建工程的影響

現(xiàn)澆混凝土是房屋建筑重要組成部分，其質(zhì)量對(duì)房屋建筑整體質(zhì)量存在直接影響。具體體現(xiàn)在以下幾方面：

（1）影響房屋建筑美觀。房屋是人們活動(dòng)、休息重要場(chǎng)所，不僅需要滿足人們?nèi)粘Ｉ?、工作、學(xué)習(xí)需求，也需要給予人們舒適、安全、溫馨等體驗(yàn)?，F(xiàn)澆混凝土裂縫的產(chǎn)生會(huì)在一定程度上破壞房屋建筑美感，為人們帶來(lái)一定負(fù)面情緒，降低人們舒適度。

（2）降低房屋建筑安全水平?，F(xiàn)澆混凝土樓板以其整體性、結(jié)構(gòu)布置靈活性、抗震性能高等優(yōu)勢(shì)在房屋建筑中得到廣泛應(yīng)用。隨著現(xiàn)澆混凝土樓板使用面積的不斷擴(kuò)大，裂縫對(duì)房屋建筑整體性能、質(zhì)量的影響也越來(lái)越大[1]。因此，若現(xiàn)澆混凝土出現(xiàn)裂縫而并沒(méi)有得到及時(shí)、有效處理時(shí)，將為房屋建筑埋下安全隱患。隨著現(xiàn)澆混凝土樓板裂縫的不斷擴(kuò)大，混凝土結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、剛度將大幅度下降，輕則縮短房屋建筑使用壽命，重則導(dǎo)致現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)坍塌，引發(fā)房屋建筑質(zhì)量事故。

（3）影響房屋建筑使用功能，誘發(fā)其他房屋建筑病害。房屋建筑現(xiàn)澆混凝土裂縫的產(chǎn)生會(huì)在一定程度上誘發(fā)房屋建筑結(jié)構(gòu)滲漏問(wèn)題，降低房屋建筑防水性能，影響房屋建筑使用舒適度。例如，在風(fēng)雨天氣，雨水會(huì)從裂縫位置進(jìn)入到建筑物結(jié)構(gòu)內(nèi)部，并對(duì)其造成破壞，影響建筑物結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，低溫環(huán)境下滲入建筑物內(nèi)部的水分可能發(fā)生結(jié)冰，擴(kuò)大裂縫范圍，形成惡性循環(huán)?，F(xiàn)澆混凝土裂縫較大，將使建筑結(jié)構(gòu)內(nèi)部鋼筋暴露在外，加劇鋼筋銹蝕速度與程度，從而降低建筑物結(jié)構(gòu)承載能力，提高建筑物使用風(fēng)險(xiǎn)[2]。這就需要在房屋建筑施工與管理中加強(qiáng)現(xiàn)澆混凝土裂縫防控力度，有效減少或消除裂縫的產(chǎn)生及其影響。

3 房建工程中裂縫類(lèi)型與形成原因分析

3.1 現(xiàn)澆混凝土裂縫類(lèi)型

現(xiàn)澆混凝土是根據(jù)房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求，以現(xiàn)場(chǎng)攪拌形式制作房屋建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件的混凝土，其在施工過(guò)程中容易受到各種因素影響導(dǎo)致自身性能與結(jié)構(gòu)產(chǎn)生變化，出現(xiàn)開(kāi)裂現(xiàn)象。需要工作人員及時(shí)發(fā)現(xiàn)裂縫，并在實(shí)際工作中根據(jù)裂縫長(zhǎng)度、寬度、形狀、位置、間距等因素進(jìn)行綜合判斷，確定裂縫類(lèi)型及其對(duì)房屋建筑產(chǎn)生的影響，以便采取科學(xué)、合理、實(shí)用的辦法進(jìn)行整治。根據(jù)現(xiàn)澆混凝土裂縫形成機(jī)理可將其分為溫度裂縫、收縮裂縫、鋼筋銹蝕裂縫、荷載裂縫等多種類(lèi)型，見(jiàn)表1[3]。

表1 基于現(xiàn)澆混凝土裂縫形成機(jī)理的常見(jiàn)裂縫類(lèi)型

根據(jù)現(xiàn)澆混凝土裂縫表現(xiàn)形式可將其分為橫向裂縫、縱向裂縫、彎曲裂縫、斜裂縫、八字裂縫（圖1）等多種類(lèi)型[4]。裂縫類(lèi)型不同，其形成原因不同，對(duì)房屋建筑的影響也存在一定差異。例如，斜裂縫常見(jiàn)于內(nèi)外墻交接位置、房屋建筑四個(gè)角落，寬度約為1mm左右，能夠不斷延伸至建筑結(jié)構(gòu)集中荷載作用位置，對(duì)建筑結(jié)構(gòu)承載能力產(chǎn)生影響。彎曲裂縫（圖2）多有一端起向另一端發(fā)展，多屬于荷載裂縫，可在一定程度上將建筑結(jié)構(gòu)分裂成兩部分。

