建筑工程施工中混凝土裂缝的成因与措施分析

时间：2024-07-28

王秋平

（山西二建集团有限公司，山西太原 030013）

0 前言

城市化发展进程不断推进，建筑工程项目数量随之增多，为了有效提升工程项目的质量，施工单位要针对施工过程中混凝土安全性和可靠性予以重视，建立科学化的管控措施。

1 建筑工程施工中混凝土裂缝的成因

在建筑工程施工项目中，混凝土是较为重要的施工原材料，主要是由砂子、水泥浆以及石子组成，在实际施工时会存在裂缝隐患。一方面，微观裂缝，主要是混凝土自身具有的，宽度仅仅为2mm到5mm，目前较为常见的就是砂浆和石子粘结面上的粘着裂缝、水泥石裂缝以及穿越骨料的骨料裂缝。因为在混凝土中微观裂缝分布并不是非常均匀，且不会出现贯通，肉眼并不能有效发现，因此微观裂缝依旧能承受拉力。另一方面，宽度在0.05mm以上的裂缝是宏观裂缝，多数宏观裂缝都是微观裂缝扩展而来的，荷载裂缝、结构裂缝以及变形应力产生的裂缝是较为常见的裂缝。

第一，表面裂缝的产生原因。混凝土表面本身就会出现干缩变形和混凝土自身温度场变化造成的内部约束变化。也就是说，表面混凝土冷却但是内部却会受到混凝土自身的约束产生的温度应力，这种温差就会造成裂缝。若是温度应力高于混凝土同龄期抗拉强度，就会造成裂缝问题，若是没有其他因素对其形成作用，则混凝土并不会出现贯穿型裂缝或者是深层裂缝。

第二，内部裂缝的产生原因。混凝土内部裂缝主要是在浇筑块顶面出现裂缝后造成的，因为要在上面进行新混凝土浇筑，这就使得原有的表面裂缝变成了混凝土的内部裂缝。

第三，深层裂缝的产生原因。若是混凝土脱离基础性约束范围，就会使得表面裂缝有继续蔓延或者是深化的可能，尤其是在经历很长一段降温后，混凝土的内部温度会增高，就会在混凝土内部形成具有温度梯度的复杂温度场，这种问题的蔓延和延续就会造成裂缝出现纵深发展的问题，甚至会直接形成深层裂缝，在内部依旧处于连续的状态。

第四，贯穿裂缝产生的原因，主要是切断混凝土结构的纵深发展型裂缝，究其原因，主要是因为混凝土温度较高，混凝土上水化热温升效果较为明显，就会形成较高的温度，当混凝土整体温度降低后，就会造成基础温差的留存，影响整体混凝土的后期质量。这种均匀降温产生的温度应力若是大于同龄期混凝土的抗拉强度，就会造成贯穿裂缝。

除此之外，建筑工程施工项目中混凝土的微裂缝现象较为常见，是所有混凝土都具备的，因为其会对混凝土结构的变形和强度产生影响，因此，施工部门在进行技术交底的过程中，就必须要求设计部门按照设计规范对混凝土强度和抗裂性能予以控制。值得一提的是，很多微裂缝会在结构受力后发展宏观裂缝，产生少量穿越砂浆的裂缝，这就需要施工部门在实际施工过程中对其予以动态检测和控制，减少裂缝问题对施工过程造成的影响[1]。

2 建筑工程施工中混凝土裂缝处理措施

在建筑工程施工中，要想对混凝土裂缝进行综合管控和处理，就要从技术层面升级应用流程，避免混凝土质量问题造成的不良影响，提升综合治理的水平，强化施工技术和施工方案的配合。

2.1 混凝土浇筑过程

在施工方面，要在浇筑过程中集中控制混凝土裂缝。目前，混凝土浇筑主要采用的是分层浇筑或者是推移式连续浇筑方法。

第一，混凝土摊铺厚度要结合振捣器的实际应用价值和深度建立完整的处理框架，结合混凝土的和易性判定具体施工流程，尤其是在泵送混凝土的过程中，混凝土的摊铺厚度要在600mm以下，若是利用非泵送混凝土，则摊铺厚度要控制在400mm以下。

