土木工程施工中裂縫的處理策略

高光海

摘要：以裂縫產生原因、形成部位和表現形式為依據，可以將土木工程建筑結構中常見的混凝土裂縫劃分為溫度裂縫、塑性收縮裂縫、沉降收縮裂縫三類。本文對土木工程中的混凝土裂縫類型及產生原因、防治措施進行了分析和探討。

關鍵詞：土木工程;建筑;混凝土;裂縫

1土木工程建筑中的混凝土裂縫產生原因

根據實際施工情況來看，在土木工程中，混凝土裂縫質量通病的主要產生原因在于以下方面：其一，設計問題。設計師過于追求建筑混凝土結構的美觀造型，致使結構表面存在多處凹凸部位，使得混凝土在凝結硬化期間于凹凸部位產生較大應力，成為結構裂縫的高發區域。其二，材料問題。土木工程中所使用水泥、砂石、骨料等原材料的品種選擇不當，材料中含有腐殖土等雜質，導致所使用原材料性能質量未達到施工標準，或是混凝土配合比方案設計不當。其三，溫度控制問題。在寒冷冬季與炎熱夏季等特殊工況下未采取相應溫控措施，致使混凝土產生較大溫差與養護環境溫度不合理，最終引發混凝土溫度裂縫的出現。其四，混凝土自收縮問題。現澆混凝土結構受外部氣溫以及自身水泥水化熱因素影響而出現收縮現象，在收縮量超過一定程度后出現結構扭曲變形、開裂問題。

2土木工程建筑中混凝土裂縫的施工處理技術

2.1混凝土結構優化設計

從混凝土結構設計角度來看，為預防混凝土裂縫的形成，首先，正確處理結構抗裂性能與造型美觀二者關系，禁止過度追求造型美觀而采取錯誤設計措施，包括控制結構表面凹凸角度、承重板厚度。其次，結合工程情況準確計算混凝土結構的最小配筋率，根據計算結果，對初步設計方案中的配筋率進行調整，以此來改善混凝土抗裂性能。最后，針對建筑混凝土結構中的應力集中部位與結構承載力不均勻部位，額外設置混凝土后澆帶，避免混凝土結構因地基沉降和自身收縮不均而形成有害裂縫。

2.2材料處理與配合比優化

首先，在材料處理方面，技術措施包括材料品種選擇、材料質量檢驗與材料預處理。其中，材料品種選擇措施為優先選擇配置連續級配粗骨料材料、選用火山灰質硅酸鹽水泥與礦渣硅酸鹽水泥等水化熱低的水泥品種、使用輕質凝灰巖配置的輕質混凝土，通過選用優質原材料來改善混凝土抗裂性能。材料質量檢驗措施為，在入場環節對各批次原材料的規格、品種、數量、砂石粒徑、含泥量等進行檢查，按規定隨機抽取少量材料送至實驗室檢測，以及核查一次質檢報告等相關文件，退回劣質材料，辦理質量達標材料的入場驗收手續。而材料預處理措施為，預先篩除砂石骨料等原材料中夾雜的腐殖土、枯枝樹葉、泥沙等雜質，檢測原材料含水率，對含水率不達標的材料進行翻曬晾干或灑水保濕處理，并將水泥材料放置在干燥環境中進行貯存。同時，在冬季施工背景下，預先將拌和水加熱至一定溫度，攪拌前對室外放置的砂石材料進行多次篩選。在混凝土攪拌完畢后，檢查混凝土坍落度，重新攪拌離析散白的混凝土。

2.3混凝土工藝過程控制

在混凝土施工期間，重點控制模板支設、混凝土澆筑、振搗、抹壓環節的工藝質量，糾正不規范操作行為。首先，在模板支設環節，開展模板結構與配套支撐系統的強度、穩定性以及剛度驗算工作，根據驗算結果來設定混凝土澆筑速度等工藝參數，對穩定性不達標的模板采取額外加固措施，如設置防傾覆臨時固定措施，避免因模板傾斜失穩而形成裂縫。其次，在混凝土澆筑環節，預先檢查混凝土坍落度與溫度，將入模溫度保持在5～28℃，如果所澆筑混凝土溫度過高，將會加大混凝土坍落度，最終形成溫度裂縫。同時，在現澆混凝土結構體積較大時，采取分層、分段澆筑工藝，根據混凝土結構橫截面積來設定分層厚度與分段面積，重點控制混凝土澆筑間隔時間，在下層混凝土初凝前，必須完成上層混凝土的澆筑、振搗作業，連續性完成混凝土現澆任務。再次，在混凝土振搗環節，同步開展混凝土澆筑和振搗作業，明確振搗順序與方法，嚴格控制各振點留振時間，在混凝土表面無氣泡持續冒出且無沉落現象后，拔出振搗器，前往下處振點進行振搗。而在混凝土一次振搗效果不佳時，應在混凝土初凝前一段時間開展二次振搗作業，從而改善內部結構、減少混凝土收縮量、提高混凝土強度與抗滲性能。最后，在混凝土抹壓環節，在一般施工情況下，僅在混凝土振搗完畢后開展一次抹壓作業，使用木抹子等工具將混凝土表面壓實抹平，保證混凝土表面平整度，消除表面缺陷。但是，經過一次抹壓后，隨著混凝土強度提高，容易在結構內部與表面形成大量微小裂縫，裂縫隨時間推移而持續延伸擴展，最終形成肉眼可見的裂縫。因此，需要采取二次法，在混凝土終凝前進行二次抹壓，起到愈合混凝土裂縫、重組內部晶體、提高密實度的作用。

2.4做好混凝土養護工作

首先，在保濕養護期間，在混凝土表面覆蓋塑料薄膜來控制失水速度，定期在混凝土表面淋灑水分抑或是噴涂養護液，以及控制養護環境濕度，確保混凝土處于潮濕環境中持續硬化，達到預期的極限拉伸強度，避免因失水速度過快而出現混凝土表面形成貫通狀態毛細管網、自收縮量過大、喪失抗滲能力、水化熱生成物堵塞毛細孔隙。同時，在炎熱高溫與強風等惡劣氣候中，在混凝土養護區域搭設擋風與遮陽設施，避免混凝土表面因環境溫度過高和風速過大而加快失水速度。其次，在保溫養護期間，提前在混凝土澆筑區域設置感溫探頭與水管路，在混凝土凝結硬化期間，定期檢測混凝土內部、表面與養護環境溫度，以25℃作為混凝土內外溫差的極限值，在實際溫差臨近25℃時，采取循環冷卻法，在預埋水管路中流入冷卻水，調整冷卻水流通速度來控制內部溫度。

結語

為全面強化建筑結構性能，保證土木工程建設質量達標，施工單位需要將混凝土裂縫防治處理作為工程質量控制工作的重點，深入了解混凝土裂縫類型與具體產生原因，采取上述施工處理技術措施，做到對混凝土裂縫質量通病提前防治、妥善處理。

參考文獻

[1]齊樹彬.大面積混凝土裂縫研究現狀[J].建筑結構，2018，48（S1）：555-559.