建筑工程施工中混凝土裂縫的成因與治理

紀學臣 （哈爾濱市阿城區公路管理總段，黑龍江 哈爾濱 150300）

1 引言

近年來，我國建筑工程行業迅速發展，開啟了工程施工尤其是混凝土施工發展的新篇章。一直以來，建筑工程施工中混凝土裂縫的問題未得到充分重視，既影響了建筑工程的整體品質，也損害了參建單位的經濟效益和社會效益，造成質量安全隱患。開展對建筑工程施工中混凝土裂縫的成因與治理研究，從根源消除建筑工程的各項隱患，是確保建筑工程正常、安全建設的重要保障。

2 建筑工程施工中混凝土裂縫的成因分析

2.1 收縮裂縫

該類型裂縫是由于沒有對混凝土做好養護造成的，混凝土散熱不及時，硬化速度較快，收縮幅度較大。大體積混凝土澆筑技術的應用會造成體積收縮現象，在收縮時，由于內外部溫差較大，混凝土內部收縮比外部收縮應力更大，導致裂縫形成。

2.2 溫差裂縫

該類裂縫的成因是混凝土內外部之間較大的溫差。如果混凝土內部溫度較高，外部受到降溫措施的影響而溫度驟降，內部熱量不能及時排出，內外之間溫度差較大，再加上澆筑水量較多，內部熱量較多，致使混凝土內部溫度過高，熱量得不到及時疏散，導致裂縫產生。

2.3 施工因素

施工工藝技術把關不嚴格，施工現場缺乏必要的技術指導，對細微裂縫重視度不夠，或細小的裂縫得不到及時處理，也會導致裂縫加大。

3 建筑工程施工中混凝土裂縫的治理探討

3.1 混凝土結構設計優化措施

氣候條件是設計建筑混凝土結構工程必須考慮的一項重要因素，結合氣候特征，對工程混凝土薄弱之處進行修復與鞏固，避免由于溫度差而導致混凝土中產生一定的內部應變力，防止工程整體結構受到影響。對大體積混凝土進行分割時，所用的方法與后澆帶設置的方法基本一致，使結構的設置更加科學合理，有利于擴大混凝土散熱面積，避免內部溫度驟升而降低應力集中，避免出現溫度裂縫。同時，在設計過程中，充分利用二次澆筑做好混凝土施工工作。此外，在二次澆筑過程中，利用設置鋼絲網等措施，充分保障混凝土的抗拉性。

3.2 混凝土配合比設計思路及優化

混凝土輸送方量集中，避免混凝土早期水泥較快水化熱，絕熱溫升高，應當按照以下原則設計配合比：大體積混凝土水泥用量不超過350kg/m3，外摻料粉煤灰選用35%摻量。以摻粉煤灰和聚羧酸外加劑的“雙摻技術”為思路設計和優化配合比。由于澆筑承臺面積較大，需要混凝土具備較強的泵送性能，較強的擴展性和坍損性，坍落度高，擴展度不小于60cm，90min無坍損，4h坍損不大于3cm，且坍落度應在160mm～200mm，初凝時間必須超過20h。

3.3 混凝土施工技術控制措施

為防止因溫度而出現裂縫應當正確選擇水泥，以水熱化較低為優，同時，可適當添加合料以節省水泥。在澆筑混凝土時，現場試驗人員必須對現場進行全面考察，把握坍落度和易性變化，準確測量，及時將結果反饋攪拌部門，迅速制定對策。混凝土搗固作業人員上崗之前，應當通過專業培訓、考核后，持證上崗。在作業過程中，應當明確劃分各自的職責和工作重點，特別是對于鋼筋多以及端模和拐（死）角等位置應當專門設置搗固處理人員，并由有關施工和施工人員負責現場作業指揮工作。振搗主要采用插入式進行，通常插入最佳深度為30cm，垂直插進下層間距60cm 的范圍內，插入高度在5cm～10cm。作業人員進行振搗作業過程中，必須實時跟蹤查看作業情況及發展動態，防止出現過振、漏振等不良作業行為出現。

