建筑工程大體積混凝土施工裂縫控制分析

張艷

(陽泉市建設(shè)集團(tuán)有限責(zé)任公司，山西 陽泉 045000)

在建筑行業(yè)當(dāng)中，混凝土是其中最為常見建筑材料之一，被廣泛應(yīng)用于各個建筑工程當(dāng)中。從我國社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r來看，建筑行業(yè)在其中發(fā)揮了重要作用，與國家進(jìn)步密切相關(guān)。而在建筑工程大體積混凝土實(shí)際施工環(huán)節(jié)當(dāng)中，出現(xiàn)裂縫問題，不僅影響建筑工程質(zhì)量安全，更是會損害建筑單位的社會效益?，F(xiàn)如今，混凝土施工材料廣泛存在于各個工程當(dāng)中，如：城市建設(shè)、工業(yè)進(jìn)步等，都發(fā)揮著十分重要的作用，一旦大體積混凝土出現(xiàn)施工裂縫，那么則會對建筑行業(yè)產(chǎn)生十分不利的影響，甚至還會危害建筑工程的安全穩(wěn)定性，縮短建筑使用壽命，影響建筑單位社會效益與經(jīng)濟(jì)效益，并不利于建筑行業(yè)的發(fā)發(fā)展與建設(shè)。針對此，就應(yīng)提高對建筑工程大體積混凝土施工裂縫問題的重視程度，分析其發(fā)生的原因并尋找相應(yīng)解決措施，以推動建筑工程更加穩(wěn)定的發(fā)展進(jìn)步。

1 大體積混凝土施工裂縫分類及危害

1.1 施工期間產(chǎn)生的裂縫

大體積混凝土具體施工環(huán)節(jié)，若存在模板不規(guī)范的情況，或在實(shí)際作業(yè)環(huán)節(jié)當(dāng)中，混凝土未完全凝固，就拆除模板，那么都會引發(fā)大體積混凝土出現(xiàn)裂縫問題。另外，若施工材料質(zhì)量不符合操作標(biāo)準(zhǔn)，那么也會增加裂縫發(fā)生的機(jī)率。在底板混凝土澆筑環(huán)節(jié)當(dāng)中，應(yīng)重視加強(qiáng)該環(huán)節(jié)操作流程的監(jiān)督與管理，以便于能夠有效解決其中存在的問題，當(dāng)混凝土強(qiáng)度低于1.2MPa，監(jiān)督人員注意監(jiān)督施工作業(yè)人員進(jìn)行下一步作業(yè)。

1.2 溫度裂縫

建筑工程實(shí)際作業(yè)期間，其中部分物質(zhì)可能會發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，在此過程中，就會使得混凝土內(nèi)部溫度升高，進(jìn)而與混凝土外部出現(xiàn)產(chǎn)生較大溫差?；诖耍舸篌w積混凝土未進(jìn)行及時散熱，內(nèi)部溫度持續(xù)過高，外部散熱速度過快，那么大體積混凝土內(nèi)外部溫差就會相差較大，進(jìn)而引發(fā)溫度裂縫。

1.3 收縮裂縫

在進(jìn)行混凝土配比作業(yè)時，若工作人員未及時添加水分，或者沒有嚴(yán)格按照操作流程添加水泥用量，都會增加裂縫發(fā)生的機(jī)率?；炷猎趯?shí)際收縮環(huán)節(jié)當(dāng)中，較易受多種因素的影響，如：溫度等，進(jìn)而導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)硬化反應(yīng)，進(jìn)而增加大體積混凝土施工裂縫發(fā)生概率。

1.4 沉降裂縫

每一個建筑工程，其地基承載力都會具有一定差異性，所以構(gòu)筑物重心也會發(fā)生較大偏離，進(jìn)而構(gòu)筑物整體就會產(chǎn)生不均勻沉降的現(xiàn)象，進(jìn)而引發(fā)大體積混凝土施工裂縫。此種裂縫的發(fā)生也可稱之為不均勻沉降裂縫。通常而言，沉降型裂縫都會從建筑物下部位置開始出現(xiàn)，逐步向上發(fā)展，最終呈現(xiàn)出“八”字形態(tài)，且廣泛分布在建筑物當(dāng)中，對整體構(gòu)筑物產(chǎn)生十分不利的影響。

2 大體積混凝土施工裂縫產(chǎn)生原因

2.1 養(yǎng)護(hù)不當(dāng)

