超長混凝土結構裂縫的探討分析和施工質量控制

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摘要：隨著社會及經濟的發展，地下超長混凝土結構逐漸增多，也隨之帶來了很多的質量問題。本文闡述了超長混凝土結構裂縫的原因分析，并對其在施工質量方面的控制提出了一些自己的見解和解決措施，希望對同行或同工程的人帶來一些借鑒及價值。

關鍵詞：超長混凝土；結構裂縫；施工質量

1引言

現今，經濟的飛速發展也帶動了城市的發展，超長混凝土結構日益增多，但是由于混凝土的結構特點，導致較多不同結構部位出現不同程度的裂縫，特別是超長地下結構，其造成的質量、結構耐久性問題也逐漸顯露。超長結構混凝土早期裂縫的主要因素有兩個，一個是溫度裂縫，一個是干縮裂縫，對整個結構的整體性、耐久性、抗滲性甚至是承受能力都帶來危害。不僅影響了建筑的美觀和使用，而且裂縫還會隨著建筑物沉降、周邊環境影響作用而不斷加大，使建筑物的使用壽命減少。因此，超長混凝土結構裂縫的現象必須引起高度的重視，本文就從裂縫產生的原因進行分析，并對混凝土性能、設計、施工方面提出了一些見解以提高其質量。

2.超長混凝土結構裂縫的分析

2.1混凝土收縮引起的裂縫

混凝土收縮裂縫是外墻產生裂縫的最主要原因，主要是由于混凝土中水灰比過大，養護不到位。而且混凝土中水灰比量越大，坍塌度就越大，收縮就越大。特別是混凝土在進行散熱和硬化的過程中會出現體積收縮的現象。因為水泥在加水之后會變成硬化體，它的絕對體積會縮小，容易干燥收縮，而且在混凝土的自干燥過程中，毛細孔中的水分不飽和所以能產生負壓引起自身收縮。對于超長地下混凝土結構來說，收縮就會表現的更加明顯。由于混凝土的抗壓能力遠大于它的抗拉能力，所以在外力的束縛下，混凝土內就能產生大的收縮力，如果超過它的抗拉極限時就會產生裂縫。

2.2施工階段環境所引起的裂縫

環境因素主要包括溫度、風速、濕度等方面的因素。溫度裂縫主要是由于混凝土內外溫差過大而造成的，而水泥在水熱化過程中引起的溫差又是主要的影響因素。這一因素在地下室頂板、屋面結構上影響較為突出。混凝土主要在兩個階段出現溫差：（1）在一開始澆筑混凝土時，混凝土會散發出大量的水化熱，由于混凝土表面散熱比較好，熱量很容易釋放，溫度上升比較少，而內部散熱條件差，使溫度上升較多從而形成了內約束，引發很大的內外溫差，從而經常在升溫階段引起開裂。（2）在拆模的時候，水熱化基本上已經釋放了，混凝土表面溫度很快下降，引起裂縫。在其他的環境因素中，風速越大，收縮就會越大，從而可能會出現裂縫問題，而濕度越大的時候，收縮就越小，越干燥的時候，收縮就越大。施工階段應該注意環境因素，及時防護。

2.3設計所引起的裂縫

在引起混凝土的裂縫原因中，設計占了很大一部分因素。由于混凝土結構是由鋼筋和混凝土共同承擔極限狀態的承載力，設計院在設計過程中，不僅要按照承載力的極限來設計，還應該考慮到環境因素，地基情況，結構的持久性等。這一因素在構件過于按規范要求配筋、不考慮構造加強影響較為突出。混凝土容易產生裂縫的一個原因是，設計師在設計時雖然將墻的長度設計為超過混凝土墻伸縮縫的最大間距，但是它的水平鋼筋沒有改變還是按照原來的規范進行配置。還有一個原因就是設計師對混凝土的結構適用性設計不夠重視。而結構適用性設計應該包括三項：（1）非荷載作用的影響。（2）在構件的變形計算時，要考慮在特定情況下的不利影響。（3）應該保障建筑的設施，裝修，維護結構等不出現明顯的損傷情況。所以設計師對地下超長混凝土結構裂縫考慮不夠周全也造成了裂縫的增加。

