吳向前

（山西三建集團(tuán)有限公司，山西 長治 046000）

0 引言

建筑工程混凝土裂縫問題會(huì)嚴(yán)重影響建筑結(jié)構(gòu)，其強(qiáng)度和耐久性也會(huì)有所降低。如何控制裂縫、預(yù)防裂縫的產(chǎn)生是技術(shù)人員和施工人員需要著重考慮的問題?？紤]到混凝土裂縫產(chǎn)生的原因具有多樣性，應(yīng)結(jié)合建筑施工實(shí)際情況對(duì)控制要點(diǎn)進(jìn)行明確。因此，本文結(jié)合具體工程施工案例，對(duì)裂縫成因進(jìn)行分析，并基于成因分析探討裂縫控制與防治技術(shù)。

1 案例分析

某建筑工程主體結(jié)構(gòu)為鋼筋框架混凝土結(jié)構(gòu)，高度為26.5m，共計(jì)8 層，地下1 層，設(shè)計(jì)混凝土質(zhì)量等級(jí)為C30，混凝土應(yīng)用種類為普通混凝土。主體框架施工完成之后，發(fā)現(xiàn)其存在4 條大小不一的裂縫，位置分別位于建筑2 層的底板位置，建筑地下室外墻位置，建筑結(jié)構(gòu)樓板位置，地下室頂板位置[1]。裂縫問題的產(chǎn)生導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)防水效果降低，具體裂縫參數(shù)如表1 所示。

表1 裂縫參數(shù)記錄

2 混凝土裂縫成因分析

2.1 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理

建筑工程混凝土裂縫問題產(chǎn)生原因比較多，整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理是導(dǎo)致裂縫問題產(chǎn)生的主要原因之一，該問題的產(chǎn)生會(huì)直接導(dǎo)致建筑工程的缺陷，使得混凝土內(nèi)部出現(xiàn)明顯的裂縫。裂縫的產(chǎn)生是由于結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定而使得混凝土主體結(jié)構(gòu)遭受一定的壓力，設(shè)計(jì)方案未充分考慮實(shí)際的工程環(huán)境，導(dǎo)致樓板混凝土澆筑形式、承重墻體剛度增加，承載力無法滿足實(shí)際的承載要求，從而使得裂縫問題出現(xiàn)。對(duì)案例中的裂縫問題產(chǎn)生的原因進(jìn)行分析，C 裂縫和B 裂縫產(chǎn)生的主要原因在一定程度上受到結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的影響，樓板和外墻的承載力減弱，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性喪失，從而產(chǎn)生裂縫[2]。

2.2 溫度控制不科學(xué)

混凝土施工過程中如果溫度控制不當(dāng)，也會(huì)導(dǎo)致裂縫問題的產(chǎn)生。溫度過低會(huì)導(dǎo)致混凝土材料的均勻程度有所降低，溫度過高則會(huì)導(dǎo)致混凝土的剛度增加，抗應(yīng)力能力降低。環(huán)境溫度、施工溫度等均會(huì)對(duì)混凝土材料的性能產(chǎn)生一定程度的影響，從而導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)局部位置出現(xiàn)明顯的開裂問題。由于混凝土施工所處的環(huán)境處于動(dòng)態(tài)變化過程中，溫度可能會(huì)產(chǎn)生一定程度的變化，溫度過大而出現(xiàn)膨脹問題，或者溫度過低而產(chǎn)生收縮問題，在較大的溫差環(huán)境下，不斷地收縮和膨脹會(huì)影響到混凝土的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，使得裂縫產(chǎn)生，并可能會(huì)不斷的延伸。案例中的D 裂縫深度較小，長度較長，可能是由于溫度控制不科學(xué)導(dǎo)致的。

2.3 原材料使用不規(guī)范

混凝土原材料配比會(huì)對(duì)質(zhì)量產(chǎn)生一定程度的影響，如果配比不合理會(huì)導(dǎo)致混凝土質(zhì)量較差，在凝固的過程中產(chǎn)生裂縫。混凝土原材料中需要應(yīng)用到水泥、砂石、骨料、外加劑、水等，通過合理的配比保障混凝土的結(jié)構(gòu)性能穩(wěn)定性，使其可以滿足建筑工程建設(shè)的質(zhì)量要求。配比不當(dāng)會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的物理性能降低，材料的膠凝效果下降，使得結(jié)構(gòu)裂縫產(chǎn)生。水泥品種、水分含量均是裂縫問題產(chǎn)生的主要影響因素。案例中的混凝土裂縫問題可能由于原材料的配比出現(xiàn)一定程度的偏差，從而產(chǎn)生裂縫[3]。