實(shí)際施工環(huán)節(jié)當(dāng)中，每一位工作人員都需要嚴(yán)格按照規(guī)定對混凝土進(jìn)行養(yǎng)護(hù)管理，若未及時養(yǎng)護(hù)作業(yè)，那么大體積混凝土就極易發(fā)生施工裂縫。此種情況的發(fā)生，主要是因?yàn)榛炷廉?dāng)中的水分會快速揮發(fā)，并且受周邊環(huán)境、溫度等因素的影響，混凝土外部會較易出現(xiàn)干燥、開裂等現(xiàn)象。針對此，施工人員就要注意，對已完成施工的混凝土進(jìn)行及時的覆蓋，并根據(jù)具體施工情況，對其進(jìn)行養(yǎng)護(hù)保濕，且結(jié)合實(shí)際環(huán)境、溫度等因素，對養(yǎng)護(hù)措施進(jìn)行及時的調(diào)整優(yōu)化，便于合理控制混凝土內(nèi)外溫差，以此有效減少大體積混凝土出現(xiàn)施工裂縫的情況。

2.2 溫差裂縫

客觀而言，溫差裂縫的發(fā)生，主要是因?yàn)樵趯?shí)際施工環(huán)節(jié)當(dāng)中，混凝土內(nèi)部與外部存在較大溫差，進(jìn)而引發(fā)施工裂縫。而溫差較大的原因，則是因?yàn)槠鋬?nèi)部物質(zhì)產(chǎn)生了化學(xué)反應(yīng)，在混凝土內(nèi)部釋放大量熱能，導(dǎo)致內(nèi)部溫度不斷上升，且無法及時散熱，由此與外部混凝土出現(xiàn)較大溫差。根據(jù)相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)，通常溫差裂縫發(fā)生在大體積混凝土澆筑后的第三天。另外，大體積混凝土澆筑后拆模前與拆模后階段，也極易發(fā)生溫差裂縫。在這兩個時間段范圍內(nèi)，大體積混凝土內(nèi)部溫度并不穩(wěn)定，十分容易產(chǎn)生較大波動，并且因化學(xué)反應(yīng)，內(nèi)部溫度也會不斷上升，而降溫方法通常都是外部散熱，進(jìn)而導(dǎo)致內(nèi)外溫差持續(xù)加大，對大體積混凝土質(zhì)量產(chǎn)生十分不利影響。尤其是在冬季外部氣溫較低期間，應(yīng)注意對混凝土出罐溫度進(jìn)行嚴(yán)格的把控，操作人員注意混凝土出罐溫度必須超過10℃，且后續(xù)入槽溫度也應(yīng)不低于5℃。當(dāng)泵送混凝土排出泌水及浮漿之后，混凝土表面仍然會存留部分水泥漿，所以在澆筑混凝土之后，工作人員需注意嚴(yán)格按照規(guī)定進(jìn)行作業(yè)，將超出規(guī)定的高度進(jìn)行刮平，保障其在規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)。另外，在混凝土凝結(jié)之前，還應(yīng)對其進(jìn)行壓光，確保收縮裂縫能夠及時閉合，然后在此之上覆蓋適當(dāng)?shù)谋夭牧希瑢炷吝M(jìn)行合理的養(yǎng)護(hù)管理。

2.3 安定性裂縫

通常而言，此種裂縫的發(fā)生常見于高架橋工程當(dāng)中。安定性裂縫發(fā)生的原因，與水泥材料質(zhì)量具有密切關(guān)聯(lián)，水泥材料的采購質(zhì)量若不符合相關(guān)規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，那么其在實(shí)際施工期間，所表現(xiàn)的形式就會出現(xiàn)大量龜裂現(xiàn)象。針對此，在混凝土降溫階段，受熱脹冷縮物理因素的影響，混凝土就會出現(xiàn)大面積縮小的現(xiàn)象，如若在此期間，受外部作用力，其內(nèi)部就出現(xiàn)較多反應(yīng)，進(jìn)而增加大體積混凝土施工裂縫發(fā)生機(jī)率。

