新建廠房地面裂縫原因及質(zhì)量控制建議

摘 要：工業(yè)廠房建設(shè)中普遍存在混凝土地面裂縫問題，在外界的物理化學(xué)因素和附加荷載作用下，裂縫擴(kuò)大，引起混凝土碳化、保護(hù)層剝落和鋼筋銹蝕，使鋼筋混凝土的強(qiáng)度和剛度減弱，耐久性降低，影響正常使用。文章結(jié)合工程實(shí)例，分析了工業(yè)廠房地面裂縫產(chǎn)生的原因，針對地面裂縫的具體情況提出了相應(yīng)解決對策和相關(guān)建議，對裂縫的預(yù)防和質(zhì)量控制提出了具體看法，希望為相關(guān)從業(yè)人員提供參考和借鑒。

關(guān)鍵詞：地面裂縫;質(zhì)量控制;新建廠房;解決措施

中圖分類號：TU71 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-1064（2022）03--03

DOI：10.12310/j.issn.1674-1064.2022.03.053

隨著社會的發(fā)展和進(jìn)步，建設(shè)施工技術(shù)得到了很大程度的提升，但是混凝土地面裂縫問題依然突出。混凝土樓板裂縫是最難解決的技術(shù)問題，也是最常見的質(zhì)量問題。基于此，文章介紹了混凝土結(jié)構(gòu)材料的特點(diǎn)，分析了大型工業(yè)建筑施工中混凝土樓板裂縫產(chǎn)生的原因及處理方案。

1 混凝土結(jié)構(gòu)材料的特性

混凝土是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)基本材料之一，與其他建筑材料有本質(zhì)區(qū)別。混凝土是多種物質(zhì)構(gòu)成的復(fù)合材料，由于攪拌、運(yùn)輸、泵送、振搗等引起混凝土的離析、泌水現(xiàn)象，混凝土中各種相態(tài)、物質(zhì)的分布是不均勻的。因此，這種多相態(tài)、非均勻的材料性質(zhì)決定了混凝土內(nèi)部的不連續(xù)性，即自澆筑成型后內(nèi)部存在微裂縫。

2 裂縫分類

根據(jù)承受力的原因，新建廠房結(jié)構(gòu)裂縫可分為應(yīng)力裂縫和非應(yīng)力裂縫兩種類型。裂縫按其性質(zhì)可分為感知裂縫、功能裂縫、結(jié)構(gòu)裂縫、耐久性裂縫，按裂縫有害程度可分為有害裂縫、無害裂縫。按裂紋深度可分為表面裂紋、深層裂紋、滲透裂紋。表面裂縫是混凝土裂縫中最常見的一種且危害較小。穿透性裂縫是危害最大的，會破壞結(jié)構(gòu)的整體性、穩(wěn)定性、防水性、耐久性，影響結(jié)構(gòu)的正常使用。因此，應(yīng)采取一切控制措施，預(yù)防和控制穿透性裂縫的產(chǎn)生[1]。

3 地面裂縫出現(xiàn)的原因

3.1 耐磨性地面的恰當(dāng)切縫

新建廠房耐磨性地面作業(yè)時，要在合適的時間以準(zhǔn)時切割的方式避免裂縫，混凝土無法控制某種程度的收縮，要通過提前切縫的方法引導(dǎo)混凝土收縮。如果在切縫中降低和起始安裝的位置，過于靠前容易導(dǎo)致混凝土崩邊，如果之后出現(xiàn)裂縫，裂縫深的混凝土必須滿足相應(yīng)深度下，無論是深還是淺都無法實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的效果[2]。

此外，在地基和坡道等位置，可以在鋼框架上安裝鋼筋結(jié)構(gòu)網(wǎng)片，在地面安裝大約10 mm的泡沫隔離板，要在地面和設(shè)備基礎(chǔ)、柱角相連的地方設(shè)置。表面工作完成后，需等待2天才能切割深度為表面厚度的1/3～1/4。為保證跳倉接縫，即在混凝土澆筑點(diǎn)前后，裂縫點(diǎn)與開裂點(diǎn)要統(tǒng)一，盡量避免出現(xiàn)“雙眼皮”，在裂縫位置必須按照裂縫路徑等待地面混凝土開裂，確保兩個裂縫路徑一致。如果位于柱腳等位置，要根據(jù)正角位置適當(dāng)增加縫切量，使正角在理想位置開裂，引起應(yīng)力收縮，避免45°角區(qū)域出現(xiàn)大量不規(guī)則斜裂縫的情況。