2.4 鋼筋結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定

鋼筋結(jié)構(gòu)作為承載混凝土結(jié)構(gòu)的主體框架，對(duì)混凝土的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性會(huì)產(chǎn)生直接影響?？紤]到混凝土結(jié)構(gòu)固化過程中以鋼筋框架為依托，如果鋼筋材料發(fā)生一定程度的銹蝕，整個(gè)結(jié)構(gòu)焊接不牢固，會(huì)導(dǎo)致混凝土在凝固過程中發(fā)生一定程度的形變，框架支撐體系也有所降低，混凝土結(jié)構(gòu)連接位置的穩(wěn)定性也會(huì)有所降低。上述案例中對(duì)混凝土裂縫問題成因進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)A 裂縫和B 裂縫產(chǎn)生位置鋼筋發(fā)生了明顯的銹蝕，腐蝕問題比較嚴(yán)重，這導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性有所喪失，這是導(dǎo)致裂縫問題產(chǎn)生的主要原因之一。

2.5 收縮裂縫問題

收縮裂縫是建筑工程混凝土施工比較常見的問題之一，在混凝土凝固后一段時(shí)間內(nèi)，混凝土澆筑完成一周左右，出現(xiàn)長度不一的不規(guī)則裂縫。收縮裂縫是由于混凝土施工后養(yǎng)護(hù)不當(dāng)所導(dǎo)致的，由于材料凝固期間環(huán)境發(fā)生變化，材料內(nèi)部的水分蒸發(fā)，過快的水分流失速度導(dǎo)致混凝土表面呈現(xiàn)出干燥的問題，表面逐漸干裂，從而出現(xiàn)收縮裂縫問題。環(huán)境的濕度和養(yǎng)護(hù)的技術(shù)均會(huì)對(duì)伸縮裂縫產(chǎn)生一定程度的影響。案例中的D 裂縫可能由于養(yǎng)護(hù)不當(dāng)導(dǎo)致。

3 建筑工程混凝土裂縫控制與防治方法

3.1 混凝土裂縫控制方法

3.1.1 設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)優(yōu)化

混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化是減少裂縫問題產(chǎn)生的主要措施之一，為解決工程建設(shè)期間混凝土裂縫問題，需要在設(shè)計(jì)階段充分考慮建筑結(jié)構(gòu)的科學(xué)性與穩(wěn)定性，優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)。案例中的建筑工程項(xiàng)目為中層建筑，用途為住宅，考慮到混凝土強(qiáng)度等級(jí)與強(qiáng)度值與建筑結(jié)構(gòu)之間的內(nèi)在聯(lián)系。

其中，Rb是整個(gè)電池組的等效內(nèi)阻，Rc是單個(gè)電容模塊的內(nèi)阻，Cc 是單個(gè)電容的電容值，l為電容并聯(lián)支路數(shù)量與串聯(lián)單體數(shù)量的比值。

在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，應(yīng)對(duì)混凝土的軸心抗壓以及抗拉強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)，C30 混凝土強(qiáng)度等級(jí)抗壓值為20.1N/mm2，抗拉值為2.01N/mm2。在設(shè)計(jì)方案中應(yīng)對(duì)混凝土強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)值與實(shí)際設(shè)計(jì)值進(jìn)行對(duì)比分析，強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)保障在95%以上。在此，為保障混凝土結(jié)構(gòu)強(qiáng)度設(shè)計(jì)的合理性，應(yīng)建立建筑工程混凝土結(jié)構(gòu)模型，應(yīng)用信息技術(shù)對(duì)設(shè)計(jì)強(qiáng)度、設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行明確，將設(shè)計(jì)值輸入模型系統(tǒng)之中，根據(jù)數(shù)據(jù)分析技術(shù)找到混凝土結(jié)構(gòu)的薄弱區(qū)域，適當(dāng)?shù)奶岣呋炷两Y(jié)構(gòu)的等級(jí)，以模型輸出結(jié)果作為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)之一。在混凝土結(jié)構(gòu)實(shí)際施工過程中，也要參照標(biāo)準(zhǔn)值和設(shè)計(jì)值，對(duì)技術(shù)施工方案進(jìn)行明確，保障混凝土結(jié)構(gòu)的合理性，嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)方案對(duì)鋼筋的數(shù)量以及混凝土的強(qiáng)度進(jìn)行控制，減少裂縫問題產(chǎn)生的可能性。

3.1.2 加強(qiáng)溫度控制

混凝土施工應(yīng)在充分調(diào)研環(huán)境溫度參數(shù)和環(huán)境變化的基礎(chǔ)上進(jìn)行，切實(shí)保障混凝土所處環(huán)境的溫差變化合理，控制高度溫差，尤其是在混凝土澆筑過程中，應(yīng)將溫度控制在標(biāo)準(zhǔn)的范圍之內(nèi)。案例中混凝土施工處于3月份，一般部位的混凝土最高溫度應(yīng)控制在45℃左右，禁止?jié)仓^程中出現(xiàn)超出標(biāo)準(zhǔn)值的情況。由于環(huán)境變化導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)發(fā)生一定程度的變化，上層溫差應(yīng)控制在17℃左右，并嚴(yán)格按照《混凝土強(qiáng)度等級(jí)設(shè)計(jì)指標(biāo)》文件中對(duì)溫度的要求，改善混凝土的性能。