2.4 過度振搗引發(fā)的開裂

客觀而言，若在實(shí)際施工環(huán)節(jié)當(dāng)中，出現(xiàn)過度振搗的情況，那么粗骨料就會發(fā)生大量下沉的情況，且粗骨料與砂漿也會出現(xiàn)分離現(xiàn)象，如：其中密度較大顆粒，會很快下沉到底部位置，或出現(xiàn)不易與其他材料攪拌混合。針對此，為了有效防止此種問題的發(fā)生，在實(shí)際施工環(huán)節(jié)當(dāng)中，就應(yīng)嚴(yán)格按照泵送澆筑的坡度標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行作業(yè)，每道澆筑帶后位置均需布置三道振搗棒。前振搗棒可放置于鋼筋坡腳處位置，以便于充分保障混凝土具有較高的密實(shí)度，后振搗棒則可放置于卸料點(diǎn)位置，以此確保上半部分混凝土始終處于結(jié)實(shí)狀態(tài)。與此同時，振搗棒的振動頻率還需遵循快插慢拔的原則進(jìn)行振蕩，保障混凝土上層與下層均處于緊實(shí)狀態(tài)，避免上層處于緊實(shí)狀態(tài)，而下層出現(xiàn)氣泡現(xiàn)象。在實(shí)際作業(yè)環(huán)節(jié)當(dāng)中，施工人員需嚴(yán)格把控振搗時間，確?；炷撩軐?shí)度符合規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)即可停止。通常，在混凝土表面出現(xiàn)浮漿，且不再出現(xiàn)下沉的情況，即可停止繼續(xù)進(jìn)行振搗作業(yè)，以有效防止工作人員過度振搗情況的發(fā)生。

2.5 混凝土收縮裂縫

在實(shí)際施工環(huán)節(jié)當(dāng)中，為了能夠有效避免大體積混凝土出現(xiàn)收縮裂縫，不僅僅需要注意前期工程設(shè)計，還應(yīng)注意對澆筑層厚度進(jìn)行嚴(yán)格控制，防止混凝土內(nèi)外溫差超過25℃，降低裂縫發(fā)生概率?；炷猎趯?shí)際硬化期間所發(fā)生的變形問題可以分為兩種，第一種為硬化之前，混凝土出現(xiàn)塑性收縮，第二種則為混凝土凝結(jié)階段，水化熱反應(yīng)，導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)體積變形的情況。一般而言，水泥在水化熱的過程中，溫度、濕度兩種因素往往會發(fā)生較大的變化，且這兩種因素往往是交替變化。針對此，不論是何種作用因素引發(fā)的收縮變形，那么均可能與溫度、濕度兩種因素相關(guān)聯(lián)。

3 大體積混凝土施工裂縫應(yīng)對方法

3.1 技術(shù)準(zhǔn)備

混凝土施工環(huán)節(jié)當(dāng)中，應(yīng)注意根據(jù)項目實(shí)際特點(diǎn)，提前明確具體操作流程，并組織相關(guān)部門論證大體積混凝土具體施工方案，確定相關(guān)工藝標(biāo)準(zhǔn)、質(zhì)量要求等內(nèi)容。如若選擇采用商品混凝土，那么則應(yīng)提高商品混凝土技術(shù)交底工作的重視程度，充分保障具體操作環(huán)節(jié)，其能夠充分符合相關(guān)規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)。與此同時，還需對施工現(xiàn)場進(jìn)行合理規(guī)劃，明確臨時用水、用電等位置規(guī)劃，配備相應(yīng)運(yùn)輸工具，充分保障混凝土施工能夠順利作業(yè)。另外，還應(yīng)注意混凝土養(yǎng)護(hù)管理，明確測溫點(diǎn)，合理布置測溫傳感器，充分保障后續(xù)能夠嚴(yán)格控制混凝土溫度，避免出現(xiàn)內(nèi)外溫差過大的情況。除此之外，建筑工程管理人員就應(yīng)結(jié)合建筑項目實(shí)際特點(diǎn)，根據(jù)當(dāng)前科學(xué)合理的管理模式與方法，以完善優(yōu)化現(xiàn)場管理制度為基礎(chǔ)，從多角度入手，重點(diǎn)分析施工現(xiàn)場情況，制定出多種不同現(xiàn)場管理方案，以便于確保有專人負(fù)責(zé)每一項流程的管理，保障每一條管理工作都得到有效落實(shí)。如若施工建設(shè)期間出現(xiàn)任何問題，都能夠及時尋找到負(fù)責(zé)人，以此加強(qiáng)管理人員的管理意識，明確施工現(xiàn)場管理工作開展的重要性。與此同時，完善優(yōu)化現(xiàn)場管理制度，還能夠便于管理人員更加清晰規(guī)劃每一個施工流程，掌握施工細(xì)節(jié)問題，為有效避免大體積混凝土出現(xiàn)施工裂縫奠定良好基礎(chǔ)。

