探究高層建筑施工中的裂縫管理

陳中

（重慶城建控股（集團）有限責任公司，重慶 400013）

0 引言

探討混凝土裂縫形成的原因及針對問題采取一定預防手段進行預防是必要的，結合現代科學技術手段來合理有效地解決混凝土裂縫問題，在施工前及施工準備階段做好相應的預防措施，對已形成的裂縫進行及時處理，從而確保建筑物的使用安全與質量?；炷潦侨缃窀邔咏ㄖ┕ぶ凶畛Ｓ玫慕ㄖ牧?，對其病害防治工作得到廣泛關注，其中混凝土的裂縫病害一直受到人們重視。

1 高層建筑裂縫的成因

1.1 荷載裂縫

混凝土裂縫的形成原因之一在于建筑物的受力，由于荷載作用，混凝土受到拉應力，從而導致建筑物形成裂縫。另一方面，混凝土是否產生裂縫或裂縫問題的嚴重程度還收軸壓力與壓應力的作用與干擾，這其中還包含在頂部位置形成的裂縫，通常為水平裂縫。在與承重梁連接部位的荷載通常比較集中，當該部位的支座出現斜向裂縫時，受到壓應力作用產生裂縫，通常是由于混凝土的應變值超過單軸受壓最大峰值壓峰值p而產生的裂縫，該類裂縫的危險系數較大，必須要采取相應的手段進行規避與修護。

1.2 溫度裂縫

受溫度影響而產生的裂縫主要有兩大類：①表面性裂縫，該種裂縫的走向無特定的規律；②貫穿性或者深層性裂縫，這類裂縫與表面性裂縫不同，其形態與方向與主筋的走向區域一致，但裂縫的寬度大小不一，受溫度影響較大，表現為在溫度高的情況下形成的裂縫相較于溫度低時形成的裂縫要窄。溫度裂縫形成的主要誘因歸納如下：

水泥自身的水化熱是形成表面裂縫的主要原因之一，相關領域的專業人員一致力于研究該問題的解決方案，通常是體積較大的混凝土高層建筑物會受到這類裂縫的影響較多。大體積的建筑物混凝土自身產生的水化熱難以快速揮發，因此在不同的溫度梯度下會受到溫度應力的很大影響，如果數值超過一定限度就會導致裂縫的形成。絕大部分貫穿裂縫形成的主要原因是由于周圍環境急劇降溫導致內部結構無法適應發生收縮而產生的裂變，即建筑物的體積脹縮被限制住所導致的裂變。此外，混凝土是否形成裂縫還與周圍氣候條件、環境密切相關，若受到冷空氣、降雨等氣候變化的影響，使得內部溫度與表面溫度有較大的溫差，會導致溫度梯度達到變形的限度，進而生成裂縫。

1.3 施工致裂縫

圖1 裂縫類別

我國現階段的施工管理工作從體制和實際實施方面都存在或多或少的問題，管理工作的疏忽會導致施工實際操作產生質量問題。若在施工管理階段、施工階段以及驗收階段產生疏忽，都將嚴重影響工程項目的質量與標準，后續混凝土澆筑的工作也會受到嚴重影響，如極易發生裂縫問題等，具體問題主要有以下幾方面：①鋼筋移位。當對混凝土實施澆筑的過程中，會對混凝土本身形成比較大的沖擊壓力，另一方面受到施工人員操作不規范的影響會發生鋼筋移位等現象的發生，從而很難抵抗外界不利條件，在板底等位置形成裂縫，嚴重時還會導致安全事故的發生；②澆筑振搗不當。若在澆筑過程中的施工操作不規范，如振搗過度或不夠都會引起最終建筑不達標的情況發生。此外如果未將振搗棒拔出脫離混凝土再移動而是直接在其中拖動，會對混凝土的嚴密性和均勻性產生不利影響，間接導致裂縫的形成；③塑性沉降?；炷翝仓跗冢炷翞榭伤軤顟B，其內部固體受鋼筋阻力以及側模板摩擦阻力影響，沉降出現差別，進而會產生裂縫，此時產生的裂縫會對內部鋼筋造成不良影響，例如引發銹蝕等。其中表面水平向鋼筋上部位置、豎向墻柱結構，尤其是水平向結構更容易產生沉降裂縫，而且較粗的鋼筋以及比較薄的保護層，會加劇該類現象；④混凝土接茬工序不當。施工縫、后澆帶等是接茬時容易出現差錯的位置，如果操作不規范會容易導致裂縫。此外，連續澆筑混凝土時，若各澆筑期間隔較長的時間，容易形成冷縫，也會引發接茬裂縫；⑤施工堆載過早或過于集中。當施工工期較短時，單層結構的具體施工時間受限，在完成對頂板的混凝土澆筑工序初期，此時混凝土的強度較低，就立即繼續進行上層施工工作，會導致不均勻沉降，可能引發后續的裂縫變形等問題。同時對于施工層堆料的安排，存在不當之處，使其承受較大的集中荷載進而引發變形以及裂縫等問題。

