略論高層混凝土施工裂縫的控制措施

（上海寶冶集團有限公司 200941）

【摘要】近年來，隨著國家經(jīng)濟的快速發(fā)展，多功能高層混凝土結構的建筑越來越多。由于受到種種因素的影響，高層混凝土在施工或運行期間出現(xiàn)許多大小不一的裂縫，從而影響到建筑物的適用性性、耐久性。我們必須結合實際分析問題所在，從思想上高度重視。本文就從高層混凝土施工入手，主要就高層混凝土施工中容易出現(xiàn)的裂縫問題進行全面分析，并依據(jù)實際情況，采取適宜的控制措施，以最大限度地減少高層混凝土施工裂縫，提高混凝土結構的質量，以供參考。

【關鍵詞】高層混凝土；施工質量；裂縫問題；控制措施

前言

混凝土結構因具有可塑性好、強度高、可就地取材、耐久性能好等特點而得到廣泛運用，但是混凝土結構在其形成過程中，由于諸多因素易產(chǎn)生裂縫，會對工程的整體質量造成不良影響。高層混凝土施工裂縫產(chǎn)生的原因是多方面的，這種缺陷不是不能避免的，施工過程中只有針對不同的原因采取有針對性的措施，嚴格控制，才能把裂縫控制在許可的范圍之內(nèi)。可以說，怎樣解決好高層混凝土施工中存在的裂縫問題，防止和減輕混凝土裂縫對建筑物的損害，是施工技術人員需要給予高度重視的問題。

1 高層混凝土施工裂縫分析

高層混凝土施工裂縫主要會在以下幾個部位產(chǎn)生，下面就對高層混凝土施工中常見的裂縫進行分析和梳理。

1.1 大體積基礎混凝土板裂縫

高層建筑中隨著高度的不斷增加，地下室越做越深，底板也越來越厚，厚度在2m以上的底板已屢見不鮮。高層建筑中基礎底板為主要的受力結構，整體要求高，一般一次性整體澆筑。實踐證明，各種大體積混凝土裂縫主要是溫度變化引起。大體積混凝土澆筑后在升溫階段由于體積大，集聚在內(nèi)部的水泥水化熱不易散發(fā)，混凝土內(nèi)部溫度將顯著升高，這樣在混凝土內(nèi)部產(chǎn)生壓應力，在外表面產(chǎn)生拉應力，由于此時混凝土的強度低，有可能產(chǎn)生表面裂縫。在降溫階段新澆混凝土收縮因存在較強的地基或基礎的約束而不能自由收縮。升溫階段快，混凝土彈性模量低，徐變的影響大，所以降溫時產(chǎn)生的拉應力大于升溫時產(chǎn)生的壓應力。差值過大時，將在混凝土內(nèi)部產(chǎn)生裂縫，最后有可能形成貫穿裂縫。

1.2 高強度混凝土剪力墻裂縫

目前，高層建筑中已廣泛使用C40-C60中高強混凝土，隨著材料科學的迅速發(fā)展，C80-C120的高強混凝土在具體工程中已有應用。高強混凝土由于其水泥用量大多在450-600kg/m3之間，這樣在混凝土生成過程中由于水泥水化而引起的體積收縮即自縮就很大，出現(xiàn)收縮裂縫的機率也就大。高強混凝土因采用高標號水泥且用量大，這樣在混凝土硬化過程中，水化放熱量大，將加大混凝土的最高溫升，從而使混凝土的溫度收縮應力加大。在疊加其他因素的情況下，很有可能導致溫度收縮裂縫。由于高強混凝土中的水泥石含量，與普通混凝土較之高很多，在硬化早期由于水分蒸發(fā)引起的干縮也將大于普通混凝土。

1.3 地下室混凝土墻板及樓板的裂縫

與基礎大體積混凝土裂縫產(chǎn)生的原因相比，地下室墻板的裂縫產(chǎn)生既有與之相同之處又有其自身特點。相同之處在于混凝土在硬化過程中由于失水也會產(chǎn)生收縮應變，在水泥水化熱產(chǎn)生的升溫達到最高點以后的降溫過程會產(chǎn)生溫度應變。不同之處在于地下室墻板內(nèi)外溫差小，產(chǎn)生表面裂縫的機率小；內(nèi)墻板及樓板受環(huán)境溫度影響較大，易產(chǎn)生裂縫；墻板受到基礎、外圍樓板受到地下室外墻的極大約束，這種約束遠大于樁基對基礎的約束，產(chǎn)生貫穿裂縫的機率大。此外，值得注意的是，地下室混凝土墻板及樓板的養(yǎng)護困難，散熱快、降溫速率達，混凝土的松弛徐變優(yōu)勢難以利用。

