土木工程施工中裂縫處理方法研究

趙立龍

土木工程投資相對較大，且施工周期較長，要用到眾多的施工技術、材料等。為了保障土木工程施工的質量，在施工過程中不僅要充分考慮土木工程結構的穩定性以及強度，還要重視結構中存在的裂縫問題，在施工過程中嚴格把控混凝土的材料、配比、溫度、養護等施工流程，降低混凝土出現裂縫的概率，提升土木工程結構的穩定性及使用壽命。

1 案例分析

高臺縣靈秀嘉苑小區土木工程建設項目位于在高臺縣城關鎮解放南路西側、站家渠北路北側。項目為板式基礎，修建住宅樓1棟，建筑總面積10 199.36 m2，地上建筑面積9 115.96 m2，地下建筑面積1 083.4 m2，高49.9 m，框剪17層，地下2層，主體結構為框架剪力墻。該項目估算總投資為2 040萬元，計劃工期365 d。

施工過程中的溫度、濕度會隨著氣候發生改變，這些都會導致施工過程中出現混凝土裂縫，如何預防和治理這些混凝土裂縫，需要施工單位充分重視，并在施工過程中采用有效的措施對土木工程的質量進行控制。

2 土木工程施工中裂縫的危害

土木工程施工過程中，需要對裂縫進行有效的預防和處理，保障土木工程結構的穩定性。土木工程中的混凝土一旦出現裂縫，會影響混凝土的強度。且混凝土內部的鋼筋也會暴露在空氣中，會導致混凝土結構受到腐蝕，嚴重威脅人們的生命財產安全。如果沒有對土木工程施工中的裂縫進行有效的處理，一旦裂縫在壓力等因素下出現延伸，后期工程維護的難度以及成本也會提高，影響土木工程的使用壽命以及功能。

3 土木工程施工中常見的裂縫類型

3.1 溫度裂縫

夏季施工過程中，混凝土結構容易出現溫度裂縫，其產生的主要原因是混凝土在澆筑和凝固的過程中，內部和外部的溫度相差較大，并且由于內部和外部的水分蒸發和濕度存在差異，導致混凝土表面產生了拉應力，這時混凝土內部和外部的拉應力存在較大差異，會造成混凝土裂縫的出現。溫度裂縫常發生在散熱條件差的混凝土結構中，混凝土澆筑完成時，模具內部的混凝土仍是流動狀態，隨著溫度發生變化，混凝土開始固結，導致內部降溫形成裂縫[1]。

3.2 沉降裂縫

在建設土木工程的過程中，需要對土木工程的地基進行有效的設計和處理。但是在實際施工過程中，地基處理情況和設計需求存在差異，導致后期在施工過程中地基出現差異性沉降，造成土木工程結構出現了沉降裂縫。另外，在案例地基回填施工的過程中，施工人員對土層的處理存在不足，沒有進行壓實，并且施工過程中遇到雨季沒有進行有效的遮蓋，導致地基的填充物被浸泡，出現不均勻沉降現象。如果模板的剛度、支撐間距、底部穩定性等不符合設計需求，也可能出現沉降裂縫。

3.3 地基凍脹裂縫

地基凍脹裂縫一般出現在寒凍區域。甘肅省張掖市處于寒凍區，而高臺縣靈秀嘉苑小區土木工程建設項目在施工過程中歷經冬季，這時施工現場的地基土溫度相對較低，并且由于地基土中存在水分，導致地基出現凍結的情況。一旦地基土凍結，體積會增加出現膨脹現象，這時地基土上部已經完成施工的部位就會由于地基土膨脹出現裂縫問題。因此，為了避免出現地基凍脹裂縫，施工單位在施工中應做好保暖工作。