具體而言，溫度控制應(yīng)結(jié)合環(huán)境變化情況與施工現(xiàn)場(chǎng)設(shè)計(jì)情況，制定適宜的溫度控制計(jì)劃，預(yù)設(shè)相應(yīng)的溫度控制措施，減少凝膠材料水熱化現(xiàn)象的產(chǎn)生，必要時(shí)可以通過埋設(shè)冷卻水管等方式降低混凝土的溫度。澆筑期間也要盡可能避免溫度出現(xiàn)回升，混凝土暴露時(shí)間也要控制，運(yùn)輸過程中需要做好保溫工作，并適當(dāng)?shù)氖褂帽夭牧虾透魺岵牧蠈?duì)其進(jìn)行保護(hù)。通常情況下，混凝土結(jié)構(gòu)裂縫問題產(chǎn)生是由于溫度過高或者溫差過大所引發(fā)的，溫度過低的情況計(jì)較少。因此，混凝土結(jié)構(gòu)施工人員應(yīng)格外注意其不要出現(xiàn)溫差過大或者溫度過高問題，導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)裂縫產(chǎn)生。

3.1.3 合理材料配比

3.1.4 重視鋼筋檢驗(yàn)

鋼筋的質(zhì)量應(yīng)滿足要求，需要避免其出現(xiàn)鋼筋結(jié)構(gòu)焊接不牢固或者鋼筋框架出現(xiàn)銹蝕的問題。鋼筋的質(zhì)量會(huì)導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫問題，確保鋼筋的規(guī)格參數(shù)滿足主體應(yīng)力支撐的要求，并在投入使用之前對(duì)鋼筋進(jìn)行合理的保存，避免由于空氣中濕度過大或者水分過多、降水等導(dǎo)致鋼筋出現(xiàn)一定程度的銹蝕，使得鋼筋的質(zhì)量有所下降。鋼筋框架焊接完成之后，對(duì)其焊接點(diǎn)的參數(shù)進(jìn)行控制，盡可能保障其質(zhì)量可以滿足實(shí)際要求，確保其整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，隨后進(jìn)行混凝土澆筑施工。

3.1.5 加強(qiáng)振搗與養(yǎng)護(hù)

在混凝土澆筑過程中，同時(shí)要對(duì)其進(jìn)行振搗處理，振搗的過程也會(huì)對(duì)混凝土的質(zhì)量產(chǎn)生一定程度的影響，可能導(dǎo)致其出現(xiàn)裂縫問題?；炷琳駬v過程中要采用快插、慢拔的方法，切記不要在混凝土中留下相應(yīng)的孔隙，使得其質(zhì)量有所下降。每次振搗時(shí)間應(yīng)控制在25s 上下，當(dāng)觀察混凝土不再下沉、不再出現(xiàn)氣泡時(shí)，停止振搗。振搗時(shí)間和振搗距離也需要嚴(yán)格控制，振搗器應(yīng)插入混凝土下10cm 位置，實(shí)現(xiàn)對(duì)混凝土的分層振搗，振搗插入前后間距應(yīng)控制在40cm 左右，可以減少出現(xiàn)漏振的情況出現(xiàn)。振搗過程中也要避免觸碰到鋼筋主體結(jié)構(gòu)以及工程建設(shè)過程中的預(yù)埋件等，振搗過程中使用木錘輕輕敲擊模板，并輔助應(yīng)用鐵釬使得振搗夯實(shí)。

振搗嚴(yán)格按照技術(shù)方案執(zhí)行，完成后應(yīng)對(duì)混凝土進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，減少環(huán)境因素、人為因素對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)質(zhì)量產(chǎn)生影響，使得其出現(xiàn)伸縮裂縫。混凝土養(yǎng)護(hù)的重點(diǎn)是控制溫度和濕度，使得混凝土結(jié)構(gòu)的硬化程度持續(xù)增長，在水化的作用下提高混凝土的質(zhì)量。養(yǎng)護(hù)期間，相關(guān)人員應(yīng)在混凝土結(jié)構(gòu)表面噴灑一些水分，并使用薄膜覆蓋保護(hù)，避免其出現(xiàn)蒸發(fā)量過大的問題出現(xiàn)，按照水分吸收和蒸發(fā)程度，設(shè)置噴灑時(shí)間以及噴灑周期，待7d 之后或者混凝土完全固化之后，拆除養(yǎng)護(hù)裝置。

