淺談安哥拉國(guó)際工程房建施工中混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的預(yù)防措施

景小青，孔海峽

中國(guó)水利水電第四工程局有限公司，青海 西寧 810000

安哥拉因內(nèi)戰(zhàn)結(jié)束不久，處于全面的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)期間，醫(yī)院、學(xué)校等基礎(chǔ)設(shè)施是其中重要的一項(xiàng)建設(shè)任務(wù)。特殊的地理位置和自然條件，給該地區(qū)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)諸如房屋建筑等施工帶來(lái)了不同程度的制約和影響，尤其對(duì)房屋建筑施工時(shí)段中的白天作業(yè)期間，紫外線強(qiáng)，地表升溫快，水分蒸發(fā)量大而迅速，對(duì)保證混凝土的施工質(zhì)量增加了一定的難度。

建筑混凝土結(jié)構(gòu)裂縫是混凝土施工的重要缺陷之一，也是混凝土施工中極為常見的現(xiàn)象，普遍存在于鋼筋混凝土構(gòu)件。實(shí)踐證明，混凝土構(gòu)件中相當(dāng)一部分裂縫是可以通過(guò)設(shè)計(jì)手段、施工措施來(lái)避免的，現(xiàn)就常見的、容易被忽視的問(wèn)題而引發(fā)裂縫的原因進(jìn)行歸納，并提出相應(yīng)的預(yù)防措施。

1 常見混凝土裂縫原因分析

混凝土是一種抗拉性能極低的脆性材料，尤其在工業(yè)及民用建筑項(xiàng)目的施工和使用過(guò)程中，當(dāng)溫度、濕度發(fā)生變化，設(shè)備震動(dòng)以及地基不均勻沉降時(shí)，極易產(chǎn)生裂縫。近年來(lái)，隨著建筑技術(shù)、建筑材料、施工工藝的發(fā)展和試驗(yàn)檢測(cè)手段的不斷提高，不僅重視其物理性能，同時(shí)重視其化學(xué)性能。

1.1 材料質(zhì)量的影響

材料的質(zhì)量問(wèn)題引起的裂縫較常見的原因是水泥、砂石骨料等質(zhì)量不過(guò)關(guān)，工程上用了這些不合格的材料就會(huì)導(dǎo)致“豆腐渣工程”。所以，材料的好壞直接影響混凝土的質(zhì)量。

1.2 地基變形的影響

在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中，造成開裂的主要原因之一是地基的不均勻沉降。地基變形的情況決定裂縫的大小、形狀和方向，由于地基變形的應(yīng)力相對(duì)較大，一般會(huì)形成貫穿性裂縫。地基問(wèn)題在安哥拉施工現(xiàn)場(chǎng)顯得尤為突出。

1.3 施工工藝的影響

1）水分蒸發(fā)過(guò)快、水泥結(jié)石和混凝土干縮通常是導(dǎo)致混凝土裂縫的主要原因；

2）混凝土是一種人造混合材料，其質(zhì)量好壞的一個(gè)重要標(biāo)志是成型后混凝土的均勻性和密實(shí)程度。因此，混凝土的攪拌、運(yùn)輸、卸料澆筑、振搗等各道工序中的任何一項(xiàng)存在缺陷和疏漏，都可能是導(dǎo)致產(chǎn)生裂縫的直接或間接原因；

3）模板構(gòu)造不當(dāng)，漏水、漏漿、支撐強(qiáng)度和剛度不足、支撐部位的地基下沉、拆模不當(dāng)?shù)榷加锌赡茉斐苫炷灵_裂。施工過(guò)程中，鋼筋表面受污染，保護(hù)層過(guò)大或過(guò)小，澆筑過(guò)程中碰撞鋼筋使其移位等都有可能引起裂縫；

4）混凝土養(yǎng)護(hù)，特別是早期養(yǎng)護(hù)質(zhì)量與裂縫關(guān)系密切。早期表面干燥造成其內(nèi)外溫差較大極易產(chǎn)生裂縫。

1.4 結(jié)構(gòu)受荷的影響

結(jié)構(gòu)受荷后產(chǎn)生裂縫的因素很多，施工中和使用時(shí)都可能出現(xiàn)裂縫。例如早期受震、拆模過(guò)早或方法不當(dāng)、構(gòu)件堆放、運(yùn)輸、吊裝時(shí)的墊塊或吊點(diǎn)位置不當(dāng)、施工超載、張拉應(yīng)力值過(guò)大等均可能產(chǎn)生裂縫。而房建施工中最常見的是鋼筋混凝土梁、板等受彎構(gòu)件，在使用荷載作用下往往出現(xiàn)不同程度的裂縫。普通鋼筋混凝土構(gòu)件在承受了30%～40%的設(shè)計(jì)荷載，就可能出現(xiàn)裂縫，肉眼一般不易察覺(jué)，而構(gòu)件的極限破壞荷載往往都在設(shè)計(jì)荷載的1.5倍以上。所以，一般情況下鋼筋混凝土構(gòu)件是允許帶裂縫工作的。在鋼筋混凝土設(shè)計(jì)規(guī)范中，分別針對(duì)不同情況規(guī)定了裂縫的最大寬度為0.2mm～0.3mm。對(duì)那些寬度超過(guò)規(guī)范規(guī)定的裂縫，以及在不允許開裂的構(gòu)件上出現(xiàn)裂縫時(shí)，則應(yīng)認(rèn)為有害，需加以認(rèn)真分析，慎重對(duì)待并及時(shí)處理。

