大體積混凝土施工中的裂縫防控措施分析

李常紅

（山西中太工程建設(shè)咨詢有限公司，山西太原 030000）

0 引言

混凝土結(jié)構(gòu)裂縫問(wèn)題一直是工程質(zhì)量的關(guān)鍵問(wèn)題，它不僅影響工程結(jié)構(gòu)的安全使用，而且會(huì)縮短建筑物的使用壽命。因此，在施工過(guò)程中必須嚴(yán)格控制裂縫。裂縫產(chǎn)生的原因是多方面的，只有從多個(gè)方面采取相應(yīng)措施才能控制裂縫的產(chǎn)生，保證建筑結(jié)構(gòu)的安全和功能使用。在工程項(xiàng)目中，大體積混凝土指的是結(jié)構(gòu)物實(shí)體尺寸不小于1m 的混凝土，或者是由于水泥水化作用造成的溫差、收縮而造成裂縫產(chǎn)生的混凝土。近年來(lái)，大體積混凝土在建筑施工中應(yīng)用越來(lái)越多，但由于混凝土澆筑過(guò)程中溫度變化和收縮不均勻等因素，可能導(dǎo)致裂縫的出現(xiàn)。為了避免出現(xiàn)裂縫，有必要分析大體積混凝土施工中的裂縫產(chǎn)生原因并采取相應(yīng)措施進(jìn)行控制。本文從大體積混凝土施工出發(fā)，對(duì)其開裂的成因進(jìn)行了詳盡的剖析，并給出了具體的處理措施。

1 大體積混凝土施工特征

1.1 施工需要大量混凝土原料

大體積混凝土和一般的混凝土有很大的不同，最顯著的特征就是它的體積和表面的面積都很大，需要大量的混凝土和構(gòu)件。此外，在建筑工程中，對(duì)于工程的效率和質(zhì)量，都有非常高的要求，所以在工程中所選用的原材料必須符合相關(guān)的規(guī)范。

1.2 施工工序復(fù)雜

在工程項(xiàng)目施工中，其工作性質(zhì)、作用等都跟大體積混凝土的建設(shè)有著密切的聯(lián)系。但是，由于在建設(shè)中，大體積混凝土的結(jié)構(gòu)程序存在一定的復(fù)雜性，而且施工現(xiàn)場(chǎng)面臨的作業(yè)環(huán)境和條件也比較惡劣，會(huì)導(dǎo)致施工作業(yè)中消耗大量精力來(lái)處理施工環(huán)節(jié)中的各種問(wèn)題，例如，環(huán)境因素給大體積混凝土攪拌帶來(lái)的干擾，或者攪拌過(guò)程中需要對(duì)現(xiàn)場(chǎng)溫度進(jìn)行分析等。

1.3 容易出現(xiàn)裂縫問(wèn)題

在進(jìn)行大體積混凝土的施工過(guò)程中，出現(xiàn)了大量的裂縫現(xiàn)象，并且裂縫產(chǎn)生的大小和類型也不同，使得工程項(xiàng)目施工存在不安全隱患，在一定程度上也會(huì)影響施工質(zhì)量目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。因此，在大體積混凝土的施工中，必須重視建筑開裂問(wèn)題，同時(shí)，也要對(duì)其成因進(jìn)行深入的剖析，保障現(xiàn)場(chǎng)施工中施工裂縫問(wèn)題得到有效的控制。

2 大體積混凝土施工技術(shù)

2.1 澆筑技術(shù)

澆筑技術(shù)是大體積混凝土施工中常見的一種應(yīng)用技術(shù)。該技術(shù)應(yīng)用非常簡(jiǎn)單，即在工程施工時(shí)，澆筑原先調(diào)配好的混凝土，但在實(shí)際應(yīng)用澆筑技術(shù)的時(shí)候，需要與不同情況結(jié)合來(lái)合理選擇不同的技術(shù)類型，包含自然澆筑、分層澆筑、一次澆筑等技術(shù)，不管是哪一種澆筑方式，在澆筑的過(guò)程中都要對(duì)澆筑的速度進(jìn)行嚴(yán)格的控制，保證澆筑一次完成，不會(huì)出現(xiàn)重復(fù)，避免給建筑項(xiàng)目整體質(zhì)量帶來(lái)影響。

2.2 振搗技術(shù)