綜合上述，現(xiàn)階段高層混凝土施工裂縫問題還十分突出，通過分析，高層混凝土施工裂縫產(chǎn)生的根本原因是：水泥水化熱引起過大的溫差以及施工工藝和養(yǎng)護不當。我們必須從思想上高度重視。可以說，只有尋找出根源，從裂縫形成的原因著手，然后針對原因采取相應的控制措施，并認真落到實處，才能最大限度地減少甚至真正解決這一問題。下面就針對實際情況，從設計、施工角度出發(fā)，對如何采取切實可行的措施控制好高層混凝土施工裂縫進行詳實地探討和思考。

2 高層混凝土施工裂縫的控制措施

2.1 設計措施

在設計方面，可以采取以下措施：一是為了提高混凝土結構抗裂性能，可適當?shù)脑雠錁嬙旖睿浣顟捎眯≈睆健⑿￠g距，全截面的配筋率應在0.3-0.5%之間。二是避免混凝土結構突變產(chǎn)生應力集中，在易產(chǎn)生應力集中的薄弱環(huán)節(jié)采取加強措施；在易裂的邊緣部位設置暗梁，提高該部位的配筋率，提高混凝土的極限拉伸。三是在混凝土結構設計中應充分考慮施工時的氣候特征，合理設置后澆縫，在正常施工條件下，后澆縫間距20-30m，保留時間一般不小于60天。如果不能預測施工時的具體條件，也可臨時根據(jù)具體情況作設計變更。

2.2 施工措施

在高層混凝土施工過程中，可采取以下幾項措施控制裂縫的產(chǎn)生：一是嚴格控制混凝土原材料的的質量和技術標準，選用低水化熱水泥，粗細骨料的含泥量應盡量減少(1-1.5%以下)。二是細致分析混凝土集料的配比，控制混凝土的水灰比，減少混凝土的坍落度，合理摻加塑化劑和減少劑。澆筑時間盡量安排在夜間，最大限度地降低混凝土的初凝溫度。三是白天施工時要求在沙、石堆場搭設簡易遮陽裝置，或用濕麻袋覆蓋，必要時向骨料噴冷水。混凝土泵送時，在水平及垂直泵管上加蓋草袋，并噴冷水。四是根據(jù)工程特點，利用混凝土后期強度，減少用水量，減少水化熱和收縮。五是加強混凝土的澆灌振搗，提高結構密實度。采用兩次振搗技術，改善混凝土強度，提高抗裂性。六是混凝土盡可能晚拆模，拆模后混凝土表面溫度不應下降 15度以上，混凝土的現(xiàn)場試塊強度不低于C5。七是根據(jù)具體工程特點，采用UEA補償收縮混凝土技術。對于高強混凝土，應盡量使用中熱微膨脹水泥，摻超細礦粉和膨脹劑，使用高效減水劑。通過試驗摻入粉煤灰，摻量15%-50%。

此外，混凝土澆筑成型后，所處的環(huán)境溫度和濕度對混凝土的強度影響很大，混凝土在硬化過程中， 必須要在一定時間內(nèi)保持一定的溫度和濕度， 才能使水泥充分水化， 以獲得較好質量的混凝土。因此， 混凝土收漿后在表面應及時覆蓋草簾輕型材料， 人工灑水養(yǎng)護， 以防止表面拉應力產(chǎn)生，使相對濕度達到 90%以上， 對控制裂縫有很好的效果，夏天水分蒸發(fā)太快，更應及時人工灑水，精心養(yǎng)護。

結束語

總之，高層混凝土施工中出現(xiàn)裂縫的概率是很大的，雖然這些裂縫對建筑物的受力及正常使用無太大的危害，但裂縫的存在始終影響到建筑物的適用性和耐久性，是受力使用期應力集中的隱患，所以我們應當盡量在各方面予以重視，認真的、科學的分析引起裂縫的原因，全面掌握應對裂縫產(chǎn)生采取的措施，從設計、施工各個階段加以控制，并在遇到問題后多分析、多總結，只有這樣，才能把裂縫控制在許可的范圍之內(nèi)，才能達到高層混凝土施工標準要求，才能確保工程整體質量。

參考文獻

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作者簡介：

游俊強（1980.6.7）男，山西交城，現(xiàn)職稱：工程師，學歷：本科，研究方向：高層混凝土施工，工作單位：上海市 上海寶冶集團有限公司。