淺析建筑施工中裂縫的控制措施與管理

萬遠山

摘 要：目前，施工裂縫成為了建筑施工中普遍存在的問題，裂縫不僅會降低建筑結構承載力、抗凍性，嚴重影響到建筑的抗滲性和耐久性。本文通過工程實例，主要針對高層建筑施工中裂縫產生的原因進行分析，在此基礎上，提出了建筑施工中裂縫的控制及管理措施。

關鍵詞：建筑施工；裂縫；原因；控制措施

目前，隨著我國城市經濟的迅速發展，高層建筑的數量不斷越多，其基礎多采用箱型基礎、筏板基礎，導致混凝土的應用更加廣泛。基礎雖然受外界溫度變化影響較小，但抗滲性要求較高。因此，控制混凝土的裂縫，提高混凝土的抗滲、抗侵蝕和耐久性能，是混凝土施工的一個關鍵問題。本文結合工程實踐經驗，主要就高層建筑裂縫的產生的原因及控制措施進行了論述。

1 工程概況

本工程為高層住宅樓，地下2層，地上26層，采用鋼筋混凝土筏板基礎，長為30m，寬為26m，板厚0.9m，混凝土量為1100m3，面積1200m2。混凝土由于容易受到自身的特性及外在因素的影響，從而導致建筑物出現不同程度的裂縫，建筑開裂問題是工程建設中普遍性的技術問題。一旦發生裂縫，特別是貫穿裂縫，對建筑結構部位危害較大。因此，我們有必要做好建筑施工中裂縫的控制與管理工作。

2 建筑裂縫產生的原因分析

2.1貫穿性裂縫

這種裂縫表象特征是由交界面向上延伸，靠近基底最大而在上部較小，此類裂縫破壞結構的整體性、耐久性、防水性和穩定性等，危害極其嚴重。其產生的原因是在混凝土施工階段所受溫度收縮應力作用的結果。在混凝土澆筑后降溫階段，由于熱量急劇散發，使混凝土體積產生收縮，同時，在硬化過程中因多余水分蒸發及碳化等原因亦使混凝土產生收縮變形，當上述綜合收縮變形受到地基和 結構邊界條件的約束而不能自由變形時，即在混凝土內部產生應力，當這兩種收縮應力疊加超過混凝土的抗拉極限強度時，則在混凝土的底面交界處附近及混凝土中產生收縮裂縫。

2.2 表面裂縫

這種裂縫的產生與環境溫度及混凝土的內外溫差有密切的關系。混凝土結構，澆筑后水泥在凝結硬化過程中將產生大量的水化熱，由于混凝土體積大，使聚積在混凝土內部的水泥水化熱不易散發，混凝土的內部溫度將不斷升高，形成溫度梯度，在混凝土表面系數大、散熱較快及環境溫度較低時，即使混凝土形成較大的內外溫差，從而在混凝土內部產生壓應力，表面產生拉應力。加上施工階段混凝土的齡期很短，抗拉強度較低，如果溫差產生的表面拉應力超過此時的混凝土極限抗拉強度，就會在混凝土表面產生裂縫。

根據上述分析得知，高層建筑混凝土的裂縫控制，不僅要杜絕有害的貫穿性裂縫，同時也要減少或避免雖不影響使用但影響耐久性和抗滲性的混凝土表面裂縫。

3 建筑施工中裂縫的控制和管理措施

3.1 降低混凝土發熱量

（1）采用低水化熱的水泥。在施工過程中我們可在保證混凝土強度的前提下盡量減少水泥用量，并宜優先選用水化熱低、凝結時間較長的礦渣硅酸鹽水泥，以減少水泥水化熱，降低混凝土溫度。在選擇混凝土所用水泥時，應當把混凝土的絕熱溫升和抗拉強度結合起來同時考慮，因為水化熱小的水泥強度發展緩慢，對防止混凝土開裂有一定的影響。

（2）摻加適量粉煤灰。混凝土中摻加適量粉煤灰不僅可以代替部分水泥，減少水泥用量以削減水化熱產生的高溫峰值，同時粉煤灰能夠改善混凝土的和易性，增加混凝土的粘性，減少離析和泌水，延長凝結時間，降低混凝土水化熱反應。

