耿 春

受多方面不合理因素干擾，建筑工程施工過(guò)程中可能會(huì)出現(xiàn)一些質(zhì)量問(wèn)題，如混凝土裂縫問(wèn)題等。這就需要按照工程項(xiàng)目混凝土施工情況增強(qiáng)裂縫控制力度，從優(yōu)化材料選擇、優(yōu)化混凝土配合比以及優(yōu)化混凝土施工等方面入手，對(duì)混凝土裂縫加以控制處理，降低工程施工過(guò)程中出現(xiàn)裂縫問(wèn)題的可能性，保證建筑工程混凝土結(jié)構(gòu)質(zhì)量和施工安全。另外，在混凝土施工過(guò)程中需要考慮的基礎(chǔ)項(xiàng)目比較多，因此必須在全面落實(shí)各項(xiàng)施工要求的情況下相應(yīng)調(diào)控質(zhì)量安全問(wèn)題，增強(qiáng)混凝土施工與工程項(xiàng)目整體規(guī)劃建設(shè)之間的協(xié)調(diào)配合力度，確保混凝土施工效果和整體質(zhì)量，進(jìn)而延長(zhǎng)建筑結(jié)構(gòu)的整體使用壽命。

1 工程概況

混凝土結(jié)構(gòu)是工程結(jié)構(gòu)中最重要的組成部分之一，其開(kāi)裂原因和形式比較復(fù)雜。黑龍江省牡丹江市林口南站站房及相關(guān)配套工程具有施工規(guī)模大、施工標(biāo)準(zhǔn)高的特點(diǎn)，主要包括林口南站站房（建筑面積2 998 m2）、站臺(tái)及雨棚（建筑面積7 200 m2）等。該工程中含有大量的混凝土結(jié)構(gòu)澆筑施工及養(yǎng)護(hù)施工，主要結(jié)構(gòu)形式為鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)?，F(xiàn)以其為案例研究工程施工混凝土裂縫問(wèn)題的成因，并探討相關(guān)控制措施。

2 工程施工混凝土裂縫成因

2.1 材料原因

混凝土是由多種原材料拌和而成的建筑材料，屬于典型的混合物，其中任何一種原材料的質(zhì)量存在問(wèn)題或配比不合理，都會(huì)導(dǎo)致混凝土材料出現(xiàn)開(kāi)裂風(fēng)險(xiǎn)。首先，如果粗細(xì)集料存在質(zhì)量問(wèn)題或含泥量超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)，那么混凝土材料的收縮應(yīng)力會(huì)比設(shè)計(jì)值更大，此時(shí)開(kāi)裂概率也會(huì)有所提升[1]。集料顆粒級(jí)配不良也可能導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)收縮增大的問(wèn)題，從而造成混凝土結(jié)構(gòu)開(kāi)裂。其次，骨料的粒徑不符合施工要求且含有大量的針片，會(huì)導(dǎo)致混凝土拌和過(guò)程中的水泥用量和用水量驟增，更容易發(fā)生開(kāi)裂問(wèn)題。最后，水泥材料的種類不合理，也會(huì)導(dǎo)致工程施工混凝土出現(xiàn)裂縫。例如，礦渣硅酸鹽水泥和快硬水泥等都具有收縮大的特點(diǎn)，使用這些水泥進(jìn)行施工，必然會(huì)導(dǎo)致混凝土開(kāi)裂。

2.2 混凝土配合比原因

混凝土材料是混合物，各種原材料的使用數(shù)量和配合比直接決定了混凝土材料的最終性能，在配合比不合理的情況下，出現(xiàn)開(kāi)裂的概率會(huì)大幅度增長(zhǎng)。根據(jù)實(shí)際工程經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，在混凝土配合比設(shè)計(jì)中，單方混凝土的水泥用量越大、用水量越高，開(kāi)裂的可能性越大。這主要是因?yàn)椋诠ぷ魅藛T未能合理控制水灰比的情況下，混凝土的水灰比數(shù)據(jù)會(huì)遠(yuǎn)超正常指標(biāo)，其坍落度、流動(dòng)性等都比較高，在脫水干縮時(shí)就可能產(chǎn)生塑性裂縫，進(jìn)而導(dǎo)致混凝土開(kāi)裂。

2.3 施工及現(xiàn)場(chǎng)養(yǎng)護(hù)原因

混凝土結(jié)構(gòu)開(kāi)裂的原因非常復(fù)雜，而施工及養(yǎng)護(hù)不到位是導(dǎo)致開(kāi)裂現(xiàn)象的主要原因之一。

（1）在混凝土澆筑施工過(guò)程中，工作人員未能合理控制混凝土的澆筑速度，未能按照有關(guān)施工要求進(jìn)行振搗，導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)分層、漏振、過(guò)振等問(wèn)題，很難按照預(yù)計(jì)情況順利成型，發(fā)生開(kāi)裂問(wèn)題的概率比較高[2]。

（2）在混凝土材料中使用摻和料的情況下，工作人員未能按照施工要求進(jìn)行操作，攪拌時(shí)間不充足、攪拌后未及時(shí)進(jìn)行澆筑，可能導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)開(kāi)裂。

