韓永林 山西路橋集團(tuán)試驗(yàn)檢測(cè)中心有限公司

1 前言

21 世紀(jì)的中國，隨著社會(huì)的飛速發(fā)展和人民生活水平的不斷提升、科學(xué)技術(shù)的大力發(fā)展和社會(huì)運(yùn)作效率的不斷提高，國家的建設(shè)步伐越來越快，城鎮(zhèn)化進(jìn)程大步向前，人口也不斷向一、二線城市遷徙，向區(qū)域中心城市集中。隨著人口密度的增大以及新開發(fā)用地的難以取得，高層寫字樓的地位越來越重要。這既是城市化進(jìn)程中非常重要的一步，也是我國公共資源中非常重要的一環(huán)，對(duì)于提高人民生活質(zhì)量、促進(jìn)社會(huì)的和諧共進(jìn)和穩(wěn)定發(fā)展有著非常重要的作用。建筑行業(yè)日趨成熟，已成為支撐全民經(jīng)濟(jì)的重要產(chǎn)業(yè)之一，由此超高層建筑應(yīng)運(yùn)而生，但其也存在建筑規(guī)模大、結(jié)構(gòu)難度大、施工風(fēng)險(xiǎn)高、安全隱患高、管理模式經(jīng)驗(yàn)不足等問題。混凝土由于自身的屬性，不僅成本低，而且有較好的耐用性，并且在實(shí)際的施工過程中易于取得，因此一直是整個(gè)建筑行業(yè)最常見的材料之一。但是混凝土本身有一個(gè)缺陷，即容易受牽拉而變形、抗拉壓的能力較差，受力不均勻時(shí)容易導(dǎo)致建筑物產(chǎn)生裂縫，并且如果縫隙過大便會(huì)引起建筑整體結(jié)構(gòu)的破壞，致使承載能力大大降低。而有許多因素如當(dāng)天的天氣、濕度、地下條件等，都會(huì)對(duì)混凝土的性能有較大的影響。特別是當(dāng)環(huán)境溫度處于25℃以上時(shí)，這時(shí)在灌注過程中產(chǎn)生裂縫的概率明顯上升，在凝結(jié)的過程中也易發(fā)生變形。因此在前期施工規(guī)劃時(shí)，便要依據(jù)當(dāng)?shù)氐募竟?jié)特點(diǎn)，遵循力學(xué)原理和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理，進(jìn)行混凝土的施工技術(shù)規(guī)劃?；炷翝仓捻樌_展以及后續(xù)建設(shè)是整個(gè)安裝項(xiàng)目的重中之重。超高層建筑中的澆筑水平的控制為建筑的正常運(yùn)作提供了保障基礎(chǔ)。近年來，在相關(guān)專業(yè)人員以及管理人員的努力下，我國的質(zhì)量控制、安全管理在建筑施工工程中取得了很大的進(jìn)步。我國大量的管理學(xué)者和企業(yè)的管理層開始投入較多的時(shí)間、資金來重點(diǎn)研究適合我國發(fā)展的建筑裂縫質(zhì)量控制管理模式?？傮w而言，還是存在著控制水平參差不齊的現(xiàn)象。而造成這些問題的主要原因：一方面，導(dǎo)致混凝土裂縫發(fā)生的因素多種多樣。其施工有一定的復(fù)雜性與廣泛性，整個(gè)灌注施工項(xiàng)目中所涉及的部門與機(jī)構(gòu)非常復(fù)雜，而且互相之間有一定的合作、制約等。并且，裂縫的不穩(wěn)定性以及失去控制等問題，需要更深層次地探究裂縫出現(xiàn)的原因以及相應(yīng)科學(xué)有效的防治方案。大型混凝土結(jié)構(gòu)的裂縫發(fā)生機(jī)制及其預(yù)防和控制對(duì)建筑業(yè)的未來發(fā)展具有重要作用；另一方面，在結(jié)合國內(nèi)外優(yōu)秀的裂縫質(zhì)量控制管理方法與體系時(shí)，未能將自身的實(shí)際情況與所處環(huán)境很好地結(jié)合在一起，未能吸收國內(nèi)外的優(yōu)秀經(jīng)驗(yàn)合適地運(yùn)用到相關(guān)的具體施工管理案例中。