1.5 設(shè)計(jì)構(gòu)造的影響

結(jié)構(gòu)構(gòu)件斷面突變或因開洞、留槽引起應(yīng)力集中，構(gòu)造處理不當(dāng)，現(xiàn)澆主梁與次梁交接處沒(méi)有設(shè)附加箍筋或附加吊筋以及各種結(jié)構(gòu)縫設(shè)置不當(dāng)?shù)纫蛩鼐菀讓?dǎo)致混凝土開裂。

1.6 溫度及濕度的影響

普通混凝土在空氣（當(dāng)?shù)販囟龋┲杏步Y(jié)時(shí)，體積會(huì)收縮，由此在構(gòu)件內(nèi)產(chǎn)生拉應(yīng)力，在早期混凝土強(qiáng)度較低時(shí)，混凝土收縮值最大。因此，若構(gòu)件早期養(yǎng)護(hù)不良，極易產(chǎn)生收縮裂縫。同時(shí)，因當(dāng)?shù)乜亢穸却蠖P蝕嚴(yán)重，對(duì)金屬尤其對(duì)鋼筋等材料銹蝕尤為嚴(yán)重，對(duì)施工前的鋼筋除銹不當(dāng)或混凝土澆筑過(guò)程中的鋼筋保護(hù)層設(shè)置不當(dāng)，均會(huì)出現(xiàn)不同程度的開裂。這類裂縫在現(xiàn)澆剪力墻、水池底、壁等部位結(jié)構(gòu)中最為常見。

1.7 徐變的影響

結(jié)構(gòu)構(gòu)件在內(nèi)應(yīng)力的作用下，除瞬時(shí)彈性變形外，其變形值隨時(shí)間的延長(zhǎng)而增加的現(xiàn)象稱為“徐變變形”。據(jù)文獻(xiàn)記載，受彎構(gòu)件由于徐變變形的作用，其長(zhǎng)期變形值可增加2～3倍，因變形量加大而使受拉區(qū)混凝土承受拉應(yīng)力，出現(xiàn)裂縫。預(yù)應(yīng)力構(gòu)件因徐變會(huì)產(chǎn)生較大的應(yīng)力損失，降低了結(jié)構(gòu)的抗裂性能。此類裂縫常見于受彎構(gòu)件的受拉區(qū)，其特征與承受荷載時(shí)出現(xiàn)的裂縫相同。

1.8 施工方法的影響

由于施工方法不當(dāng)造成裂縫出現(xiàn)的因素很多，如混凝土結(jié)構(gòu)養(yǎng)護(hù)不良或養(yǎng)護(hù)時(shí)間不夠；水灰比過(guò)大、水泥或外加劑摻入量不當(dāng)；攪拌時(shí)間不足、振搗不密實(shí)；鋼筋表面受污染、保護(hù)層過(guò)小或過(guò)大；任意留置施工縫且不按規(guī)定處理；后期施工對(duì)前期已完工混凝土的擾動(dòng)大；未采取有效措施避免混凝土形成較大的內(nèi)外溫差；在不宜施工的氣候條件下，勉強(qiáng)施工等，都會(huì)造成混凝土開裂，只是開裂程度有所差別。

2 混凝土裂縫的預(yù)防措施

2.1 材料的選用

1）水泥：水泥是混凝土中最為重要的“粘結(jié)劑”之一，應(yīng)選用水化熱較低的水泥，并確定水泥在有效期內(nèi)使用，嚴(yán)禁使用過(guò)期失效、出現(xiàn)板結(jié)塊等安全性不合格的水泥；

2）骨料：宜選用表面粗糙、質(zhì)地堅(jiān)硬的石料。級(jí)配良好，孔隙率小，無(wú)堿性反應(yīng)；有害物質(zhì)及粘土含量不超過(guò)規(guī)定；

3）砂：宜選用顆粒較粗、孔隙較小，含泥量較低的中砂；

4）外摻料：宜采用減水劑等外加劑，以改善混凝土工作性能，降低用水量，減少收縮；

安哥拉建筑類天然資源豐富，拌制混凝土的原材料品質(zhì)優(yōu)良，對(duì)混凝土材料的選用方面難度不大。

2.2 配料

1）配合比設(shè)計(jì)：根據(jù)不同部位混凝土的強(qiáng)度及設(shè)計(jì)要求，采用低水灰比、低用水量，以減少混凝土的收縮；

2）當(dāng)局部、小體積澆筑混凝土或人工拌合混凝土?xí)r，禁止任意增加用水量；

3）配制混凝土?xí)r應(yīng)嚴(yán)格把握計(jì)量的準(zhǔn)確性，要嚴(yán)格控制砂石骨料等拌制料的用量，攪拌要均勻，如出現(xiàn)離析的混凝土必須重新拌勻后，方可澆筑。