（3）摻加緩凝減水劑或早強減水劑。施工中經常應用摻加外加劑來改善水泥特性。對于混凝土主要摻加緩凝減水劑或早強減水劑來提高混凝土早期強度，同等強度下減少用水量和水泥用量，延長混凝土達到最高溫度的時間，同時可減少干縮。一般來說，摻減水劑的混凝土早期溫度較低。

（4）采用較大粒徑的粗細骨料。實踐表明，在水灰比相同的條件下，采用較大粒徑的骨料配制同樣強度的混凝土，水泥用量可減少40kg～50kg，用水量也會不斷減少。如混凝土配制時采用細度模數較大的粗砂較采用細砂水泥用量及單位用水量都會減少，可以有效降低混凝土內部溫升。在實踐中，對于混凝土基礎，我們可以摻加混凝土體積20%以下的塊石來吸熱，可節省混凝土，降低混凝土水化熱。

（5）用低流動性混凝土。在施工技術允許的情況下盡可能用低坍落度混凝土（泵送混凝土坍落度控制在8cm～18cm），同時，嚴格控制水灰比，盡量減少單位體積混凝土的用水量。

3.2 降低混凝土成型時的溫度

（1）掌握好混凝土澆筑時間。可利用低溫季節或環境氣溫較低的晚上、早晨澆筑混凝土。

（2）降低砂、石子溫度。將骨料堆放在涼棚內，避免陽光直射，或噴水冷卻集料。

（3）避免吸收外部環境熱量。運輸工具、攪拌機等應盡量遮陰、淋水降溫，不但能防止混凝土升溫，還能減少混凝土坍落度損失。

（5）分塊分層澆筑。混凝土結構平面尺寸愈大約束也愈大，將混凝土結構劃分為若干塊澆筑，可降低約束，但要注意避免斷面的突然變化。采取分層澆筑，每層20cm～30cm，減緩澆筑速度，利用層面的散熱來降低混凝土溫度。分塊分層澆筑有利于降低混凝土最高溫度和內外溫度差，同時減少約束，但澆筑過程較長，不利于施工工期的控制。

3.3 降低混凝土的內部溫度

在基礎混凝土施工前進行降溫管設計，水管選用25mm的薄鋼管。在混凝土施工時將管預埋，利用管中循環冷水來降低混凝土內部的溫度。冷卻時間一般為澆筑開始初期的5d～10d。決定冷卻效率的主要因素是管距、水溫和通水時間。在水管覆蓋一層混凝土后開始通水，在混凝土達到最高溫度并開始下降后停止通水。通水持續時間應足以保證混凝土第2次溫升小于最高溫度和避免出現大的溫度梯度。在降溫過程中要經常測定混凝土內外溫度和水溫，觀察溫度變化情況，作好記錄。通水散熱結束后，水管內用微膨脹水泥灌注。

3.4控制好混凝土內外溫度差

在混凝土性能、澆筑入模溫度、約束條件等已定的情況下，控制溫差對減少溫度應力防止裂縫產生最為有效。因此應做好混凝土保溫保濕養護和加強測溫，控制混凝土表面溫度。 混凝土在澆筑后防止混凝土開裂的一個重要原則是盡可能使新澆筑混凝土少失水分以及控制好內外溫差。混凝土表面干燥或水分蒸發過快和溫度下降幅度較大時，容易引起表面混凝土開裂并且裂縫會向內伸展。因此盡量長時間地保溫和保持混凝土表面濕潤，確保混凝土緩慢降溫，充分發揮混凝土徐變特性，減少溫度應力。同時，要確保養護時間一般不少于14d。

3.5 加強混凝土的后期強度

為了減少混凝土表面溫度裂縫，降低水泥用量，可根據結構物在施工過程中的承載時間要求，充分利用混凝土在一定養護條件下隨時間的推移其強度繼續增長的這一特性，適當減少混凝土水泥用量，有利于控制混凝土內部溫升。

高層建筑混凝土只要采取溫差和溫度應力雙控制措施，裂縫是可以有效進行預防的，值得注意的是，在混凝土澆筑前應考察混凝土輸送泵的實際泵送能力，選用較好的泵機，并了解天氣變化情況，盡量避開雨天和高溫時間施工。

4 結論

綜上所述，本文結合工程實例，就混凝土裂縫產生的原因進行了分析，同時在施工過程中采取了具體的預防措施，充分說明了只要嚴格按照規范進行施工，按照預定的措施進行實施，這樣才能合理控制混凝土的裂縫，確保建筑物結構穩定性和安全性。

參考文獻

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