2 混凝土概述

2.1 混凝土定義

混凝土以水泥為主材，摻入一系列的化學(xué)物質(zhì)等，按照科學(xué)配置，由適當(dāng)比例的堅(jiān)硬人造石均勻攪拌而成，具有致密和硬化的形態(tài)特征。我國關(guān)于混凝土的概念主要指的是在結(jié)構(gòu)物最小實(shí)心尺寸至少為1m的材料，或由于溫度而形成凝膠材料變化而會(huì)造成裂縫的產(chǎn)生。國內(nèi)專家普遍認(rèn)為，堅(jiān)固的建筑物被傾倒在現(xiàn)場(chǎng)或地下建筑物和基礎(chǔ)設(shè)施中，容易導(dǎo)致裂縫的結(jié)構(gòu)收縮統(tǒng)稱為混凝土。在一些文獻(xiàn)中，混凝土的概念更加注重以下兩點(diǎn)：一是截面面積小，在所有方向上都必須至少大于80cm；二是由于溫度而導(dǎo)致的裂縫，通過混凝土構(gòu)造能夠達(dá)到。

2.2 混凝土特點(diǎn)

（1）混凝土在外界溫度或者濕度發(fā)生改變時(shí)，容易產(chǎn)生形變以及硬化。相關(guān)的地方可能會(huì)發(fā)生受力不均的狀況，在這些區(qū)域中水泥石的收縮率更大。在形狀變化的產(chǎn)生和內(nèi)部的約束中，存在有限變化的形變。如果超過了其形變極限，便會(huì)提高裂縫產(chǎn)生的概率。

（2）混凝土耐牽引性僅占耐壓性的10%，并且具有拉伸和變形的能力。另外，由于混凝土本身的尺寸和所用水泥的量，在鑄造過程中會(huì)迅速散發(fā)大量的熱量，但自身較低的散熱能力，內(nèi)部溫度較低，容易造成內(nèi)部溫度的極速上升，而內(nèi)外溫差急速增大，也容易造成裂縫的產(chǎn)生。在大多數(shù)情況下，外殼外部的溫度如果超過25℃，內(nèi)部溫度的急劇升高將導(dǎo)致砼體積發(fā)生重大變化。在開始澆灌的時(shí)候，彈模較低，并且溫度升高引起的溫度應(yīng)力相對(duì)較低。如果力大于其抗拉強(qiáng)度極限，則會(huì)發(fā)生裂紋并發(fā)生泄漏現(xiàn)象，嚴(yán)重的還會(huì)影響建筑的質(zhì)量安全，所以應(yīng)爭取少次多量，盡量一次性地完成澆筑灌注，施工時(shí)須對(duì)施工方進(jìn)行準(zhǔn)確且有效的控制。

（3）大部分大型混凝土適用于建筑施工中的基礎(chǔ)工程。為了防止混凝土滲漏，因此制定了較高的規(guī)定。大規(guī)模的混凝土由于固體混凝土基礎(chǔ)設(shè)施的復(fù)雜性和框架的更多使用路徑，熱效率通常在工作中效率較低，并且鋼筋框架具有較大的直徑，而鋼筋傳導(dǎo)熱的能力較強(qiáng)，所以在與混凝土進(jìn)行混合的過程中會(huì)進(jìn)行收縮，容易在鋼筋接觸面產(chǎn)生輻射形狀的裂縫現(xiàn)象。