3.4 混凝土施工縫處理技術

在澆筑混凝土之前，在結構受剪力與彎矩較小處確定施工縫的位置，選擇的位置便于施工，一般適合在水平面或垂直面設置。具體的處理要求如下：第一，分層分塊澆筑混凝土，出于澆筑一體化接縫混凝土的目的，在一層混凝土澆筑完畢后噴緩凝劑于表面；混凝土達到一定強度后，使用高壓沖水機將表面浮漿沖洗干凈，再噴灑一層清水養生。在完全澆筑好混凝土后，使用鑿毛或用高壓水槍將浮漿、毛面沖洗干凈，同時設置接縫鋼筋，保證混凝土結合面更好地粘結。第二，關鍵位置及有抗震要求的混凝土結構或鋼筋稀疏的鋼筋混凝土結構，適合在施工縫處補插錨固鋼筋；需要具備抗滲能力的混凝土，應制作為凹形、凸形或設置止水帶；若施工縫為斜面，則適合澆筑或制作成臺階狀。

3.5 冷卻水的應用與控制

第一，冷卻水一般選擇循環淡水。承臺設置容積為20m3以上蓄水箱，至少為兩個，其中一個供應冷卻進水，另一個回收冷卻出水。待水箱內冷卻水自然冷卻直至蓄滿后，用水泵抽至供應蓄水箱里完成補水。第二，水泵為兩臺，每臺功率為5kW，且其中一臺備用。第三，使用分水器引出各層各回路水管，分水器中必須設置獨立水閥，對各回路水管冷卻水流量進行控制；必須設置相應數量的減壓閥，對水速進行控制。第四，在澆筑混凝土之前，必須進行加壓通水試驗時間在半小時以上，對流量大小進行檢查，一旦出現管道漏水、阻水情況，必須立即修復。第五，使用絲扣連接冷卻水管，用止水帶綁扎好連接部位；或使用黑橡膠套管進行連接，兩邊采用四道鐵絲錯位綁扎，以免漏水。冷卻水管應當采用鐵絲在鋼筋上進行綁扎固定（不宜使用扎絲），避免混凝土下落時嚴重沖擊冷卻水管；施工過程中應當保護好冷卻水，防止混凝土直接掉落至冷卻水管，禁止工人對其直接踩踏。第六，混凝土覆蓋每層循環冷卻水管，在完成振搗后再通水，根據測量溫度的結果確定通水時間。第七，在混凝土覆蓋承臺冷卻水管后，通水流量約為正常值的一半，不僅能避免水泥水化導致混凝土過快升溫，而且能有效避免在進行振搗時，管內水壓過大而出現漏水現象；在澆筑好混凝土后，冷卻水達到最大水流量，對溫峰進行削減；在現場測量的溫度峰值過后，冷卻水流量減少一半，混凝土最大降溫速率控制在≤2℃/d；對溫升期混凝土進水溫度進行控制必須控制在30℃以內，若進水水溫溫度過高，則必須立即降溫，以更換新鮮淡水或增加冰塊的方法有效削減溫峰；在渡過溫峰之后，停止更換新鮮淡水，借助冷卻水本身的循環達到降溫的效果，避免混凝土溫度快速上升累積過大的應力而產生裂縫。第八，當冷卻水管不再冷卻并完成養生后，先用空壓機壓出水管內殘余水，再將冷卻水管吹干，使用壓漿劑將水泥漿壓注進水管中，對管路進行封閉。

3.6 混凝土溫度的現場監測與控制措施

若現場檢測溫度在標準范圍之外，必須通過相應舉措進行控制：第一，利用灑水于砂石表面、遮擋光線降溫或拌和水加冰塊進行冷卻、存放水泥散發熱量等方式解決，降低出機口溫度，使用麻袋遮蓋輸送泵管并灑水，降低輸送摩擦熱。若混凝土澆筑溫度過低，則應當適當提高原材料溫度，通過熱水拌和、加熱骨料等，以物理方式對混凝土澆筑溫度進行調整。調整混合比結合實際骨料的含水量，對配合比進行調整。第二，當最高溫度過高時，利用增加冷卻水通水流量或對冷卻水降溫的方式解決，且冷卻水溫度應當低于混凝土中心溫度，15℃～25℃范圍內。第三，當內外溫度差過高時，適當增加通水流量，降低進水溫度，使內部溫度降低。通過冷卻管出水進行蓄水養護，避免混凝土表面散熱過多，實現外部保護和內部散熱同步進行。

4 結束語

混凝土施工在工程項目建設中是不可或缺的一部分，及時發現問題，預防質量安全隱患，能大大提升建筑工程工作效率，創造良好的社會、經濟雙重價值。在建筑工程施工中，研究混凝土裂縫的成因和治理，不僅要增強工程建設施工管理意識，還要充分應用施工技術管理措施，促進該項工作的廣泛應用和發展，進一步推動建筑工程混凝土施工的發展。