2.4施工所引起的裂縫

在施工過程中會有很多人為的因素造成裂縫，比如施工方法不恰當；施工管理過程不嚴格；施工工人普遍素質比較差，容易馬虎出錯；養護時間不夠或者是不及時等。還存在一些技術因素而造成裂縫，比如混凝土原材料配合比設計不科學、使用不適應的膨脹劑、混凝土坍落度控制差、拆模過早、澆筑時入模溫度過高、振搗不均勻等不良因素。

3. 超長混凝土結構施工質量控制的措施

3.1嚴格按照施工要求進行操作

混凝土施工主要包括：選擇原材料、水灰比、配合比、坍落度、澆筑、運輸、振搗、養護等，所以在施工的過程中一定要嚴格按照要求在進行操作，要規范并給予落實。比如說要選擇合適的原材料，制定適宜的配合比，在運輸、澆筑及振搗過程中規范操作并加強后期的養護，進而控制超長混凝土結構的施工質量。

3.2溫度控制

為了減少由于溫差過大而引起的溫度裂縫，在入模時，應該嚴格控制其溫度，可以采用保溫性比較好的膠合模板，在澆筑前澆水濕潤，使混凝土水化過程中有充足的水分，也可以預先加入冰塊降溫或埋設計冷卻管降低初始溫度，并盡量安排在夜間進行。而在拆模后要及時進行保溫工作，避免在露天條件下陽光的暴曬，延緩降溫速率，并控制內外溫差在25攝氏度以內。因此要對混凝土水泥水化熱和澆筑時的相關溫度進行嚴密的實時監測以便及時發現問題及時解決，

3.3澆筑管理

超長結構每一施工區段較大，施工澆筑流向和時間控制為關鍵因素。澆筑方法主要有推移式連續澆筑或分層連續澆筑。在分層澆筑時，若落差過大，則應該開設澆注孔或使用溜槽，嚴格控制振動棒插入深度及振搗的時間，確保混凝度均勻密實，且應該縮短澆注間隔，在上一層混凝土初凝之前必須進行下一層的澆注，必須保證澆筑的連續性。澆筑通常是汽車泵和拖式泵的共同合作，應該根據實際的特點，合理分配。在澆筑混凝土時必須進行二次振搗，提高混凝土與鋼筋的結合力，增加密實度，以此在減少內部的裂縫，提高抗裂性。

3.4設置后澆帶

設置后澆帶是減少超長混凝土結構裂縫的有效措施之一，其對施工工藝要求較低，目前使用比較廣泛。建議沿著結構應力集中較弱的部位約50米間距各設置一道后澆帶，寬為800～1000mm，兩側適宜設鋼筋網片，以防止主體的混凝土流入。應設在對結構沒有嚴重影響的部位，具體的工程應該根據建筑物的長度，環境氣候等特點進行綜合的考慮。

3.5養護管理

養護管理一般包括兩部分：保濕和保溫。保溫是提高外層混凝土的溫度，從而縮小內外溫差，降低混凝土結構的自我約束應力，增強抗裂能力。保濕是指使混凝土盡可能處于濕潤的狀態，讓水泥充分的水化。可以通過在混凝土表面覆蓋麻袋，草袋，塑料薄膜以及搭建保溫棚等措施保溫。可以通過直接灑水或噴刷養護液形成保濕膜來進行保濕。而且養護工作必須要持續。

4.小結

綜上所述，超長混凝土結構建設是一個復雜并且綜合性的問題。它涉及到方方面面的問題，而且隨著城市的發展，裂縫日益增多，并且可以造成很嚴重的危害，應該引起人們的普遍重視。由于超長混凝土結構裂縫的產生的原因是多方面的，所以就需要我們在可能的方面做好監督工作，爭取做到及時發現及時解決。這樣就要求我們要加強工作人員之間的積極合作，通過綜合性的分析，嚴格控制工程的每個階段，不斷的改進技術，避免裂縫的產生。本文還主要介紹了在施工過程中質量的控制措施，當然要想解決裂縫問題還可以在材料及設計方面進行控制。總而言之，我們應該根據實際情況，來制訂合適的措施進行解決。

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