劉 捧

山西潞安工程有限公司（046100）

1 混凝土裂縫類型

1.1 溫度裂縫

混凝土結(jié)構(gòu)會因為溫度的變化發(fā)生裂縫，這種裂縫被稱為溫度裂縫。溫度裂縫特征比較顯著，可導致混凝土結(jié)構(gòu)變形，還有可能產(chǎn)生混凝土開裂。溫度裂縫主要為“斜八字”，建筑兩端溫度裂縫多于中間，頂層多于墻下，陽面多于陰面[1]。此外，門窗洞口也比較容易出現(xiàn)溫度裂縫。簡而言之，應力較為集中的建筑部位，更容易出現(xiàn)溫度裂縫。

1.2 收縮裂縫

收縮裂縫是指由混凝土材料發(fā)生收縮變形而引起的裂縫，此種類型裂縫的特征比較明顯，主要表現(xiàn)為早期收縮裂縫發(fā)展速度比較快，隨著時間的變化收縮作用逐漸降低。收縮裂縫分布范圍比較廣，并且數(shù)量眾多，主要形態(tài)為“倒八字”[2]。觀察發(fā)現(xiàn)，混凝土結(jié)構(gòu)如果受潮或遇水，材料可能發(fā)生膨脹反應，即使及時脫水，也可能產(chǎn)生收縮變形，從而產(chǎn)生裂縫。這種情況產(chǎn)生的收縮作用雖然比較小，但是對高層建筑結(jié)構(gòu)的影響仍然不可忽視。

1.3 沉降裂縫

建筑工程項目出現(xiàn)不均勻沉降，是建筑施工中比較常見的現(xiàn)象，也是不可避免的。但是，不均勻沉降后，會導致建筑出現(xiàn)沉降裂縫，特別是高層建筑更容易導致沉降裂縫。沉降裂縫的主要特征是底層裂縫比較嚴重，上層裂縫比較輕，并且裂縫形態(tài)多為“斜向裂縫”。不均勻沉降很少引起橫向或豎向裂縫，并且裂縫主要出現(xiàn)在混凝土梁上，特別是柱和梁交界位置。如果高層建筑上部主體結(jié)構(gòu)剛度比較大，則在一些相對獨立的基礎結(jié)構(gòu)上容易出現(xiàn)水平方向的沉降裂縫。

2 混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的成因

2.1 環(huán)境因素

環(huán)境因素是造成建筑混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)溫度裂縫的主要原因，如果建筑所在地晝夜溫差比較大，則更容易形成溫度裂縫。當工程項目所處地區(qū)溫度較高時建筑內(nèi)部結(jié)構(gòu)會發(fā)生一定形變，當溫度下降后結(jié)構(gòu)又會發(fā)生收縮。通常情況下，溫度變化速度高于混凝土形變和收縮速度是出現(xiàn)裂縫的原因。

2.2 材料因素

材料因素是導致混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)收縮裂縫的主要原因。混凝土主要原材料為硅酸鹽水泥，水泥在水化過程中會出現(xiàn)比較強烈的收縮反應，并且向外界釋放大量熱量。與此同時，材料也有可能受到化學收縮作用的影響，從而產(chǎn)生干縮變形，導致混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)收縮裂縫[3]。另外，混凝土澆筑后，如果養(yǎng)護工作不到位，混凝土也會因收縮作用出現(xiàn)裂縫。

2.3 地基因素

由地基變形所產(chǎn)生的不均勻沉降也是混凝土裂縫的主要原因。因為，高層建筑在地基沉降過程中，會導致混凝土受力結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，導致受力狀態(tài)失衡，并且產(chǎn)生新的剪應力和拉應力，在高層建筑自身重力和外力擠壓的作用下，一旦結(jié)構(gòu)抗剪強度無法抵御上述壓力，就會直接引發(fā)建筑混凝土結(jié)構(gòu)裂縫，特別是一些薄弱部位，更容易出現(xiàn)開裂現(xiàn)象。