3.2 過早施加荷載引起的施工裂縫

建設(shè)項目施工中，施工方為搶工期，當(dāng)混凝土的強(qiáng)度和彈性不高時，施工人員過早施加超過混凝土承載能力的施工荷載，導(dǎo)致出現(xiàn)不能愈合的裂縫。

3.3 養(yǎng)護(hù)不足引起的裂縫

混凝土澆筑完畢后如果不及時維修，容易產(chǎn)生塑性收縮裂縫和早期干縮裂縫。特別是在夏季施工和強(qiáng)風(fēng)天氣，混凝土澆筑后如未及時覆蓋養(yǎng)護(hù)，混凝土表面迅速形成硬皮，硬皮上的裂縫已被擦拭壓住不動，較低的混凝土尚未達(dá)到初凝。這種情況可以通過二次振動后及時覆蓋養(yǎng)護(hù)來解決。此外，養(yǎng)護(hù)時間達(dá)不到規(guī)范規(guī)定天數(shù)，混凝土養(yǎng)護(hù)不足也會導(dǎo)致強(qiáng)度不足，進(jìn)而產(chǎn)生裂縫[3]。

3.4 切縫處理不當(dāng)

混凝土地面切縫時間不及時、切縫深度不夠以及切縫位置、面積不當(dāng)是裂縫產(chǎn)生較為常見且重要的原因之一。

3.5 混凝土坍落度過大

坍落度是混凝土工作性能的重要指標(biāo)，影響坍落度的主要因素有級配變化、含水量、外加劑的用量等，混凝土坍落度過大易造成離析、開裂及強(qiáng)度降低。

3.6 沉降裂縫

沉降裂縫通常是連續(xù)性的，下面窄，上面寬，常見原因是地坪下的回填土或者基層的質(zhì)量不符合質(zhì)量驗收相關(guān)規(guī)定造成。

3.7 振搗工藝不當(dāng)產(chǎn)生的裂縫

混凝土施工中如果局部振搗不足會出現(xiàn)構(gòu)造比較疏松及蜂窩、麻面現(xiàn)象。過振部分會出現(xiàn)粗集料下沉及表面滲血、滲水，容易從表面發(fā)生塑性裂縫和干縮裂縫。

4 地面裂縫的質(zhì)量控制

混凝土結(jié)構(gòu)中的宏觀裂縫是細(xì)觀裂縫不斷發(fā)展的結(jié)果。裂縫控制應(yīng)是微裂縫發(fā)育演變的全過程。裂縫給人們的直接感官結(jié)果是它的數(shù)量、形式和分布，在心理上引起人們對結(jié)構(gòu)安全和建筑功能的正常使用的擔(dān)憂。裂縫控制的另一層意義是裂縫程度的控制，包括控制裂縫數(shù)量、長度、寬度、位置及穩(wěn)定性[4]。

4.1 人員方面

施工人員是執(zhí)行工程質(zhì)量驗收規(guī)范與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，落實(shí)工程各方主體責(zé)任的實(shí)施者、操作者。人的因素貫穿項目建設(shè)全過程，從項目立項到竣工驗收等均由人完成，因此，人是影響施工質(zhì)量管理的最關(guān)鍵因素之一。

工業(yè)廠房項目建設(shè)中，在廠房地面施工前，施工單位要做好開工前的基礎(chǔ)工作，首先，選擇經(jīng)驗豐富且信譽(yù)好的施工作業(yè)班組，是保證地面施工質(zhì)量的關(guān)鍵之一。加強(qiáng)施工人員質(zhì)量意識、質(zhì)量要求的教育。按照質(zhì)量管理原則，樹立質(zhì)量第一、預(yù)控為主、為用戶服務(wù)、用數(shù)據(jù)和社會效益說話的理念。其次，技術(shù)管理人員要具備較強(qiáng)的質(zhì)量策劃、目標(biāo)管理、施工組織和技術(shù)指導(dǎo)、質(zhì)量檢驗?zāi)芰Γ瑖?yán)格執(zhí)行質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和操作規(guī)程，按要求做好技術(shù)交底和施工質(zhì)量管理工作，以保證工程質(zhì)量[5]。

