建筑混凝土結構裂縫主要影響因素及施工處理

張明瀚

（中鐵建工集團山東有限公司，山東 青島 266000）

目前，我國建設工程項目施工規模不斷擴大，結構日趨復雜，施工環節增多，一旦某一環節出了問題，就會嚴重威脅到工程質量。建筑混凝土工程已成為整個工程建設的重要組成部分，但由于混凝土材料本身的多重特殊性，以及施工過程中的溫度、濕度、工藝等方面的不合理，會導致整個建筑結構產生裂縫，甚至引發一系列安全事故，危害到施工人員的生命財產安全和工程的正常使用。在工程建設過程中，如果混凝土裂縫問題得不到根本的控制，長時間的施工會導致整個結構受損，破壞整個建筑。所以，在工程項目施工過程中，需要施工單位不斷加強對混凝土裂縫問題的有效處理和有效管理，施工前要做好充分、有效的準備，要仔細檢查混凝土的種類是否合理，在配料過程中還要科學、細致、認真地進行檢測，并根據周圍環境氣候溫度的變化，動態地調整混凝土配料方案，避免施工后建筑結構出現裂縫。

1 建筑混凝土結構裂縫的危害

建筑物混凝土結構出現裂縫后，最大的危害就是嚴重影響工程的使用壽命和工程質量。結構裂縫將導致建筑物各部位的應力發生明顯變化，不僅影響整個工程的結構質量，而且嚴重威脅建筑物內居民的人身安全。另外，建筑混凝土結構出現裂縫后，如果不及時采取有效的修補和處理措施，裂縫問題會逐漸演變成較嚴重的質量安全問題，使整個混凝土結構各部分的承載力發生明顯變化，大大縮短建筑工程的使用壽命，使投資大的項目無法發揮其應有的作用，降低投資效益，一旦發生重大人員傷亡，施工企業也要承擔嚴重的法律責任。為了提高施工企業的施工質量，保證建筑工程的使用功能和使用周期，需要深入分析建筑工程中混凝土結構產生裂縫的原因，進行有效探討，有針對性地制定預防措施，防止裂縫的發生，保證工程質量，延長工程使用壽命。

2 建筑混凝土結構裂縫的主要影響因素

2.1 溫度變化產生裂縫

在混凝土澆筑過程中，外部溫度、濕度的變化對混凝土整體結構影響較大，外部溫度突然變化對混凝土內部的自收縮有較大影響。雖然熱脹冷縮現象在混凝土結構中很難觀察到，但是在大型復雜結構的建設工程施工過程中，一旦出現熱脹冷縮現象，就會導致嚴重的安全事故發生，這種漸變變化無法控制。在澆注過程中，如果外部溫度相對較低，混凝土結構內部的水分不能被充分蒸發，就會大量凝集。混凝土結構內部溫度隨外部溫度的逐漸升高而升高，由于內部存在大量水分，在蒸發過程中會產生嚴重的膨脹現象，反復冷、熱交替會對整個結構材料造成一定的破壞，最終導致結構扭曲，出現輕微的裂縫現象。另外，內、外溫差大也是混凝土結構產生裂縫的主要原因。近年來，許多建筑工程的結構逐漸復雜化，在建筑施工過程中，混凝土體積相對較大的結構由于散熱率相對較低，造成內部結構溫度升高較快，外部環境溫度相對較低，導致內外結構溫差較大，混凝土結構內、外受力不均勻，如果受力超過建筑物本身的承受能力，就會引起結構表面產生不同程度的裂縫現象，而且裂縫會隨著內外部溫差的增大而加劇。結果表明，溫度不平衡，內、外差異較大，熱脹冷縮是引起混凝土結構裂縫的主要原因。

2.2 結構形變

在施工現場，由于各種技術選擇不當或施工不協調，導致混凝土結構出現形變開裂現象。混凝土結構工程在施工過程中，經常需要與鋼筋工程進行有效結合，以提高整個混凝土結構的剛度和抗震強度，但在混凝土工程中，一些剛度較大的構件很容易因結構的形變而使整個混凝土工程產生嚴重的變形。例如，在建筑工程中，預應力橫梁或支撐橫梁的施工過程中，由于其本身的剛度，會對建筑物橫梁受壓部位產生較大的沖擊力，如果這種沖擊超過了建筑物的承載力，就會在組合部位產生裂縫，甚至引發大面積混凝土剝落。

2.3 基礎形變引起的變形

在施工前，施工單位應全面調查施工場地土壤類型，確定最佳施工方案。整個工程項目的施工流程是先做地基，再做地面。地基施工質量對整個混凝土結構工程的質量具有重要影響。調查結果表明，混凝土結構產生裂縫的原因是多方面的，其中以自然因素引起的裂縫最為嚴重。不同地區的建筑工程在施工建設過程中，經常會遇到不同的地質環境，有時在同一施工項目現場，地質環境也會有所不同。由于自然環境的變化情況是非固定不可預知的，所以，在建筑施工過程中，自然產生的結構裂縫，也就無法有效地預知。例如，有些工程建設項目是在地殼運動比較敏感的地區施工后，由于受地下應力的影響，地基會發生不同程度的位移，對地上部分的建筑混凝土結構造成較大的危害，如果整個工程的抗拉力比較差，就不能很好地抵抗這種自然現象，最終會引起嚴重的裂縫。另外，在大型混凝土工程施工建造過程中，由于施工不合理，施工工藝選擇不當，地基無法發揮良好的支撐和保護作用，也是造成大型混凝土結構工程在施工建造過程中地面出現裂縫的原因。