4 建筑工程施工中混凝土出現(xiàn)裂縫的成因

4.1 溫度影響

在一般情況下，周圍環(huán)境，尤其是溫度的變化，會(huì)給施工場(chǎng)所的大部分材料都帶來一些影響。因此，溫度的變化也會(huì)給混凝土的質(zhì)量帶來很大的影響，即溫度變化會(huì)導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)裂縫的現(xiàn)象。物體受熱會(huì)產(chǎn)生一定程度的膨脹現(xiàn)象，而當(dāng)溫度下降時(shí)，物體又會(huì)出現(xiàn)收縮現(xiàn)象。因此在一天當(dāng)中，如果晝夜溫差或一段時(shí)間內(nèi)的溫差過大，那么混凝土的內(nèi)在結(jié)構(gòu)也會(huì)產(chǎn)生一定程度的波動(dòng)。在建筑項(xiàng)目進(jìn)行施工的時(shí)候，一般都是由混凝土包裹鋼筋材料的。但是鋼筋材料的膨脹系數(shù)與混凝土的膨脹系數(shù)相比十分大，因此在經(jīng)受了同樣的溫差之后，鋼筋材料的膨脹程度會(huì)大于混凝土的膨脹程度，這就導(dǎo)致了混凝土?xí)粷u漸拉伸，最終產(chǎn)生裂縫。除此之外，混凝土滋生的溫度變化也會(huì)導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生。在配置混凝土的時(shí)候，水與水泥進(jìn)行混合會(huì)釋放出熱量，相關(guān)工作人員要對(duì)此進(jìn)行注意。并且一般混凝土材料兩面所接觸的材料是不相同的，這就導(dǎo)致了混凝土兩面硬化的速度也是不同的。最后，混凝土兩面的溫度也是不同的，一般來說，考建筑內(nèi)部較近的混凝土的熱量不容易釋放，而外側(cè)的則較容易，因此內(nèi)側(cè)可能會(huì)出現(xiàn)持續(xù)膨脹的情況，最終導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生。

4.2 材料質(zhì)量影響與配比影響

混凝土材料是由水泥、凝膠材料、水、砂、石子等材料按照專業(yè)的比例調(diào)配而成的一種材料。因此，如果相關(guān)的施工人員沒能夠在調(diào)配混凝土的過程中使用質(zhì)量合格的材料，或者在調(diào)配過程當(dāng)中沒有按照合理的比例、順序調(diào)配各種材料，那么混凝土的質(zhì)量就難以得到保證，而質(zhì)量不過關(guān)的混凝土就會(huì)非常容易出現(xiàn)裂縫的現(xiàn)象。在實(shí)際的施工過程中，許多施工人員、施工小組為了節(jié)省原材料的費(fèi)用，選擇使用劣質(zhì)但價(jià)格低廉的產(chǎn)品，這種行為時(shí)非常不值得提倡的，雖然這種行為為施工隊(duì)伍節(jié)省了原材料費(fèi)用，但造成的后果是十分惡劣的。

4.3 施工環(huán)節(jié)的影響

在考慮了以上兩種因素的影響之后，還有一種情況可能導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)裂縫，那就是施工過程當(dāng)中有不當(dāng)?shù)呐e措。施工技術(shù)對(duì)整個(gè)工程的影響也是十分大的，在施工過程當(dāng)中，如果相關(guān)的工作人員沒有按照指定的工序施工，或者沒有嚴(yán)格按照施工圖上的指示施工，又或者施工人員沒有按照正確的順序進(jìn)行施工，都有可能導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象。除此之外，在施工完成之后，相關(guān)的驗(yàn)收人員在驗(yàn)收過程當(dāng)中態(tài)度不嚴(yán)謹(jǐn)也有可能導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象，最終導(dǎo)致整個(gè)工程的施工質(zhì)量下降。在實(shí)際的施工過程當(dāng)中，有許多施工人員對(duì)施工環(huán)節(jié)并不在意，沒有意識(shí)到混凝土出現(xiàn)裂縫的危害性和嚴(yán)重性，對(duì)裂縫現(xiàn)象所需要采取的舉措也不是十分熟悉，這些都非常容易導(dǎo)致混凝土裂縫現(xiàn)象的出現(xiàn)。

5 混凝土裂縫防治對(duì)策

5.1 做好建筑物設(shè)計(jì)工作施工企業(yè)