2.3 配筋

鋼筋配置應(yīng)嚴(yán)格按設(shè)計(jì)施工圖及規(guī)范施工，尤其重視以下幾點(diǎn)：

1）常規(guī)的鋼筋制安施工一般都不會(huì)出現(xiàn)影響混凝土質(zhì)量的問(wèn)題，但由于鋼筋品種、規(guī)格、數(shù)量的改變或代用，必須考慮對(duì)構(gòu)件抗裂性能的影響，應(yīng)通過(guò)計(jì)算并查閱相關(guān)規(guī)范進(jìn)行準(zhǔn)確施工；

2）保證鋼筋布設(shè)位置正確、到位。鋼筋保護(hù)層過(guò)大或過(guò)小都可能導(dǎo)致混凝土開裂，鋼筋間距過(guò)大時(shí)易引起鋼筋之間的混凝土開裂；

3）因當(dāng)?shù)貫l臨大西洋，全年濕度較大，對(duì)金屬構(gòu)件的銹蝕極為嚴(yán)重，實(shí)踐證明對(duì)鋼管、鋼筋等銹蝕絕不可忽視。因此，在進(jìn)行鋼筋施工前，必須對(duì)其進(jìn)行除銹施工，滿足規(guī)范要求，防患于未然。

2.4 模板施工

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的預(yù)防，在模板工程中應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

1）模板構(gòu)造要合理，以防止模板各桿件間的變形不同而導(dǎo)致混凝土裂縫；

2）模板及其支撐要有足夠的強(qiáng)度和剛度，防止施工荷載（特別是動(dòng)荷載）作用下，模板變形過(guò)大造成開裂；

3）合理掌握拆模時(shí)間，拆模時(shí)間不能過(guò)早，應(yīng)保證早齡期混凝土不損壞或開裂。同時(shí)也不能過(guò)晚，不能晚于混凝土水化熱峰值后拆模，否則也同樣會(huì)造成混凝土開裂。

2.5 混凝土澆筑施工

1）混凝土澆筑時(shí)應(yīng)防止出現(xiàn)離析現(xiàn)象，振搗應(yīng)全面、均勻而適度；

2）加強(qiáng)混凝土的早期養(yǎng)護(hù)時(shí)間。在氣溫高、風(fēng)速大的條件下，更應(yīng)及早進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù)。當(dāng)灑水養(yǎng)護(hù)有困難時(shí)，或者不能保證其充分濕潤(rùn)時(shí)，可采用覆蓋或包裹遮陽(yáng)且吸水性較好的材料進(jìn)行保溫養(yǎng)護(hù)。

2.6 施工技術(shù)

1）加強(qiáng)地基的檢查與驗(yàn)收工作，基坑開挖后及時(shí)進(jìn)行較為專業(yè)的到場(chǎng)驗(yàn)收。對(duì)較復(fù)雜的地基，在基坑開挖后應(yīng)要求詳細(xì)勘察，必要時(shí)進(jìn)行鉆探。當(dāng)探出存在不利地質(zhì)的情況時(shí)，必須先對(duì)其進(jìn)行諸如置換、加固等處理，經(jīng)驗(yàn)收合格后，方可進(jìn)行下一步施工；

2）開挖基槽時(shí)，要注意不能擾動(dòng)其原狀結(jié)構(gòu)。合理安排施工順序，相鄰建（構(gòu)）筑物間距較近時(shí)，一般應(yīng)先施工較深基礎(chǔ)，以防止基坑開挖破壞已建成基礎(chǔ)的地基。

3 結(jié)論

混凝土裂縫是混凝土結(jié)構(gòu)中普遍存在的一種現(xiàn)象，一直嚴(yán)重困擾著混凝土的施工質(zhì)量。它的出現(xiàn)不僅會(huì)降低建筑物的抗?jié)B能力，而且會(huì)引起鋼筋的銹蝕，混凝土的碳化，降低材料的耐久性，影響建筑物的承載能力和使用功能。因此，在混凝土生產(chǎn)以及施工過(guò)程中有針對(duì)性地采取預(yù)防措施，同時(shí)，對(duì)出現(xiàn)的混凝土缺陷實(shí)行“不掩飾、不回避”的態(tài)度，進(jìn)行認(rèn)真研究、區(qū)別對(duì)待，盡可能采取有效的技術(shù)措施控制裂縫的擴(kuò)大，盡量避免有害裂縫的出現(xiàn)，盡量減少裂縫的數(shù)量和寬度，以確保工程質(zhì)量，使建筑物具備良好的耐久性和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。