3.2 嚴(yán)格把控施工原材料

大體積混凝土實(shí)際施工環(huán)節(jié)當(dāng)中，水泥是其中應(yīng)用最為廣泛的原材料之一。針對此，為了能夠有效保障大體積混凝土施工質(zhì)量，降低施工裂縫的發(fā)生的概率，就應(yīng)注意從根本上解決問題，以便于有效提高施工質(zhì)量與效率，充分保障施工穩(wěn)定性。針對此，在采購原材料環(huán)節(jié)當(dāng)中，采購人員需對質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格控制，在保障性價比的基礎(chǔ)上，應(yīng)確保材料充分滿足施工標(biāo)準(zhǔn)。將材料運(yùn)輸至施工現(xiàn)場之后，應(yīng)該重視現(xiàn)場存儲管理，避免天氣、環(huán)境等因素對材料質(zhì)量產(chǎn)生不利影響。在此環(huán)節(jié)當(dāng)中，現(xiàn)場管理人員需根據(jù)材料特點(diǎn)，首先對其進(jìn)行合理分類，然后采用科學(xué)的存儲方式，如：塑料薄膜覆蓋等，合理保護(hù)原材料，避免管理不當(dāng)而造成原材料的損壞。在此過程中，如何選擇水泥材料的型號十分重要，采購人員需結(jié)合項目實(shí)際情況，并綜合考慮性價比等因素，選擇水化熱較低的礦渣水泥，且選擇強(qiáng)度較低的水泥。另外，在選擇骨料顆粒過程中，注意根據(jù)項目實(shí)際施工狀況，選取符合施工標(biāo)準(zhǔn)要求的粗集料和中粗砂，且顆粒大小均勻，并且混凝土當(dāng)中還需要添加適當(dāng)比例的粉煤灰，以便于混凝土溫度、強(qiáng)度都得到有效控制，進(jìn)而有效減少裂縫問題發(fā)生的概率。另外，施工原材料在進(jìn)入施工現(xiàn)場之后，注意將其放置于通風(fēng)良好且干燥干凈的位置，確保骨料干凈程度符合國家規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，防止該原材料當(dāng)中存在其他雜質(zhì)，避免對混凝土質(zhì)量產(chǎn)生十分不利的影響。而在選擇摻合料期間，注意為有效降低混凝土溫度，減少裂縫發(fā)生，可以在其中摻入粉煤灰，以降低發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而不斷上升的內(nèi)部溫度。一般而言，在施工現(xiàn)場混凝土拌合站與施工現(xiàn)場位置相對較遠(yuǎn)，所以運(yùn)輸混凝土的過程中，往往就會出現(xiàn)水泥水化熱的情況，導(dǎo)致混凝土澆筑結(jié)束后，其中仍然存在未融合現(xiàn)象。針對此，可以在混凝土當(dāng)中加入外加劑，以便于有效提高混凝土高活性，確保其能夠更好的攪拌融合，便于后續(xù)施工澆筑。