在對(duì)建筑物進(jìn)行施工之前，需要依照施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況對(duì)施工建筑物進(jìn)行科學(xué)合理的設(shè)計(jì)，倘若建筑物設(shè)計(jì)合理不當(dāng)，就會(huì)引發(fā)混凝土出現(xiàn)裂縫。這就要求施工建筑設(shè)計(jì)師圖紙?jiān)O(shè)計(jì)階段應(yīng)對(duì)施工建筑物中的“抗與放”的關(guān)系予以充分考慮。在設(shè)計(jì)過程中，“放”主要是指施工建筑物需要為防治裂縫留有充足的余量，防止建筑物因內(nèi)部結(jié)構(gòu)輕微變化或者外部結(jié)構(gòu)輕微變化而出現(xiàn)裂縫。“放”在施工設(shè)計(jì)中應(yīng)防止混凝土拉力過于集中導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)裂縫，這就要求設(shè)計(jì)人員充分考慮到建筑物可能出現(xiàn)變形的情況。另外，設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)過程中應(yīng)對(duì)混凝土收縮裂縫進(jìn)行防治，可以要求施工人員在實(shí)際施工過程中添加適當(dāng)?shù)呐蛎泟?，以防止混凝土出現(xiàn)收縮情況，還要對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋位置進(jìn)行科學(xué)合理的設(shè)置，以此減少鋼筋混凝土裂縫出現(xiàn)的情況。

5.2 注重施工材料與混凝土配比

由于公路、橋梁、樓房等建筑物用途不同，混凝土配比要求也存在較大不同。在建筑物施工過程中，施工人員需要根據(jù)建筑物的具體用途，科學(xué)合理地選擇混凝土強(qiáng)度，并為其配備相對(duì)應(yīng)的水泥品種型號(hào)，同時(shí)選擇配比優(yōu)質(zhì)的砂石石料，還可以根據(jù)實(shí)際情況選擇外加劑，在確保施工企業(yè)建成的建筑物具有良好的穩(wěn)定性的同時(shí)，減少水泥使用量。另外，施工人員在施工過程中還要根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況合理添加混凝土膨脹劑，嚴(yán)格依照砂石質(zhì)量適當(dāng)調(diào)整混凝土配比，只有這樣才能減少混凝土裂縫情況，為后續(xù)施工建筑奠定良好基礎(chǔ)。

5.3 控制溫度與施工質(zhì)量

在建筑施工過程中，要想降低混凝土裂縫出現(xiàn)概率，就要減少混凝土溫度應(yīng)力。這就要求施工人員在實(shí)際施工過程中通過改良初級(jí)料的配比份額來控制混凝土溫度。在天氣炎熱時(shí)，需要對(duì)混凝土澆筑工序做好散熱措施，并使用冷水管對(duì)混凝土澆筑層進(jìn)行散熱，以便用涼水帶走混凝土多余熱量；在天氣寒冷時(shí)，需要對(duì)混凝土設(shè)計(jì)提高強(qiáng)度，防止混凝土出現(xiàn)熱脹冷縮現(xiàn)象。根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)研究結(jié)果表明，90%的混凝土裂縫都與施工質(zhì)量把控不嚴(yán)有著極大關(guān)系。為此，施工單位應(yīng)加強(qiáng)施工監(jiān)督管理，嚴(yán)格把控施工質(zhì)量，確保混凝土實(shí)際施工配比與設(shè)計(jì)配比相吻合。待施工結(jié)束以后，施工人員還要對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行施工養(yǎng)護(hù)，確?；炷聊軌蛘Ｓ枰允褂?，對(duì)混凝土存在的病害做好相關(guān)防治工作。

6 結(jié)束語

綜上所述，混凝土裂縫在建筑物施工過程中屬于較為常見的施工現(xiàn)象，由于混凝土裂縫產(chǎn)生因素過于復(fù)雜，要求施工設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)圖紙時(shí)對(duì)可能存在的混凝土裂縫因素予以充分考慮，確保施工人員在施工過程中能夠依照施工設(shè)計(jì)圖紙要求，嚴(yán)格掌控好混凝土各種材料配比。在控制混凝土溫度應(yīng)力的同時(shí)，還要對(duì)混凝土質(zhì)量予以控制，以此提高鋼筋混凝土建筑物施工質(zhì)量，確保后續(xù)施工工程順利進(jìn)行。