2.4 施工養護不當

在工程施工過程中，只要施工單位具備相應的資質，一般不會出現施工過程中的技術問題。但也不能排除一些施工單位為了追求經濟效益，盲目縮短工期，不注重施工環節的質量控制，或在某一環節上存在漏洞，或是在施工過程中，不能嚴格按照設計方案的有關要求進行施工，最終影響整個施工質量。另外，一些施工單位在項目施工前招聘施工技術人員時，不能嚴格把關，造成施工技術人員的專業素質普遍偏低，也缺乏豐富的施工實踐經驗，在施工過程中，不能按照施工方案的有關要求規范施工，隨意更改進度和方案，給整個項目的施工質量帶來嚴重的不利影響。還有一些施工企業一味強調施工成本控制，在施工材料的選擇和采購過程中，往往采用一些低質量的材料。尤其在水泥材料的采購過程中，盲目考慮水泥價格，忽視現場施工的要求，用劣質水泥配制的水泥砂漿質量較差，混凝土結構工程施工結束后，很快就會出現裂縫。建筑工地澆筑完畢后，要對混凝土結構進行定期的養護管理，通過適當的養護，可以保證混凝土內外溫度保持一致，最大限度地減少溫度差。但許多施工現場只注重施工前的維護，不注重施工后的養護，造成混凝土結構內外溫度明顯升高，最后出現嚴重的裂縫問題。

3 建筑混凝土結構裂縫問題的施工處理技術

3.1 表面處理技術

建筑混凝土結構開裂后的表面處理技術，主要是用預制的水泥砂漿或環氧樹脂對開裂部位進行涂刷。但是在處理過程中應仔細分析產生裂縫的情況，對于裂縫較大且已產生不同程度變形的混凝土結構，一般不宜采用此項技術。該處理技術主要是針對那些表面較輕的裂縫類型，通過在表面刷水泥砂漿或環氧樹脂等方法，使其滲入混凝土結構內部，以達到修補混凝土結構的目的。一般情況下，所用混凝土砂漿的標號應高于所用水泥砂漿在混凝土結構中的標號。

3.2 填充法

當混凝土結構開裂后，如果不進行有效的預防，已經發展到中等寬度時，主要采用填充法來處理有效的裂縫。在填充前，應有效地處理內、外裂縫，使所有裂縫形成溝槽，再用樹脂砂漿對裂縫進行全面填充處理，另外，還可采用高標號水泥砂漿或其他材料對裂縫進行填充。

3.3 注漿嵌縫修補法

該方法主要是針對混凝土結構本身有一定防滲要求的裂縫，在實際修復過程中可采用相應的壓力設備，將部分膠質結構材料碾壓成混凝土裂縫。注漿時，注漿壓力一般控制在0.3MPa，注漿后的膠結物硬化，可與裂縫兩端的混凝土結構有效粘連，最終形成有機整體，達到封閉和固化各種裂縫的效果，避免裂縫進一步擴大。縫隙內注漿修補時，常用的材料主要是塑性止水材料，并對裂縫處作適當處理，在裂縫兩端刷上相應的界面劑，在縫隙內注入適量的低水灰比砂漿，以達到封閉縫隙的目的。

3.4 加強施工現場防護

施工過程中應嚴格控制建筑混凝土材料的用量。不能一味追求經濟利益，而選擇一些質量差的建筑材料。為了確保施工中選用的混凝土標號合理，水泥砂漿配制前必須進行嚴格的試驗，以確保水泥砂漿配合比均勻，無分層析出現象。另外，混凝土結構在澆筑過程中，必須嚴格控制內外溫度及環境溫度。在澆注狀態下要進行適當的灑水處理，降低骨料溫度，控制結構溫度，并且要嚴格按照有關要求進行模板工程的安裝，確保模板結構安裝科學合理，避免各模板間的變形和開裂。同時，混凝土結構工程在澆筑時，應盡量減少整個結構工程的裂縫，明確各部分結構的受力情況，保證結構的承載能力在允許的范圍內，避免各種材料和設備集中堆放、集中碾壓。各類結構澆筑完畢后，要進行有效的養護處理，保證混凝土內外含水率達到有關要求，切實發揮養護作用，最大限度地避免混凝土結構出現裂縫。

4 結語

總之，建筑混凝土結構裂縫問題是任何一個工程建設項目在施工和建設過程中都會出現的質量安全問題。以上問題的存在，不僅影響整個工程的功能和效益，而且在一定程度上縮短了工程的使用壽命。所以，在實際工程建設施工過程中，應注重混凝土結構的科學施工，對混凝土結構裂縫產生的原因進行深入細致的探討與分析，包括原材料采購、科學配料、溫濕度控制、施工技術選擇等，盡量減少混凝土結構裂縫的發生，最大限度地保證整個工程的施工質量。