2 工程中混凝土裂縫的管理措施

2.1 控制原材料的使用

減少混凝土出現裂縫可以從材料著手，選擇材料時應該優先選擇抗裂性能優良的材料，基于此做進一步的配合比優化設計，進而選取合適的材料。具體而言，水化熱較低的水泥如粉煤灰水泥應該作為第一選擇，或者向選用的水泥中加入適量的粉煤灰等可以幫助混凝土免受免受水化熱干擾的物質。同時，為了徹底解決混凝土中的溫差作用帶來的不良反應，可以選擇膨脹性能優良的水泥。此外，為了控制堿骨料的反應，砂石的選擇也需要符合科學標準，同時優先選取低堿或無堿砂石材料，以保障混凝土的強度。

2.2 荷載裂縫預防措施

為了有效預防荷載裂縫，避免其影響混凝土，相關人員在設計階段應該加強裂縫相關設計與控制工作。重視易產生裂縫的位置，綜合不均勻沉降等多方面因素；科學合理地做好變形縫的位置與相關設計工作；調節各部分的受力情況，使得載荷分布均勻，避免過于集中的施加壓力；此外，在滿足截面設計、不影響配筋率以及澆筑方便的前提下，使用的鋼筋越細，鋼筋間距離越小，非常有利于防止開裂現象。

2.3 溫度裂縫預防措施

溫度裂縫的防治措施主要包含以下幾個方面：①改變水泥原材料的選擇；②盡量減少水泥的生產投入量，主要包括改善骨料配比、添加粉煤灰以及不影響混凝土性能的減水劑等方法；③適當合理地降低水灰比，盡量控制該數值使其低于0.6；④科學合理地分配原材料并將其攪拌均勻；⑤重視降低水化熱的有效措施，包括各種在減水、增塑、緩凝等方面有著優良性能的外加劑，以提高其流動性、保水性，減緩熱峰帶來的不良影響；⑥加強溫度測控，做及時有效的降溫保護措施；⑦采用各種溫度控制養護方法，澆筑完畢后，需要做好覆蓋遮蔽工作，保障其濕度與溫度，此外，應該安排充足的養護時間，以有效提升混凝土的剛度。

2.4 鋼筋銹蝕裂縫預防措施

鋼筋銹蝕裂縫的走向多是縱向沿鋼筋分布。對此類裂縫的主要防護措施包括以下幾個方面：①鋼筋保護層不能受到損害，其厚度要有所保證；②設計優良的混凝土級配；③澆筑工序中要確保振搗充分嚴密；④可以在鋼筋表面涂抹有效的防腐材料，以不影響建筑物為前提保護鋼筋。

2.5 施工裂縫預防措施

混凝土具體施工的澆筑環節非常重要，對澆筑的種類、順序和方式有著嚴格的硬性規定，需要施工企業加以遵守，保障澆筑工序的質量。混凝土澆筑應該保證2h以內的間隔時間。為了保障振搗的嚴密性，在振搗時若需要移動振搗棒，其半徑不能超過400mm，并且其需要插入50mm以上的深度。對于分層混凝土完成二次振搗后，再繼續下一層的澆筑，以確保閉合性，而且兩層之間的交界部位必須振搗到位。在混凝土澆筑的過程當中，安排專業的工作人員跟班加以指導，需分段、分層且連續的進行，預應力的梁和框架務必要澆筑一次就成型。混凝土的澆筑應該保證2h以內的間隔時間。在澆筑的過程當中會頻繁對泵管加以移動，促使上層的混凝土可于下層的混凝土初凝之前把其覆蓋，其澆筑高度不能高于50cm。

此外，還需控制早期施工荷載及荷載堆載范圍，滿足相關要求及規定，并且防止集中堆放施工荷載。然后在澆筑混凝土前檢查支架是否按方案搭設，混凝土澆筑后要嚴格按照施工方案確定的時間及順序進行拆除。

3 結論

裂縫問題普遍存在于如今的高層建筑工程中，一旦處理不及時或者處理不當，會直接建筑物使用功能，影響工程質量，甚至會對人類的生產生活帶來不良后果，混凝土出現裂縫來源于很多方面，因此需要相關人員做到科學分析其形成原因，在建設過程中做好相關防護措施，結合科學有效的裂縫加固處理技術，及時做好修護工作，延長高層建筑的使用壽命，將裂縫問題及引發的相關損失降到最小。