第二，无论是封层连续浇筑还是推移式连续浇筑，层间间距都要得到有效控制，尽量得到缩短，特别是在前层混凝土初凝之前，要完成次层混凝土浇筑工作，层间的浇筑间隔要得到科学化控制，且在混凝土初凝时间以内。而混凝土初凝的时间需要施工部门在施工前进行试验，有效按照标准化流程完成施工规划。另外，对于一些工程量较大且浇筑面积较大的施工项目，施工部门一次性连续浇筑层厚度要控制在 3米以内，此时利用推移式连续浇筑也能有效满足施工要求。值得一提的是，分层连续浇筑更加利于振捣处理，能保证混凝土实际的浇筑质量，便于施工部门对施工过程进行监督管理。且能有效借助混凝土层面进行集中散热，能减少混凝土浇筑块升温。

第三，混凝土拌制过程。施工部门要结合施工环境和气温条件建立完整的拌制工序，并且按照施工计划提升管控工作的基本质量。尤其是在炎热的季节，要对混凝土搅拌场和石骨料等进行集中降温处理，从根本上提高施工项目的基本质量。另外，若是采用自备搅拌站，就要尽量靠近混凝土的浇筑地点，有效缩短水平运输的基础距离。

第四，混凝土浇筑过程中因为混凝土表面会出现泌水现象，因此，为了保证浇筑质量，就要对泵送水灰比进行控制。

2.2 后浇带质量

后浇带间距要依从削减温度收缩应力的实际要求，并且要集中考量施工缝的实际结合作用，确保能将后浇缝间距控制在20m到30m。另外，后浇缝保留时间要在40天以上，一般会控制在60天。后浇带的宽度则要结合理论宽度进行控制，为了避免应力集中的问题，要设置700mm到1000mm之间的宽度，从而有效借助凿毛处理提升质量应用效果[2]。

3 案例

某工程项目是综合楼结构，地上29层，地下2层，属于现浇筑结构，高度为110m，项目底板尺寸为36m*36m*18m，混凝土整体强度等级为C40，抗渗标号为S8，一次性浇筑量为3300立方米。因为工程项目强度较高且体积较大，整体工程项目中的钢筋较为密集，工程条件也非常复杂，要想同时满足强度、刚度以及耐久性，就要对温度变形和裂缝予以关注，制定相应的施工过程。

3.1 施工方案

工程项目属于大体积混凝土施工，水化热引起的温度较高，因此，为了避免施工裂缝，要从温度控制方面入手，有效延缓降温速度，减少混凝土收缩问题。在测温工作中，施工部门借助测温有效分析了结构物内部温度和表面问题，并且将其作为基础施工依据，有效控制内外温差，提升工程项目施工的整体质量。

第一，测温方式中，主要利用的是热电阻、热电偶以及玻璃温度计测量机制，工程项目混凝土内部温度测定主要应用的是温度传感器，因为导向长度不同电阻数值不同，此时要使用长度为1m、2m以及3m的导线进行测定，修正数据为：1）1m长导线，需要减去2摄氏度；2）2m长导线，需要减去4摄氏度；3）3m长导线，需要减去6摄氏度[3]。

第二，布置测点，结合工程项目的实际施工区域周围环境要求，布置了20组检测点，每组要求具备3个测温点，建立信息化施工体系。具体要求如下：1）1d-6d，每1小时进行温度监测一次；2）7d，每4个小时进行温度监测一次；3）8d-9d，每6小时进行温度监测一次；4）9d，每12小时进行温度监测一次。

第三，混凝土入模温度测定，施工部门要结合施工要求对混凝土入模的实际温度进行控制和监督，有效结合温度参数建立相应的测试机制，不仅要对搅拌前水泥、砂子、石子等原材料温度进行分析和测定，也要对后续数值的变化进行集中对比，合理性制定升温控制方案[4]。