4 土木工程施工中出現裂縫的原因

4.1 原材料問題

混凝土在土木工程中的有著不可替代的作用，混凝土原材料的優劣，會嚴重影響混凝土的施工和建筑的穩定性，所以在施工過程中原材料的費用支出占比較多。對土木工程出現的裂縫進行分析和統計可以發現，原材料的性能和質量不滿足質量標準是混凝土出現裂縫的重要原因。

4.2 配比問題

混凝土是通過機器將水泥、砂石料等材料進行攪拌得到的混合物，而水泥和砂石等原材料的配比也需要相關的技術人員進行確定和監管。通過對混凝土裂縫形成的因素進行分析可以發現，一些裂縫的產生是因為混凝土原材料的配比問題引起的。通過觀察案例中土木工程的施工場所發現，由于對混凝土的需求量較大，負責攪拌混凝土的人員多是將袋中的水泥和砂石等原材料隨意填放。這會造成混凝土施工的成本不受控制，混凝土的質量、性能和使用效果也會大打折扣，甚至會影響建筑的使用壽命和質量。

4.3 環境因素

高臺縣靈秀嘉苑小區土木工程建設項目主要以混凝土結構為主，而混凝土自身結構實際上對溫度的適應能力較差，其在凝固過程中的溫度變化及外界的溫度變化都會導致混凝土的結構出現熱脹冷縮的情況。這些情況下如果施工單位沒有對混凝土結構進行有效的處理，都會造成混凝土的內部結構出現變化，導致土木工程施工過程中存在大量的裂縫，影響工程施工的穩定性和質量。

4.4 設計因素

土木工程的施工無法離開設計圖紙的支撐，因此需要確保設計圖紙和施工現場以及建筑需求相符合。但是在實際施工的過程中一些設計單位對施工現場沒有進行有效的勘察，導致對施工現場的地質、地貌、氣候等了解存在不足，這時設計圖紙就會出現偏差，也會導致對施工材料的選取、施工技術的應用出現問題。

例如在高臺縣靈秀嘉苑小區土木工程建設項目設計過程中需要對施工現場進行了詳細的勘察，但是由于設計人員疏忽導致沒有意識到施工現場存在的軟土地基問題，地基處理不妥，出現差異性沉降，造成混凝土裂縫的出現[2]。

5 土木工程施工中裂縫的預防措施

為了避免混凝土裂縫的出現，施工單位在施工前應對施工項目進行詳細的調查、勘測和分析，并采取有效的預防措施，避免在施工過程中產生混凝土裂縫。

5.1 對原材料進行把控

混凝土原材料的質量和混凝土的強度、性能有著直接的關系，因此需要對材料的供應商進行篩選。在選擇供應商時可以采用招投標詢價等方式，在保證原材料質量的情況下，選擇性價比最高的原材料供應商。

選定供應商后，開發公司、監理公司、施工公司要對提供的原材料進行入場質量檢測，保證其提供的所有原材料的品質、質量等符合設計要求。對于不符合要求的材料要求其按照合同標準進行更換，如果因為原材料出現混凝土裂縫要對相關的供應商和責任人進行追究。施工過程中要充分重視原材料的質量，從根本上解決建筑工程施工中混凝土出現的裂縫現象，以提升建筑工程的整體質量。

5.2 控制混凝土的配比

混凝土的配比是否正確，會直接影響混凝土的和易性以及抗滲性。因此，管理人員和技術人員一定要重視混凝土的配比和攪拌過程，制定出合理、符合要求的原材料配比，保障混凝土的質量。混凝土中水灰的比例應控制在0.24～0.34，在雨季施工過程中，技術人員可以根據現場的濕度情況，向混凝土中加入一些減水劑，降低混凝土出現裂縫的概率[3]。

另外，管理人員在施工過程中還需要對混凝土攪拌過程進行監管，防止出現工人不按要求工作的情況；技術人員也要根據工地的實際情況，及時調整混凝土中材料的融合比例。

5.3 完善建筑工程設計方案

完善土木結構設計方案是降低混凝土裂縫產生的重要基礎，設計人員要對工程施工的方案以及施工現場進行調研和分析，對設計方案進行優化，提升土木結構設計的水平，并在設計的過程中對混凝土的材料、配比、養護等各項細節進行控制。