3 混凝土裂縫的防治策略

以某高層建筑工程為例，分析混凝土裂縫的防治策略。該工程主要情況見表1。

表1 本工程概述

結(jié)合工程實際需要，為減少混凝土結(jié)構(gòu)裂縫，主要采取以下防治措施。

3.1 溫度裂縫防治策略

考慮到本工程施工體量比較大，施工過程中比較容易受到多種因素的影響，并且有增加溫度裂縫的風險。在施工過程中，本工程采取多種措施，對溫度裂縫進行有效控制，見表2。

表2 本工程溫度裂縫防治方法

通過上述防治措施，降低混凝土結(jié)構(gòu)溫度裂縫。在此基礎上，完善施工設計方案，結(jié)合本工程所在地區(qū)自然環(huán)境因素、地質(zhì)條件、季節(jié)變化，借助大數(shù)據(jù)進行詳細分析，找出可能引發(fā)裂縫的潛在因素。結(jié)合調(diào)查以及分析結(jié)果，對混凝土施工工藝進行優(yōu)化，最大程度上控制溫度變化對結(jié)構(gòu)的影響，降低溫度裂縫[4]。

3.2 收縮裂縫防治策略

為進一步減少收縮裂縫對本工程混凝土施工的影響，嚴格按照施工規(guī)范以及要求，準確標記本高層建筑工程項目中混凝土結(jié)構(gòu)中比較容易出現(xiàn)收縮裂縫的位置，強化混凝土施工。如梁腹兩側(cè)對稱性收縮裂縫出現(xiàn)概率比較大，在實際施工過程中，本工程通過設置一定構(gòu)造梁、圈梁和抗裂柱，加強建筑結(jié)構(gòu)自身的抗剪力[5]，在此基礎上加強混凝土結(jié)構(gòu)抗拉能力。在選擇材料上，盡量將材料干縮值控制在合理范圍之內(nèi)，詳細分析混凝土混合料中的材料，合理控制每種材料的含水率，根據(jù)實際需要正確選擇混凝土施工原材料。本工程為避免硅酸鹽水泥收縮對混凝土結(jié)構(gòu)的影響，在選材上盡量選擇收縮作用比較容易控制的水泥。除此之外，本工程在混凝土材料振搗期間，為進一步加強抗拉強度，減少收縮作用，合理使用減水劑，并在混凝土澆筑之前詳細檢查框架梁結(jié)構(gòu)情況，保證特殊部位的干燥性，以免對混凝土澆筑效果產(chǎn)生不良影響。

3.3 沉降裂縫防控策略

導致高層建筑發(fā)生地基變形的因素較多，包括環(huán)境勘察、地基設計等，如果忽略這些因素，將會明顯增加高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)開裂風險，從而降低建筑總體結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量[6]。因此，本工程組織相關(guān)人員對地基基礎沉降情況進行觀測，準確記錄，將地基沉降情況作為確定混凝土施工方案的重要參考依據(jù)。

如發(fā)現(xiàn)有明顯沉降的位置，則采用控制基礎結(jié)構(gòu)及壓力注漿等方法進行控制。在本工程部分建筑結(jié)構(gòu)內(nèi)部增加地梁（部分建筑通過設置外部聯(lián)系梁），架空現(xiàn)有基礎，改變上部結(jié)構(gòu)的傳力路徑，避免地基嚴重沉降引發(fā)混凝土結(jié)構(gòu)裂縫。觀測基礎沉降情況，制訂合理的上部結(jié)構(gòu)修補方案。

4 結(jié)語

混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫，是建筑工程項目的施工通病，目前為止尚無辦法根治，只能通過改進施工技術(shù)或采取必要措施進行預防，以減少混凝土結(jié)構(gòu)裂縫，提高建筑項目施工質(zhì)量。施工人員除了要掌握混凝土裂縫類型和成因，也要在實際施工過程中嚴格把握質(zhì)量關(guān)，結(jié)合混凝土施工工藝確定混凝土配合比，并在此基礎上不斷完善混凝土澆筑、振搗和養(yǎng)護工作，從而有效控制混凝土結(jié)構(gòu)裂縫，為施工質(zhì)量的提升提供保障。