振搗是一項(xiàng)非常重要且不可缺少的技術(shù)。應(yīng)用振搗技術(shù)，主要是結(jié)合現(xiàn)代化技術(shù)與設(shè)備來(lái)振搗混凝土。采用現(xiàn)代工藝進(jìn)行振搗，可以有效地提高工程項(xiàng)目綜合性能，保證其強(qiáng)度。振搗技術(shù)用于振搗時(shí)需要對(duì)其振搗時(shí)間和空間進(jìn)行加強(qiáng)，并且振搗過(guò)程中還要避免振搗時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，在判定振搗時(shí)間的時(shí)候，不僅要對(duì)其進(jìn)行計(jì)時(shí)，還要考慮到振搗引起的泡沫，同時(shí)要考慮到水泥連續(xù)沉降的影響。另外，要保證振搗工作的完整性，保證振搗的質(zhì)量和效果。

2.3 養(yǎng)護(hù)技術(shù)

在大體積混凝土工程施工中，養(yǎng)護(hù)技術(shù)是一項(xiàng)非常關(guān)鍵的技術(shù)。這種技術(shù)方法一般是在大體積混凝土澆筑完畢后進(jìn)行維護(hù)。其主要目標(biāo)是保證工程項(xiàng)目的實(shí)際質(zhì)量和工程效果，提高工程總體的技術(shù)水平和工程質(zhì)量。在進(jìn)行混凝土養(yǎng)護(hù)工程期間，有關(guān)部門要做好各個(gè)季節(jié)的工作，例如，冬天的防凍、夏天的降溫與保濕等。另外，在實(shí)際維護(hù)中，應(yīng)對(duì)其進(jìn)行監(jiān)測(cè)，以便在養(yǎng)護(hù)過(guò)程中找出蜂窩麻面、裂縫等問(wèn)題，確保大體積混凝土的質(zhì)量。

3 工程案例

某工程主樓高30 層，建筑面積為4.8 萬(wàn)m2，混凝土澆筑面積為2.2 萬(wàn)m2，底板厚450mm，頂板厚700mm。主樓基礎(chǔ)采用鉆孔灌注樁，樁徑?800mm，樁間距1.5m。主樓基礎(chǔ)采用群樁設(shè)計(jì)，群樁基礎(chǔ)的長(zhǎng)度為18.2m，樁徑?800mm。樁身混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C40，樁身混凝土抗壓強(qiáng)度為C40，鋼筋采用HRB400 級(jí)熱軋帶肋鋼筋。

基礎(chǔ)底板、梁、板均采用大體積混凝土。主樓基礎(chǔ)底板承臺(tái)厚150mm；主樓板厚度300mm；梁厚600mm；梁底混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)為C35。鋼筋采用HRB400 級(jí)熱軋帶肋鋼筋?；炷翉?qiáng)度等級(jí)為C40，配合比設(shè)計(jì)采用二次水化法配制水泥用量345t/m3，減水劑用量32kg/m3，粉煤灰用量46t/m3?；炷寥肽囟瓤刂圃?5℃以內(nèi)。

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查和溫度監(jiān)測(cè)結(jié)果表明，澆筑過(guò)程中溫度變化較小；在澆筑過(guò)程中混凝土內(nèi)部平均溫度為27.5~27.7℃；內(nèi)部最高溫度為27.3℃左右；外部平均溫度為26.1℃左右。按《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》（JGJ 3—2010）中的有關(guān)要求，將大體積混凝土的最高溫度定義為澆筑完成后一周內(nèi)的最高溫度。根據(jù)以往工程經(jīng)驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查結(jié)果表明，導(dǎo)致大體積混凝土結(jié)構(gòu)開裂的因素是多方面的。主要表現(xiàn)在：混凝土的配比不合理、材料性能不好、施工操作不當(dāng)、養(yǎng)護(hù)不當(dāng)?shù)?。因此，要根?jù)工程的具體條件，采用科學(xué)的方法來(lái)進(jìn)行施工管理，防止裂縫問(wèn)題的發(fā)生[1]。

4 裂縫產(chǎn)生原因

4.1 混凝土配合比問(wèn)題

在進(jìn)行大體積混凝土結(jié)構(gòu)建設(shè)中，混凝土的配制也是非常重要的一個(gè)工作環(huán)節(jié)，如果混凝土的配制比例不合理的話，例如，水泥過(guò)多，或者是水分過(guò)少等，這些都會(huì)在一定程度上影響后續(xù)的混凝土結(jié)構(gòu)施工進(jìn)度，同時(shí)也會(huì)給混凝土施工的質(zhì)量和安全造成一些不良的影響。