3.2 混凝土裂縫防治方法

混凝土裂縫問題在建筑工程施工中比較常見，為切實(shí)保障建筑工程質(zhì)量，應(yīng)盡可能以裂縫預(yù)防為主，對(duì)混凝土施工程序、施工標(biāo)準(zhǔn)、施工方法等進(jìn)行控制，但可能由于失誤等問題出現(xiàn)裂縫，則需要采取相應(yīng)的補(bǔ)救措施，對(duì)其進(jìn)行修復(fù)。目前，比較常見的裂縫修復(fù)方法有3 種，適用于不同類型的裂縫，具體如下。

3.2.1 表面修補(bǔ)技術(shù)

該方法應(yīng)用比較簡單，在一些比較狹小，對(duì)建筑承載力影響較小的裂縫修補(bǔ)中，應(yīng)用表面修補(bǔ)技術(shù)可以節(jié)省一定量的成本，效率也比較高。具體而言，修復(fù)過程中將水泥砂漿涂抹在混凝土裂縫區(qū)域，并對(duì)裂縫周邊位置進(jìn)行清理，經(jīng)過鑿毛情理后，噴灑一定量的水分保持其表面的濕潤程度，隨后將水泥砂漿涂抹在相應(yīng)的位置，之后對(duì)其進(jìn)行抹光處理。除應(yīng)用水泥砂漿之外，也可以應(yīng)用環(huán)氧膠材料對(duì)裂縫進(jìn)行修補(bǔ)，無論使用何種方法，均需要對(duì)混凝土表面進(jìn)行清理，如在處理過程中發(fā)現(xiàn)污染問題，則可以使用二甲苯溶液清洗。修復(fù)完成之后使用噴燈，保持結(jié)構(gòu)表面的干燥程度，使得材料在裂縫中與周圍結(jié)構(gòu)連接良好。

3.2.2 灌漿封堵技術(shù)

灌漿法針對(duì)一些參數(shù)較大的裂縫具有廣泛適應(yīng)性，當(dāng)混凝土結(jié)構(gòu)中出現(xiàn)影響承載力或結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的裂縫時(shí)，可以采取灌漿封堵技術(shù)提高結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。該技術(shù)在防止結(jié)構(gòu)滲漏以及增加結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性上具有積極的作用。具體操作期間，施工人員將壓力裝置對(duì)準(zhǔn)裂縫位置，利用壓力設(shè)備將泥漿注入裂縫之中，當(dāng)無法進(jìn)行注漿時(shí)，停止作業(yè)。待泥漿在裂縫之中發(fā)生膠結(jié)反應(yīng)凝固之后，與混凝土結(jié)構(gòu)墻形成統(tǒng)一的整體，實(shí)現(xiàn)對(duì)裂縫的封堵作用，并可以對(duì)整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固。注漿封堵過程中會(huì)應(yīng)用到環(huán)氧樹脂等化學(xué)物質(zhì)，對(duì)于提高泥漿與混凝土結(jié)構(gòu)的凝結(jié)效果有著積極的作用。

3.2.3 結(jié)構(gòu)加固技術(shù)

結(jié)構(gòu)加固技術(shù)是指通過加大混凝土結(jié)構(gòu)橫截面積的方式提升混凝土結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，該方法輔助應(yīng)用其他強(qiáng)度較高的設(shè)備，將其與混凝土結(jié)構(gòu)結(jié)合，同時(shí)達(dá)成裂縫處理和結(jié)構(gòu)加固的作用。該技術(shù)應(yīng)用考慮到混凝土結(jié)構(gòu)的預(yù)應(yīng)力條件，使用強(qiáng)度較高的鋼板，將其粘貼到裂縫位置上，并在結(jié)構(gòu)上增加支點(diǎn)，提高結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。該技術(shù)應(yīng)用針對(duì)大裂縫具有適用性，本案例中的裂縫參數(shù)均比較小，可以采用表面修補(bǔ)技術(shù)對(duì)其進(jìn)行處理。

4 結(jié)語

綜上所述，混凝土溫度、建筑設(shè)計(jì)不合理以及原材料質(zhì)量較差均會(huì)導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)裂縫，使得建筑工程的質(zhì)量有所降低。因此，為實(shí)現(xiàn)對(duì)混凝土裂縫的控制以及防治，必須從配比、施工、養(yǎng)護(hù)等階段開始，對(duì)混凝土項(xiàng)目工程的各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行控制，減少技術(shù)因素、環(huán)境因素等對(duì)混凝土質(zhì)量產(chǎn)生的影響，降低裂縫產(chǎn)生的可能性，當(dāng)出現(xiàn)裂縫后，也要積極采取科學(xué)的補(bǔ)救措施治理裂縫。