設計人員在設計時必須考慮造成混凝土裂縫的主要原因，并結合勘察數據了解周邊的環境濕度、溫度等，然后再結合建筑工程的整體結構對施工材料進行選取和設計。施工單位要做好交底工作，以便及時發現設計圖紙中存在的問題，避免后續出現設計變更影響施工質量和進度。

5.4 做好混凝土養護工作

案例中的土木工程項目在施工過程中面臨著溫度變化情況，并且混凝土在澆筑過程中也會產生溫度應力。為了降低混凝土裂縫出現的概率，施工單位在施工過程中和竣工后應對土木工程中的混凝土結構進行養護，減少混凝土因為濕度和溫度等原因產生收縮裂縫和溫度裂縫。施工單位要設置專人對混凝土進行養護，對于未成型的混凝土要在其表面鋪設防水層，防止雨水等進入混凝土中，對于已經成型的混凝土要做好保溫養護，降低溫度應力產生裂縫的概率[4]。另外，在夏季為減少混凝土水分過量蒸發造成的表面干裂，可以在其表面鋪設覆蓋層，混凝土養護的時間應該不低于15 d。

6 土木工程施工中裂縫的處理措施

6.1 灌漿法

高臺縣靈秀嘉苑小區土木工程建設項目中的框架結構在施工完成后，出現了裂縫，這時施工單位需要采取有效的措施對裂縫進行修復和填補，保障框剪結構的穩定性和質量，避免裂縫擴大。

為了避免在填補過程中破壞周圍的結構，技術人員選擇灌漿法對結構中的大型裂縫進行填補，如圖1所示。但在灌注的過程中施工人員需要注意灌注的速度、時間，保障勻速灌注，避免灌注中斷導致出現初凝現象[5]。另外，灌注過程中為了保障灌注物和原有框剪結構完美融合，在其中加入了一些聚合物，并在施工后進行必要的養護，避免了裂縫填充部位再次出現裂縫，也保障了框架結構的質量。

圖1 灌漿法裂縫修補施工步驟（來源：網絡）

6.2 電化學防護法

高臺縣靈秀嘉苑小區土木工程項目的主體結構為框架剪力墻，應用的是鋼筋混凝土結構。在施工過程中一些部位出現了裂縫，并且混凝土結構中的鋼筋也暴露在空氣中。

為避免鋼筋受到外界環境的腐蝕，影響鋼筋以及土木工程主體結構的質量，施工單位采取了電化學防護法。電化學防護法是當下建筑行業中較為先進的裂縫處理技術，工作人員可以借助設備對裂縫施加電場，讓裂縫處的材料產生電化學反應，并對暴露的鋼筋進行鈍化處理，進而實現對裂縫的處理。

電化學防護法主要包含陰極防護法和氯鹽防護法，本工程應用的是陰極防護法，如圖2所示。這種裂縫修復方式相對較為簡便，適應性較強，并且處理成本低于氯鹽防護法，有助于提升裂縫處理的質量，保障土木工程的整體質量[6]。

圖2 陰極防護法（來源：網絡）

7 結語

土木工程會受到環境、設計、材料等因素的影響，出現混凝土裂縫，會影響工程項目的施工質量、安全性、穩定性以及使用壽命。為此，土木工程施工不僅要對地質、水文以及氣候等條件進行詳細勘察，確保設計和施工現場保持一致，還要對原材料、配比進行控制，并做好混凝土施工后的養護工作，實現對土木工程裂縫的預防，降低裂縫出現的概率，提高土木工程結構的穩定性。同時，對于施工過程中出現的裂縫，施工單位可以根據具體情況選擇合理的處理措施，對裂縫進行填補，進一步保障土木工程結構的穩定性以及施工質量。