4.2 材料問(wèn)題

項(xiàng)目施工的時(shí)候，大體積混凝結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量與材料有著密切的聯(lián)系，材料會(huì)給施工效果和質(zhì)量造成直接的影響。材料在工程總開支中所占用的比例是比較大的，而且在實(shí)際采購(gòu)的時(shí)候，經(jīng)常因技術(shù)或者個(gè)人原因等，導(dǎo)致采購(gòu)的施工材料存在質(zhì)量等方面的問(wèn)題，而且這種材料進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)之后，如果沒(méi)有對(duì)其進(jìn)行仔細(xì)檢測(cè)就應(yīng)用到施工中，那么必然會(huì)給工程項(xiàng)目的建設(shè)質(zhì)量和安全帶來(lái)嚴(yán)重的影響。

4.3 施工澆筑問(wèn)題

澆筑是最重要的一個(gè)問(wèn)題，澆筑的質(zhì)量將會(huì)對(duì)整個(gè)大體積混凝土結(jié)構(gòu)的安全產(chǎn)生重大的影響當(dāng)前大量的大體積混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)了許多問(wèn)題，例如，在澆筑過(guò)程中由于施工人員、施工技術(shù)及其他原因的影響，使得澆筑施工不流暢或者澆筑位置存在偏差等，以上問(wèn)題在一定程度上都會(huì)影響澆筑工作的質(zhì)量和工程建設(shè)整體的質(zhì)量。

4.4 養(yǎng)護(hù)問(wèn)題

將混凝土倒入特定的模板中，工作人員要掌握好模板拆卸的時(shí)機(jī)。做完了這些工作，接下來(lái)就是對(duì)混凝土的維護(hù)了。然而，在相關(guān)因素的作用下，對(duì)養(yǎng)護(hù)工作造成了很大的破壞，工作人員沒(méi)有對(duì)養(yǎng)護(hù)位置進(jìn)行準(zhǔn)確的定位，并且忽略了自然因素對(duì)養(yǎng)護(hù)造成的影響，進(jìn)而造成了各種問(wèn)題的發(fā)生。

5 大體積混凝土施工中的裂縫防控

5.1 根據(jù)大體積混凝土情況，設(shè)計(jì)科學(xué)合理的配合比

在大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工過(guò)程中，施工方必須將其與連續(xù)級(jí)配原理相結(jié)合，根據(jù)工程的實(shí)際需要，對(duì)施工過(guò)程中使用的原材料進(jìn)行科學(xué)合理的調(diào)配，并對(duì)骨料和細(xì)砂等材料的配制比例進(jìn)行合理的控制，保障其在標(biāo)準(zhǔn)的范圍之內(nèi)。在配制施工材料的過(guò)程中，除了要保障整體的質(zhì)量符合有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)要求之外，還要對(duì)工程整體產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益等加以重視，從而降低混凝土施工的使用量[2]。此外，在采購(gòu)水泥等原材料的時(shí)候，要保證所采購(gòu)的原材料符合工程需要，并選擇具有較長(zhǎng)凝固期的礦渣水泥，并注意對(duì)水的比例進(jìn)行嚴(yán)格的調(diào)控，確?；炷恋氖┕べ|(zhì)量，從而提高混凝土的整體性能。摻入水和混凝土?xí)r，必須根據(jù)工程實(shí)際情況，適當(dāng)加入減水劑。如果是大型的混凝土，那么可以用符合標(biāo)準(zhǔn)的鋼筋等材料進(jìn)行施工，只有這樣建筑內(nèi)部混凝土結(jié)構(gòu)施工的穩(wěn)定性才會(huì)得到良好的保障，從而保證混凝土施工的品質(zhì)，保障其能夠在要求的期限內(nèi)，順利地進(jìn)行施工。

5.2 合理選擇材料

在工程項(xiàng)目中，一定要對(duì)施工材料進(jìn)行高效的應(yīng)用，而混凝土是最主要的一種材料，首先，要選用與工程需求相匹配的混凝土，注意對(duì)型號(hào)和尺寸的控制。在一道道的工序檢查下，嚴(yán)格控制水泥用量，避免出現(xiàn)水化熱問(wèn)題。對(duì)大體積混凝土材料進(jìn)行正確的選擇，使工程項(xiàng)目的施工能夠更好地進(jìn)行[3]。其次，在大混凝土配比工作的實(shí)施過(guò)程中，要重視對(duì)裂紋問(wèn)題的防治，主要采用顆粒大的骨料，這可以對(duì)水泥用量進(jìn)行適當(dāng)?shù)南拗疲M(jìn)而逐步減小混凝土的干燥收縮。在水泥中加入適量的粉煤灰，可以降低水泥產(chǎn)生的水化熱。由于水和水泥的用量都被控制了最低限度，所以不會(huì)出現(xiàn)開裂的問(wèn)題。最后，要著重改善大體積混凝土的對(duì)應(yīng)性能，例如，注意可泵性，使用相關(guān)的減水劑，并合理地限制其用量，以免發(fā)生漏水問(wèn)題。根據(jù)施工的實(shí)際條件和斷面的面積來(lái)設(shè)置混凝土配比，對(duì)其進(jìn)行合理的調(diào)節(jié)，從而提高其整體品質(zhì)。

