大體積薄壁混凝土結構裂縫的成因及控制措施分析

陳武林

（中國土木工程集團有限公司，北京100038）

1 工程概況

該項目是高壓直流輸電工程，始于埃塞俄比亞的南方州Wolayta 地區，連接至肯尼亞的換流站，總投資額達到4.5 億美元，由世界銀行和非洲開發銀行提供融資支持，旨在進一步加強兩國電力貿易，滿足更多地區的用電需求。工程項目的總長為204.4m，寬3m，高0.9m，主體屬于薄壁超高防火墻，長66.75m，厚度為350mm，高23.05m，整體偏薄偏高，是典型的薄壁混凝土墻結構。該項目在混凝土結構施工初期產生以下現象：（1）表面存在蜂窩；（2）模板縫出現明顯錯臺；（3）棱角不垂直。因此，決定圍繞混凝土結構的裂縫原因進行綜合分析，以此來提升該工程項目的混凝土施工質量。

2 大體積薄壁混凝土結構裂縫的成因

2.1 混凝土結構施工的各項影響因素

通過對該建筑工程混凝土結構的施工裂縫問題進行分析，總結其影響因素?？梢钥闯鰧τ诒”诨炷两Y構來說，諸多方面的影響因素都會對最終質量構成影響，例如，施工資源無法保證，施工人員的技術水平與質量意識不高等，還有機械設備與應用技術缺乏契合性等，這些都會直接影響薄壁混凝土的結構質量，具體如下：（1）人員方面的影響因素?；鶎邮┕と藛T受教育程度不高，施工單位如果缺乏后期培訓，便無法保證施工人員的質量意識，同時對各類技術與設備缺乏有效操控，從而在混凝土施工階段埋下質量隱患。例如，在模板加固施工與振搗作業中未能嚴格遵循技術規定等。（2）機械因素。雖然該工程的機械設備具有一定的先進程度，但是缺乏對混凝土表面的有效處理。（3）材料因素。對于薄壁混凝土結構來說，當模板尺寸加工不到位時，將會影響混凝土的施工質量，在應用后期出現各類裂縫。（4）施工方法因素。如混凝土側壓力過大，腳手架搭設不合理以及模板安裝方式不正確等，這些都會對混凝土的施工質量造成影響。（5）環境因素。由于該項目工期比較緊迫，為保證如期完工，需要夜間施工，這樣便無法對混凝土施工階段開展全方位的質量管控，從而引發混凝土結構裂縫[1]。

2.2 混凝土結構裂縫的形成原因

對于本建筑工程中薄壁混凝土結構的裂縫問題來說，外界氣溫變化與混凝土自身的收縮性是造成裂縫問題的主要原因。尤其是施工外界溫度變化幅度比較明顯時，需要對薄壁混凝土施工采取相應的控制手段，然而在普遍施工環節，無法有效保證大體積薄壁混凝土結構的內部穩定性，從而產生各類裂縫問題。此外，當施工環境處于高溫狀態時，這樣便會形成相應的溫度應力，對混凝土結構內部構成應力沖擊，引發混凝土結構裂縫。另一方面是混凝土的收縮變形情況，混凝土收縮機理比較復雜。當混凝土結構存在干濕交替時，如果未能采取科學合理的防收縮策略，也會導致混凝土結構產生裂縫[2]。

3 大體積薄壁混凝土結構裂縫的控制措施

3.1 強化混凝土結構施工技術措施

為避免薄壁混凝土結構的施工裂縫，需要從以下方面開展技術延伸：（1）表面刮平抹光，在初凝前1～2h 內，對結構表面進行高程測量，找準標高位置，用長闊尺按標高找平，然后用混凝土專用抹光機進行初次抹面，在兩側使用線繩控制標高與順直，邊抹光邊用水準儀控制找平，在終凝前增加抹面次數；（2）采用吊錘和米尺測量每段、每層模板的垂直度，將偏差控制在5mm 以內，每個測區間隔2.5m，分別測量模板的頂部、中部和底部的垂直度，同時使用經緯儀輔助測量，精確控制保證項目整體垂直度偏差在5mm 以內；（3）強化人員管控，為保證各項技術措施的落實效率，需要對施工人員的工作態度與技術水平進行強化培訓，同時還要加強混凝土施工階段的質量監管質量，將質量責任落到實處。

3.2 嚴格控制施工材料質量

對于現代工程項目來說，混凝土施工的重要性越來越明顯。想要合理控制結構裂縫問題，就要構建科學的質量管控體系，將重點放到項目施工階段。同時還要嚴格控制原材料質量并構建合理的混凝土養護模式。可以在攪拌環節摻入煤灰，以此來控制混凝土的溫變程度，減少混凝土的收縮范圍。此外，應用一定程度的膨脹劑，可以對混凝土的收縮能力進行補充，在混凝土結構的應用后期不容易出現裂縫。

3.3 構建合理的混凝土結構養護模式

混凝土結構施工完畢后，需要進行科學合理的養護措施，一方面可以提升混凝土的澆筑質量，強化結構外表面的平整程度，另一方面可以促進混凝土的內部結構強度，穩定結構內部應力情況，不易產生混凝土結構裂縫。具體措施如下：（1）由于混凝土結構垂直面比較難覆蓋，在針對該區域展開養護措施時，可以將養護劑均勻涂抹到混凝土表面，先進行縱向涂刷，后進行橫向涂刷。在噴涂過程中要時刻注意混凝土外表面對溶液的吸收情況，根據表面干燥程度調整溶液用量。（2）為強化混凝土結構的養護質量與效率，可以適當延長混凝土養護時間，并且針對混凝土結構制訂科學的養護方案。工程質量監管部門也要針對養護環節進行管控，建立準確可行的問責制度，以此來督促相關人員的工作積極性。

4 結語

綜上所述，混凝土結構施工是工程建筑的重要環節。隨著建筑工程綜合質量要求的不斷提升，需要圍繞混凝土結構施工制訂更為完善的管理方案，尤其是大體積薄壁混凝土結構，需要深入研究各類影響因素，以此來構建科學合理的施工管控方案，減少混凝土結構的施工裂縫。因此，本文對建筑工程中的大體積薄壁混凝土結構的裂縫問題展開研究，結合實際案例，找出混凝土結構裂縫的形成原因，制定相應的優化措施，從多方面入手，提升薄壁混凝土結構的施工質量，減少裂縫的產生，對建筑工程的整體質量提供保障。