圖1 八字裂縫處理后效果圖

圖2 彎曲裂縫

3.2 項(xiàng)目中現(xiàn)澆混凝土樓板裂縫類(lèi)型

A工程中，斜裂縫發(fā)生率較高，占現(xiàn)澆混凝土全部裂縫60%以上，裂縫寬度范圍0.1～1.9mm，表2為A項(xiàng)目二期工程現(xiàn)澆混凝土樓板裂縫調(diào)查情況。在房屋建筑現(xiàn)澆混凝土施工中，需要根據(jù)裂縫情況合理選擇適宜、科學(xué)、有效的辦法處理裂縫。

表2 A項(xiàng)目二期工程現(xiàn)澆混凝土樓板裂縫調(diào)查情況

3.3 項(xiàng)目中現(xiàn)澆混凝土裂縫成因

3.3.1 房屋建筑設(shè)計(jì)原因

房屋建筑現(xiàn)澆混凝土裂縫與房屋建筑設(shè)計(jì)存在密切關(guān)系。例如，房屋建筑現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板設(shè)計(jì)過(guò)程中，鋼筋設(shè)計(jì)、管線設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等均會(huì)導(dǎo)致裂縫產(chǎn)生。A工程1#樓因在現(xiàn)澆混凝土樓板設(shè)計(jì)過(guò)程中配筋考慮不到位，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)無(wú)法抵抗現(xiàn)澆混凝土溫度應(yīng)力，使現(xiàn)澆混凝土樓板出現(xiàn)溫度裂縫。此外，受溫度、濕度等因素影響，混凝土硬化期間將發(fā)生收縮現(xiàn)象[5]，一般情況下混凝土年收縮量為0.3～0.6mm/m。如果在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)忽略現(xiàn)澆混凝土收縮影響，則容易在現(xiàn)澆混凝土樓板后澆帶交接位置或預(yù)埋件位置出現(xiàn)裂縫，A工程2#樓因在現(xiàn)澆混凝土樓板設(shè)計(jì)時(shí)中忽略了混凝土收縮應(yīng)力，導(dǎo)致預(yù)埋塑料護(hù)套管處出現(xiàn)了裂縫。A工程2#樓設(shè)計(jì)時(shí)因現(xiàn)澆混凝土樓板結(jié)構(gòu)承載能力計(jì)算錯(cuò)誤，導(dǎo)致現(xiàn)澆混凝土施工過(guò)程中樓板厚度無(wú)法滿足承載能力要求，造成樓板出現(xiàn)貫穿裂縫。

3.3.2 現(xiàn)澆混凝土施工材料原因

由于現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)的組成材料較多，其內(nèi)部的物質(zhì)會(huì)相互限制，即產(chǎn)生約束應(yīng)力。當(dāng)約束應(yīng)力超過(guò)鋼筋混凝土的抗拉強(qiáng)度時(shí)，將導(dǎo)致其內(nèi)部產(chǎn)生裂縫。眾所周知，混凝土材料包括砂石、水泥、粘合劑等，為保證混凝土硬度符合要求，每項(xiàng)材料應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)要求，否則極易出現(xiàn)裂縫。在實(shí)際施工過(guò)程中，很多企業(yè)為節(jié)省成本，選用低劣質(zhì)量的砂石或水泥，導(dǎo)致混凝土澆筑后出現(xiàn)裂縫。此外，混凝土配比環(huán)節(jié)也十分重要，若出現(xiàn)配比不當(dāng)，將直接影響混凝土混合后的硬度，主要包括水泥、砂石、粘合劑、自來(lái)水的配比。如果混凝土中粗骨料與細(xì)骨料差別過(guò)大，在運(yùn)輸途中將出現(xiàn)泌水問(wèn)題，影響混凝土質(zhì)量，導(dǎo)致裂縫產(chǎn)生。

3.3.3 現(xiàn)澆混凝土施工操作原因

混凝土施工操作對(duì)混凝土質(zhì)量的影響同樣很大，如新攪拌的混凝土在澆筑過(guò)程中受到構(gòu)件表面溫度、濕度、風(fēng)速等因素的影響，會(huì)產(chǎn)生裂縫。在氣溫較高、相對(duì)濕度較大的情況下，混凝土?xí)a(chǎn)生收縮問(wèn)題，從而導(dǎo)致水泥漿體較硬，混凝土抗收縮性較大，繼而產(chǎn)生裂縫?；炷琉B(yǎng)護(hù)工作中，未在完全干燥后拆除保護(hù)膜，其表面受到空氣環(huán)境的影響，無(wú)法完全干燥，或在養(yǎng)護(hù)過(guò)程中未能保持在固定的濕度環(huán)境，均會(huì)導(dǎo)致混凝土裂縫產(chǎn)生。