5.3 注重大體積混凝土施工澆筑

與一般的混凝土施工和澆筑相比，在進(jìn)行大體積混凝土的施工時(shí)，要注意以下兩個(gè)問(wèn)題：①在進(jìn)行混凝土結(jié)構(gòu)的施工中，必須選用符合標(biāo)準(zhǔn)要求的、水化熱較小的混凝土。在實(shí)際澆筑的時(shí)候，因?yàn)榇篌w積混凝土比普通混凝土釋放的熱量要大很多，而且內(nèi)部熱量無(wú)法及時(shí)地排出去，加上混凝土表面散熱非常快，如果溫差超過(guò)25℃，這個(gè)時(shí)候混凝土就會(huì)因溫差較大，而出現(xiàn)開裂的不良現(xiàn)象，混凝土如果發(fā)生開裂，項(xiàng)目的結(jié)構(gòu)質(zhì)量就無(wú)法得到良好的保障，進(jìn)而給工程項(xiàng)目埋下較大的安全和質(zhì)量隱患[4]。因此，在進(jìn)行大體積混凝土的工程建設(shè)前，一定要制訂出一個(gè)科學(xué)的方案，嚴(yán)格監(jiān)測(cè)和檢查。②混凝土體積很大，對(duì)混凝土的質(zhì)量也有很高的要求，所以在澆筑的時(shí)候，必須在混凝土開始凝固的時(shí)候，將所有的混凝土都填滿，否則的話，在混凝土的交界處，便會(huì)出現(xiàn)一條裂縫，這個(gè)裂縫不僅會(huì)影響混凝土的耐用性和防滲性，還會(huì)產(chǎn)生不利的作用，進(jìn)而給工程項(xiàng)目整體質(zhì)量帶來(lái)嚴(yán)重的影響。

5.4 選擇適合的混凝土振搗方式

在對(duì)大體積混凝土實(shí)施澆筑時(shí)，要保障澆筑方式選擇的有效性。傳統(tǒng)人工與機(jī)械振搗方式相比而言，機(jī)械振搗的工作效率更高，振搗的效果也更好，可以保證混凝土的質(zhì)量達(dá)到使用要求[5]。由于振搗設(shè)備的振動(dòng)幅度和振動(dòng)頻率都很高，所以，當(dāng)使用機(jī)械對(duì)混凝土進(jìn)行振搗的時(shí)候，可以提高混凝土中各個(gè)成分的均勻度，保障振搗完成之后內(nèi)部不存在大量氣泡，不僅使混凝土密實(shí)性得到了提升，同時(shí)也使得混凝土的耐久性和抗?jié)B水性也得到了進(jìn)一步增強(qiáng)。振搗設(shè)備使用過(guò)程中，操作工作人員要按操作標(biāo)準(zhǔn)要求和步驟來(lái)進(jìn)行振搗工作，進(jìn)而保障振搗作業(yè)施工中周圍人員的安全，也能有效提升混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)的密實(shí)度和穩(wěn)定性。

5.5 做好混凝土養(yǎng)護(hù)工作

混凝土澆筑完成后，必須及時(shí)做好覆蓋和保濕養(yǎng)護(hù)工作，以降低水泥水化熱對(duì)溫度應(yīng)力的影響。同時(shí)，要做好混凝土表面和內(nèi)部溫度的測(cè)量工作。由于大體積混凝土施工中溫差較大，因此必須加強(qiáng)對(duì)表面溫度的測(cè)量工作，并適時(shí)地進(jìn)行控制。

6 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，大體積混凝土由于體積大，因此在施工過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)各種裂縫，如果不加以控制，不僅會(huì)影響到建筑物的質(zhì)量和功能使用，而且會(huì)對(duì)建筑物造成安全隱患。因此，在大體積混凝土施工中必須采取有效措施進(jìn)行控制，保證工程質(zhì)量。裂縫的產(chǎn)生是多方面因素造成的，包括材料、施工工藝、外部環(huán)境等。要對(duì)裂縫成因進(jìn)行分析，并采取有效措施進(jìn)行控制。在工程建設(shè)中，通過(guò)對(duì)施工過(guò)程中出現(xiàn)的大體積混凝土裂縫成因進(jìn)行詳細(xì)剖析，從而制定出相應(yīng)的防治對(duì)策，保障大體積混凝土澆筑的質(zhì)量。