高層住宅季節性施工混凝土防開裂技術研究

鄭國磊，郭相源，宋江彬

（中建二局第二建筑工程有限公司，廣東 深圳 518000）

高層建筑工程施工需要面對季節變更問題，混凝土施工受到季節性影響尤其嚴重，不同地區的不良季節如南方地區的雨季、北方地區的冬季等對混凝土結構的施工會產生限制和制約。受溫度、濕度等季節與環境因素的影響，混凝土容易出現開裂現象。國內外的學者普遍認為，影響混凝土早期開裂的因素很多，包括溫度變形、自收縮變形、干燥收縮變形、抗拉強度、彈性模量等[1]。因此，季節性因素對混凝土的開裂具有重要影響，如何在季節性施工的基礎上來探索混凝土防開裂的技術具有重要的工程意義。

1 高層住宅季節性施工的特點

高層住宅的施工周期大都比較長，難免會出現跨季節施工的情況，不同季節決定了周圍溫度、濕度等環境迥然不同。各地區的不同時間段也面臨著不同氣候，如北方地區需要經歷較長的寒冷冬季，施工需面臨氣溫低的威脅，而南方地區需要經歷較長的雨季，施工需面臨濕度大的情況。一般來講，季節性施工主要是指雨季施工和冬季施工[2]。

1.1 雨季施工特點

雨季的降水居多且持續時間長，濕度和水分大。雨季面臨著大量的降水，雨水的沖刷和浸泡會對高層住宅的結構和地基等造成很大程度的破壞，因此除了面對突如其來的降雨之外，還需要防止因此造成的高層住宅巨大破壞，來減小高層住宅施工的影響和損失。雨季的高層住宅施工具有以下幾個特點。

1）工期拖延 高層住宅的土方工程、屋面工程通常因為降雨受到阻礙，且雨季的長期持續會導致高層住宅工期的長期拖延。

2）準備工作較為繁復 雨季的大雨、大風等惡劣天氣會嚴重影響高層住宅的穩定性，大風會導致高層結構的震蕩和抖動，需要做好結構的振動控制等方面的準備。而大雨對混凝土施工的要求較高，為了保證高層住宅的施工質量，需要進行相關的技術、材料、人員等的準備。

3）需要進行工期和施工的統籌規劃 如果遇到必須在雨季施工的高層住宅工程，需要合理組織統籌規劃，不宜施工的工程應當安排推遲和延后，同時露天的高處作業、起重吊裝等需要提前準備并安排。

4）施工現場的排水問題 雨季面臨滑坡、泥石流、洪水堆積、廢水橫流等危險，因此雨季施工應高度重視排水

1.2 冬季施工特點

冬季氣溫低，大多數北方地區會出現降霜、結冰現象。冬季的高層住宅施工條件和環境對施工的影響極為不利，同時冬季氣溫低，各種安全事故多發，給高層住宅帶來巨大損失，影響工程的使用壽命。高層住宅的冬季施工特點如下。

1）由于冬季氣候影響，高層住宅施工現場容易發生多種安全事故。

2）高層住宅的工程施工問題具有隱蔽性和滯后性。隱蔽性阻礙了高層住宅施工過程中問題的及時發現，使得施工人員忽略施工問題，導致巨大的工程隱患。滯后性導致了高層住宅中施工問題的滯后，給事故處理帶來很大難度和風險，滯后的工程問題往往使人忽視工程后續的改進和重新規劃，影響高層住宅的使用壽命。

3）高層住宅冬季施工的準備時間短，由于趕工期現象的存在，導致冬季施工的準備時間較短，在一些技術要求復雜的高層住宅施工過程中，倉促施工往往會導致嚴重的安全事故。

4）冬季施工需要著重考慮能源供應問題與火災防護問題。由于溫度對施工的限制以及低溫對施工人員的影響，冬季需要考慮施工過程中的能源供應計劃，落實取暖措施。取暖還意味著火災幾率的增大，因此冬季的高層住宅施工還具有時刻關注火災防護的特點。

5）冬季施工需要考慮凍融問題。春天后的施工問題和混凝土養護是高層住宅施工中不得不考慮的問題。

2 混凝土開裂的原因

高層住宅工程對混凝土質量要求高。但由于季節性施工的影響，混凝土極易出現裂縫，對高層住宅造成不能忽視的安全隱患，影響使用功能及使用壽命?；炷亮芽p通常由于使用過程中的荷載作用造成，同時也受其他因素影響，影響混凝土開裂的因素有以下幾點。

2.1 設計問題

高層住宅的設計過程中可能存在一些問題，如施工圖紙不夠詳細或存在部分設計缺陷等。這些問題都會導致混凝土出現裂縫。有時，高層住宅會出現垂直裂縫，而這些垂直裂縫除了可能由于溫度帶來的殘余應力導致，還可能由于高層住宅結構的設計出現了問題，導致地基的不規則沉降，進而導致高層住宅的最終豎向裂縫。