4.2 機(jī)具方面

工程機(jī)械設(shè)備在優(yōu)化施工質(zhì)量管理效果等方面具有不可替代的作用，機(jī)械設(shè)備的科學(xué)合理性均會對工程質(zhì)量產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響，因此，要根據(jù)工程項目建設(shè)需求配備相應(yīng)數(shù)量、種類、型號的機(jī)械設(shè)備。混凝土地面澆筑前，施工人員要綜合現(xiàn)場實(shí)際情況、施工工藝和方法、技術(shù)經(jīng)濟(jì)等多方面因素，合理選擇機(jī)械類型，正確操作機(jī)械設(shè)備，做好施工機(jī)械的檢查、維修、保養(yǎng)工作，保證試運(yùn)行正常。為避免因為設(shè)備故障影響混凝土澆筑工作的連續(xù)性，施工人員要提前做好易損配件的儲備，準(zhǔn)備好滿足施工需求的備用機(jī)械設(shè)備，以備不時之需。

4.3 材料方面

材料質(zhì)量是工程質(zhì)量的基礎(chǔ)，材料質(zhì)量不符合要求，工程質(zhì)量達(dá)不到驗收標(biāo)準(zhǔn)。因此，混凝土材料的質(zhì)量控制具有重要的意義。材料對混凝土裂縫的影響表現(xiàn)在以下幾個方面：第一，水泥、水泥漿用量越大，收縮越大，然后引起裂縫。第二，水泥強(qiáng)度等級越高，細(xì)度越小，比表面積越大，水化熱越大，收縮越大，越容易開裂。第三，粗骨料粒徑越小，骨架體積穩(wěn)定性越差，混凝土收縮越大，越容易開裂。第四，粗、細(xì)集料中含泥量越高，收縮越大，會引起開裂。第五，外加劑選擇錯誤、用量不當(dāng)或養(yǎng)護(hù)不善，都會增大收縮，導(dǎo)致開裂。總之，混凝土材料的性能對裂縫的控制具有決定性的作用[6]。骨料反應(yīng)引起的混凝土裂縫如圖1所示。

4.4 施工方法方面

大體積混凝土施工項目要編制混凝土裂縫預(yù)防措施，制定相應(yīng)的專項方案。特別是高支模與高難度混凝土項目施工要按照危大項目處理，經(jīng)過專家討論且在施工方案審核通過后才能開始項目施工。

混凝土材料配比要滿足混凝土施工需求，按照地面施工要求與混凝土和易性要求選擇最佳的混凝土類型。施工前要驗證混凝土的重要參數(shù)，并做好坍落度試驗。先處理施工地基，合格之后開始混凝土澆筑施工。澆筑前要用水陰濕模板或者基地，但是注意水量合適即可，不可太多。混凝土振搗時要注意適度，既不能漏振，也不能過振，特殊部位要實(shí)施二次振搗。注意保護(hù)混凝土澆筑成品，樓地面澆搗時要安排專人保護(hù)鋼筋，避免影響建筑物結(jié)構(gòu)。混凝土初凝到終凝的過程中，要設(shè)置警示牌，不能在混凝土上邊放置物品，也不能任意踩踏，避免出現(xiàn)構(gòu)造裂縫。

加強(qiáng)混凝土養(yǎng)護(hù)工作，降低混凝土降溫速度，使其平穩(wěn)降溫，避免因為快速降溫導(dǎo)致結(jié)構(gòu)裂縫問題。混凝土養(yǎng)護(hù)要按照規(guī)定的方式與確定的時間完成養(yǎng)護(hù)工作。大體積混凝土項目完成澆筑后，要做好混凝土測溫記錄，一般情況下，樓地面混凝土養(yǎng)護(hù)時間不能低于7天，特殊的混凝土材料不能低于15天，養(yǎng)護(hù)方式主要為澆水濕養(yǎng)[7]。

混凝土內(nèi)要添加減水劑，混凝土澆筑后遇到高溫環(huán)境，可以盡量降低水泥用量。此外，還要在混凝土中增加泵送劑和緩凝劑，遇到冬季時還要增加早強(qiáng)劑。后澆帶的設(shè)置要按照施工規(guī)定，合理安排。后澆帶處的鋼筋不能出現(xiàn)斷開情況，要處于連續(xù)的狀態(tài)。混凝土澆筑完成42天后，要使用高強(qiáng)度的混凝土澆筑，完成后澆帶施工后，注意養(yǎng)護(hù)時間至少需要14天。