4 房建工程施工中裂縫控制措施分析

4.1 提高設(shè)計(jì)可靠性

在房建工程設(shè)計(jì)規(guī)劃前，設(shè)計(jì)人員應(yīng)充分考慮工程現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，并結(jié)合混凝土現(xiàn)澆施工產(chǎn)生裂縫、沉降等質(zhì)量問(wèn)題的各項(xiàng)影響因素，準(zhǔn)確把握相關(guān)工程信息及數(shù)據(jù)。尤其要重點(diǎn)關(guān)注混凝土荷載參數(shù)及相關(guān)要求，要保證設(shè)計(jì)荷載處于規(guī)定且合理的范圍內(nèi)，并結(jié)合建筑樓板的實(shí)際情況，提高設(shè)計(jì)過(guò)程中相關(guān)工程計(jì)算的精確性，以此來(lái)保證支撐受力設(shè)計(jì)的可靠性。在施工設(shè)計(jì)時(shí)，要考慮后續(xù)底模的承載能力，結(jié)合后續(xù)回填施工的實(shí)際需要，保證回填密實(shí)度計(jì)算的精確性和可控性，防止在混凝土現(xiàn)澆施工過(guò)程中發(fā)生樓板沉陷以及開(kāi)裂的問(wèn)題。不僅如此，要避免房建工程施工設(shè)計(jì)出現(xiàn)偏差，保證房屋建筑上下樓層相關(guān)模板的參數(shù)與位置的穩(wěn)定性，提高整個(gè)建筑體系的綜合承載能力，保證建筑設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的荷載能力，避免在施工過(guò)程及后續(xù)應(yīng)用時(shí)發(fā)生安全事故。

4.2 嚴(yán)格把關(guān)施工材料質(zhì)量

針對(duì)因施工材料因素形成的裂縫問(wèn)題，需要從施工材料選擇、使用、檢驗(yàn)等多方面落實(shí)裂縫防控措施。例如：（1）嚴(yán)格按照房屋建筑施工設(shè)計(jì)要求，合理選擇水泥、碎石、粉煤灰、減水劑等施工材料，保證各種原材料質(zhì)量達(dá)標(biāo)。（2）施工現(xiàn)場(chǎng)配備專(zhuān)人進(jìn)行材料管理，保證混凝土配制過(guò)程中工作人員嚴(yán)格按照配合比進(jìn)行混合料配置，避免偷工減料降低混凝土強(qiáng)度，從而形成裂縫。（3）坍落度不穩(wěn)定是降低混凝土質(zhì)量的重要因素之一，為提高現(xiàn)澆混凝土施工質(zhì)量，需要在施工過(guò)程中合理利用混凝土坍落度檢查設(shè)備，嚴(yán)格控制混凝土坍落度。（4）房建工程現(xiàn)澆混凝土施工過(guò)程中有效提升骨料質(zhì)量能夠在一定程度上減少現(xiàn)澆混凝土收縮應(yīng)力的影響。這就需要在裂縫防控過(guò)程中，做好骨料選擇與應(yīng)用工作。通常情況下，砂率應(yīng)盡可能小于40%，粗骨料用量不得超過(guò)1000kg/m3，外加劑減水率應(yīng)控制在8%以上且保證品質(zhì)等級(jí)為優(yōu)。

4.3 提高施工操作水平

房屋建筑現(xiàn)澆混凝土施工過(guò)程中，為減少裂縫產(chǎn)生或降低裂縫對(duì)建筑物的影響，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

（1）嚴(yán)格按照施工設(shè)計(jì)圖紙，遵循現(xiàn)澆混凝土施工技術(shù)要求進(jìn)行規(guī)范操作，保證施工質(zhì)量達(dá)標(biāo)。

（2）加強(qiáng)特殊位置施工操作監(jiān)管力度，例如現(xiàn)澆混凝土樓板施工中對(duì)于預(yù)埋管線較多的位置，可適當(dāng)增加鋼筋網(wǎng)片覆蓋范圍并加強(qiáng)監(jiān)管，降低管線對(duì)現(xiàn)澆混凝土樓板的影響。

（3）在混凝土終凝之前做好二次抹壓工作，防止伸縮裂縫發(fā)生；在混凝土養(yǎng)護(hù)時(shí)，合理選擇養(yǎng)護(hù)方法，嚴(yán)格控制養(yǎng)護(hù)時(shí)間，并避免外界因素干擾。

（4）按照裂縫處理流程整治已形成裂縫，首先確定裂縫類(lèi)型及其影響，其次合理選擇處理方法，最后規(guī)范操作消除裂縫。目前，較為常用的房建工程裂縫處理方法有填補(bǔ)法（見(jiàn)圖3）、壓力灌漿法（見(jiàn)表3）、填充法等。

圖3 填補(bǔ)法處理裂縫效果圖

表3 壓力灌漿施工中漿液配比情況

5 結(jié)束語(yǔ)

現(xiàn)澆混凝土施工是房屋建筑施工的重要環(huán)節(jié)，其質(zhì)量對(duì)房屋建筑整體質(zhì)量與使用安全存在直接影響。必須結(jié)合工程項(xiàng)目實(shí)際要求，選擇合理的裂縫控制技術(shù)對(duì)現(xiàn)澆混凝土裂縫進(jìn)行預(yù)防與處理，才能規(guī)避、消除或減輕裂縫及其影響，提高房屋建筑現(xiàn)澆混凝土施工質(zhì)量，促進(jìn)房屋建筑穩(wěn)定、健康、可持續(xù)發(fā)展。