3.3 加強(qiáng)混凝土溫度把控

為有效降低大體積混凝土施工裂縫的發(fā)生，應(yīng)注意對混凝土溫度進(jìn)行嚴(yán)格把控。在混凝土澆筑階段，需提前明確其澆筑溫度，并采用科學(xué)合理對措施，合理選擇控溫材料，如：溫度計、塑料布、麻袋、碘鎢燈等。一般而言，混凝土所處環(huán)境溫度需控制在20℃以內(nèi)，進(jìn)而便于提高混凝土質(zhì)量。值得注意的是，此溫度可跟隨混凝土抗裂性能及質(zhì)量要求而進(jìn)行適當(dāng)改變，如：若混凝土質(zhì)量高，那么溫度可稍高于20℃。在此過程中，可將測溫管埋設(shè)于混凝土周圍，觀察檢測混凝土溫度變化，以便于及時了解掌握混凝土內(nèi)外溫差。但是應(yīng)注意，此過程需要在澆筑混凝土的過車過中國開展，如果出現(xiàn)測溫管溫度與外部測溫儀的溫度差超過規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，那么技術(shù)人員就需要及時采取相應(yīng)措施，確保混凝土澆筑內(nèi)外溫差符合施工要求。與此同時，在混凝土澆筑成型階段，還需要全面考慮施工現(xiàn)場外部因素，分析能夠影響混凝土發(fā)生裂縫的原因，從而選擇恰當(dāng)?shù)臅r間展開混凝土澆筑作業(yè)。與此同時，在實(shí)際進(jìn)行混凝土澆筑工作時，合理應(yīng)用加冰塊等降溫措施，以便于嚴(yán)格控制混凝土溫度，降低混凝土內(nèi)外溫差，充分保障混凝土的施工質(zhì)量。通常，混凝土內(nèi)外溫差控制方法主要包含四種，分別為：內(nèi)溫超過外溫、外溫超過內(nèi)溫、正值溫差、負(fù)值溫差。負(fù)值溫差則表示混凝土溫度較低，所以可采用覆蓋塑料薄膜等方法，幫助混凝土提升溫度。正值溫差則表示混凝土溫度過高，那么就需要采取相應(yīng)措施降低溫度，從而為后續(xù)施工提供有利條件。

3.4 分層澆筑

1)全面分層。具體見圖1所示沿模板水平方向，在澆筑第一層之后，繼續(xù)澆筑第二層，逐層澆筑。一般而言，此種方法適用于大小約為平面尺寸的結(jié)構(gòu)，如：板墻澆筑等。

圖1 全面分層澆筑

2)階段分層。先從底層開始澆筑，逐步向上進(jìn)行澆筑，最終澆筑情況呈現(xiàn)為向前推進(jìn)狀態(tài)。此種澆筑方法較多用于面積較大，或長度較大的建筑結(jié)構(gòu)。

3)斜面分層。此種澆筑方法應(yīng)用之后，混凝土拌合物會呈現(xiàn)出斜坡狀，振搗工作的開展，則應(yīng)開始于斜坡下端，逐步上移進(jìn)行振搗作業(yè)，維持斜坡狀不斷向前推進(jìn)。此種方法通常應(yīng)用與長度較大或面積較大的建筑結(jié)構(gòu)。

3.5 重視養(yǎng)護(hù)管理

鋼筋混凝土具體施工環(huán)節(jié)，為確保施工質(zhì)量與效率，需注意重視施工質(zhì)量管理。首先，對于已經(jīng)安裝的鋼筋骨架，需提前將其固定于可靠位置，以便于充分保障鋼筋混凝土保護(hù)層厚度符合相關(guān)規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)。其次，在進(jìn)行混凝土澆筑作業(yè)時，應(yīng)確保振搗符合規(guī)定要求，保障混凝土具有較高密實(shí)度。在澆筑混凝土結(jié)束之后，可以根據(jù)實(shí)際作業(yè)情況，進(jìn)行二次振搗，此環(huán)節(jié)當(dāng)中，應(yīng)注意主要為清除混凝土當(dāng)中存在的水分與空隙，避免混凝土在初凝階段就出現(xiàn)開裂情況。另外，若工程在夏季溫度較高時進(jìn)行施工，需注意對混凝土進(jìn)行養(yǎng)護(hù)管理，如：灑水保濕，草袋覆蓋保濕等，確?；炷廉?dāng)中的水分大量蒸發(fā)而出現(xiàn)開裂現(xiàn)象。若工程在冬季溫度較低時進(jìn)行施工，那么需采取相應(yīng)保溫措施，如：保溫模板，避免混凝土頂面出現(xiàn)凍害，進(jìn)而增加大體積混凝土施工裂縫出現(xiàn)的機(jī)率。

4 結(jié)語

在建筑工程項目當(dāng)中，混凝土是其最為常見的材料之一，且混凝土施工也會直接影響建筑工程的整體質(zhì)量。由此可見，大體積混凝土施工十分關(guān)鍵。針對此，為確保建筑工程施工質(zhì)量安全，降低大體積混凝土施工裂縫發(fā)生的機(jī)率，就需要結(jié)合項目本身特點(diǎn)，分析裂縫發(fā)生的原因，并總結(jié)相應(yīng)解決措施，嚴(yán)格把控混凝土配合比、混凝土溫差等，確保大體積混凝土能夠最大程度上發(fā)揮出自身優(yōu)勢，以便于有效提高建筑工程的整體質(zhì)量。