4.5 施工環(huán)境方面

影響工程質(zhì)量的環(huán)境因素很多且復(fù)雜多變，溫度、濕度、冷熱等都會直接影響地面工程質(zhì)量。施工人員應(yīng)相應(yīng)地制定保證施工質(zhì)量的有效措施，避免地面混凝土遭受凍傷危害、干裂等危害，不斷改善施工現(xiàn)場環(huán)境。如果在夏季高溫環(huán)境，首先減少混凝土運(yùn)輸、澆筑和其他流程時間，避免高溫澆注混凝土，可以選擇在早期，施工后期溫度相對較低。如果在冬季施工，混凝土澆筑完畢后應(yīng)做好保溫覆蓋，盡量營造積極的溫度養(yǎng)護(hù)環(huán)境，避免混凝土遭受凍害。

4.6 支護(hù)結(jié)構(gòu)方面

水工施工中，連續(xù)墻和鋼板樁是主要的支護(hù)結(jié)構(gòu)。連續(xù)墻由支撐墻、養(yǎng)護(hù)墻兩部分組成，施工過程應(yīng)嚴(yán)格按照技術(shù)指導(dǎo)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。

目前，水工施工中排樁類型較多，常用的有預(yù)制混凝土樁和鋼管樁。在施工技術(shù)應(yīng)用中，要選擇基坑側(cè)墻的安全水平及相應(yīng)的排樁方式。基坑安全穩(wěn)定是目前樁排支護(hù)結(jié)構(gòu)施工的主要特點(diǎn)。鋼板樁支護(hù)施工具有工期短、速度快、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性高等優(yōu)點(diǎn)。工程施工中，技術(shù)人員首先設(shè)定軸線，確定鋼板樁的施工位置，控制樁的位置，實(shí)現(xiàn)鋼板樁的合理吊裝。施工時，首先要加強(qiáng)鋼板的管理，特別是位置控制，保證鋼板結(jié)構(gòu)與樁位的對準(zhǔn)。鋼板樁采用連續(xù)均勻振動注漿。在技術(shù)應(yīng)用中，應(yīng)依次標(biāo)出鋼板樁的位置，反復(fù)操作，直至鋼板樁施工完畢。為保證樁基支護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定，必須嚴(yán)格控制支護(hù)技術(shù)，使支護(hù)結(jié)構(gòu)達(dá)到水工施工質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)[8]。

5 新建廠房地面裂縫處理技術(shù)

修補(bǔ)混凝土裂縫前應(yīng)綜合考慮各種影響因素，如果對其產(chǎn)生原因、修補(bǔ)目的考慮不周，會做許多不必要的工作。對于不影響結(jié)構(gòu)功能的安全性、耐久性要求的裂縫，通常視為無害裂縫，該類型裂縫不需要處理。對于影響結(jié)構(gòu)適應(yīng)性和耐久性要求且超過裂縫寬度限制的，應(yīng)根據(jù)具體情況修補(bǔ)。

如果混凝土終凝前發(fā)現(xiàn)樓地面存在表面裂縫，可以進(jìn)行抹壓處理。如果終凝后出現(xiàn)表面裂縫問題，要及時清理周邊，待混凝土干燥后，可以選擇水泥漿涂刷裂縫或環(huán)氧漿液進(jìn)行灌縫處理。如果樓地面裂縫寬大，要進(jìn)行表面修補(bǔ)或材料填充。如果樓地面裂縫面積大，要檢查結(jié)構(gòu)的安全與穩(wěn)定性，必要時采取加固措施。針對樓地面裂縫情況，可以引進(jìn)新技術(shù)和新工藝。

6 結(jié)語

混凝土地面裂縫是工業(yè)廠房項目建設(shè)中的質(zhì)量通病，文章結(jié)合項目實(shí)踐，針對湖南地區(qū)工業(yè)廠房混凝土地面開裂的質(zhì)量通病，分析其產(chǎn)生原因，并從人員、機(jī)具、材料、施工方法、施工環(huán)境五個方面闡述施工質(zhì)量控制措施，可以在一定程度上降低地面裂縫出現(xiàn)概率，提高建筑項目質(zhì)量。

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作者簡介：馮成名（1981—），女，湖南株洲人，本科，工程師，研究方向：項目管理。