2.2 混凝土材料問題。

高層住宅的材料選擇，即水泥和粗骨料的選擇需要達到施工標準和國家規范。高層住宅施工過程中，材料的選購如果無法滿足標準要求，比如外加劑選取不當、骨料和水泥含有雜質、鋼筋質量不合格等，都容易導致混凝土出現裂縫。

2.3 季節性施工的環境問題

材料本身就具有熱脹冷縮的特征，高層住宅的季節性施工導致的環境因素會明顯影響混凝土裂縫產生。當溫度出現明顯變化時，容易由于溫度應力超過混凝土本身應力極限導致混凝土微裂縫的擴展，最終導致非常明顯肉眼可見的裂縫現象，混凝土裂縫會導致鋼筋暴露，當鋼筋暴露在氯離子與水分子含量高的環境中時，便會發生迅速的電化學腐蝕。此外還有混凝土材料的配合比不科學等問題。

3 高層住宅混凝土防開裂技術

3.1 季節性施工的安全管理措施

季節性是高層住宅項目在施工過程中不可避免的因素，高層住宅季節性施工安全管理措施的具體措施有以下幾個方面。

冬季做好冰雪清理與防滑工作，嚴格執行安全規定。同時，冬季要加強防火措施，避免明火取暖。夏季防暑降溫措施要實行安全管理，注意降溫設備的使用和添置，做好檢查維修。雨季需要定期檢查各類用電設備，關注施工場地的排水系統通暢與否，汛期加強排水，保證各類工程設備正常使用。

高層住宅季節性施工安全管理完善措施有：

①提高季節性高層住宅施工安全管理意識；高層住宅的項目負責人要提高季節性安全意識；②要采取針對性比較強的季節性高層住宅施工安全管理措施；③完善施工現場的監督機制等。

3.2 高層住宅季節性防開裂施工技術

3.2.1 高層住宅冬季混凝土施工技術

1）施工準備：施工之前要落實各類工程材料、防寒物資充足，保證供暖供水設備正常運轉，及時補充增設各種溫度計來對環境溫度進行實時監測，同時，施工之前要對所有管道和鍋爐等設備進行調試，合理安排施工工序和工藝，提前做好防雪防凍措施。

2）混凝土原材料質量控制。且對水泥進行保溫存儲；粗、細骨料必須置于防雨雪的棚里，保證骨料清潔，不得含有冰雪及凍塊，且粗、細骨料拌和前必須置于暖棚內，棚內升火爐，溫度不低于5℃[4]。

3）混凝土澆筑過程中要及時測定溫度、坍落度及其他屬性，同時在新舊交界面上保證不出現施工縫。

4）混凝土養護需要保證適宜的溫度和濕度。養護過程做好溫度檢測和覆蓋保溫措施，避免因為溫差過大導致出現的凍融現象，養護過程避免直接灑水。

5）重要構件，如重要的梁、板、柱、墻等，需要專人看管，做好保溫措施，定期檢查養護。

3.2.2 高層住宅雨季混凝土施工方法

雨季施工準備工作應納入生產計劃內考慮，一是勞動力安排，二是作業時間，搞好雨季所需的材料儲備工作。具體的施工方法與措施如下。

1）施工現場的及時、全面檢查，包括臨時設施、施工機具等，排查所有可能出現問題的地點。

2）做好施工現場的排水設施強化，包括疏通完善施工排水管道，確保施工現場雨水及時排放，保證施工過程通暢。

3）施工材料避免集中堆放，做好防雨防風。

4）模板設置和涂刷要關注天氣影響，避免因雨水導致的涂刷不均勻和布置不合理。

5）不適宜雨天進行的施工就推遲進行，不可強求，比如室外抹灰等等。

6）施工現場機電設備要做好防雨、防雷措施，嚴禁出現漏電現象。及時檢查施工現場的防雷設施及電路。

7）施工過程中要有專人負責天氣預報，及時通報全體施工人員近日天氣狀況，尤其需要注意雨天和6 級以上大風天氣。

3.2.3 混凝土防開裂施工技術

1）改善高層住宅結構設計。可以適當增加鋼筋用量，合理選擇混凝土強度，設計過程中考慮全面，采取有效措施來控制裂縫。

2）加大監管力度，包括伸縮縫、施工縫等的監管力度。

3）合理選擇混凝土配合比，保證高層住宅所用混凝土不因水灰比等配比問題出現裂縫。

4）養護過程中采取保溫措施，減少溫度應力。

5）及時排查和修補高層住宅施工過程中出現的混凝土裂縫，及時進行涂層封閉及裂縫封堵處理。

4 結語

高層住宅在季節性施工過程中需要著重考慮混凝土的防裂，因此，規范高層住宅在季節性施工過程中的防裂技術，嚴格控制混凝土裂縫，根據混凝土裂縫產生的原因有的放矢的采取措施，是保證高層住宅使用壽命，降低施工和服役過程中不安全因素的重要保障。