（3）在建筑工程施工中，大體積混凝土澆筑施工并不少見(jiàn)，在連續(xù)澆筑時(shí)間過(guò)長(zhǎng)、不同層次混凝土銜接不合理的情況下，很難順利凝結(jié)成型。同時(shí)，在大體積混凝土澆筑施工中，工作人員未能準(zhǔn)確把控水化熱情況，未能及時(shí)做好混凝土結(jié)構(gòu)保溫降溫處理，導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)外溫度差超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)值，致使混凝土產(chǎn)生溫度裂縫。

（4）在進(jìn)行混凝土結(jié)構(gòu)養(yǎng)護(hù)的過(guò)程中，工作人員未能提前確定養(yǎng)護(hù)工作方案，導(dǎo)致出現(xiàn)初期灑水不到位、早期脫水等問(wèn)題，混凝土表面的溫度和內(nèi)部溫度差異巨大，就可能會(huì)出現(xiàn)開(kāi)裂問(wèn)題。

（5）在混凝土結(jié)構(gòu)初步成型的情況下，需要拆除外部模板，以保證后續(xù)施工的正常進(jìn)行。但是在實(shí)際工作中，很多施工人員未能控制好拆模時(shí)間，導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)在未成型的情況下失去支撐，其開(kāi)裂的概率必然會(huì)成倍增長(zhǎng)。

3 工程施工混凝土的裂縫控制措施

在混凝土施工期間，裂縫問(wèn)題的形成會(huì)受到多種因素的影響，林口南站工程地處低山丘陵區(qū)和沖洪積平原，沿線水文屬于松花江和烏蘇里江水系，地表水對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)沒(méi)有侵蝕性。該混凝土工程結(jié)構(gòu)建設(shè)應(yīng)用的材料類型較多，規(guī)模較大，混凝土材料配合比、施工程序以及施工質(zhì)量?jī)?yōu)化都是裂縫控制的關(guān)注重點(diǎn)，下面結(jié)合案例工程進(jìn)行具體分析。

3.1 材料選擇

林口南站工程應(yīng)用的混凝土強(qiáng)度等級(jí)包括C15、C25、C30 和C40，還有幾種細(xì)石混凝土材料，站臺(tái)雨棚則采用仿清水混凝土涂料。結(jié)合實(shí)際工程，在材料選擇期間需要注重以下幾點(diǎn)。

第一，要分析混凝土結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，控制好混凝土的強(qiáng)度等級(jí)，優(yōu)化水泥品種和等級(jí)的選擇方案，盡可能選擇低水化熱的水泥，從根本上降低混凝土結(jié)構(gòu)開(kāi)裂的概率。本工程基礎(chǔ)墊層采用C15混凝土，而主體結(jié)構(gòu)由于跨度偏大、耐久性要求高，采用C30 混凝土，預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土構(gòu)件則選擇C40 混凝土，以滿足建設(shè)質(zhì)量要求。

第二，要保證砂石材料的質(zhì)量，不能為了節(jié)省成本而選擇含泥量過(guò)高的砂石骨料。

第三，工作人員可進(jìn)行外加劑和膠凝材料的適應(yīng)性試驗(yàn)，選用適應(yīng)性最好的外加劑，從而達(dá)到降低水膠比、減少水泥用量以及降低水化熱的目的，避免混凝土結(jié)構(gòu)因溫差而發(fā)生開(kāi)裂問(wèn)題[3]。

第四，要對(duì)膨脹劑進(jìn)行相關(guān)試驗(yàn)，測(cè)試膨脹率、泌水率等關(guān)鍵參數(shù)，選用適當(dāng)?shù)呐蛎泟┭a(bǔ)償混凝土的收縮量，控制收縮裂縫的產(chǎn)生。

3.2 優(yōu)化混凝土配合比

混凝土材料能否順利成型，很大程度上取決于其配合比是否科學(xué)合理。在工作中，首先應(yīng)嚴(yán)格遵守《普通混凝土配合比設(shè)計(jì)規(guī)程》（JGJ 55-2011）的有關(guān)內(nèi)容，確?；炷敛牧吓浔鹊目茖W(xué)性。其次，需要對(duì)混凝土材料的干縮率、坍落度等進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并結(jié)合工程施工需求進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，在不影響建筑工程施工質(zhì)量的基礎(chǔ)上，盡可能減小混凝土的坍落度。再次，要控制混凝土材料的用水量、水灰比和砂率等，盡可能降低水膠比，保證最佳砂率值，優(yōu)化混凝土材料的整體性可采用粉煤灰或礦粉替代部分水泥以達(dá)到優(yōu)化配合比的效果。最后，在確定混凝土材料配合比之前，工作人員要真正深入一線施工場(chǎng)所，根據(jù)施工單位的澆搗工藝以及操作水平等，適當(dāng)調(diào)整混凝土的設(shè)計(jì)坍落度等參數(shù)，為后續(xù)混凝土材料順利成型打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

3.3 合理規(guī)劃混凝土施工程序

混凝土施工過(guò)程中包含多項(xiàng)程序，各項(xiàng)之間需要保持有效銜接，按照施工流程有序開(kāi)展施工作業(yè)，能夠大大降低裂縫發(fā)生的概率。施工程序運(yùn)行期間還要做好作業(yè)規(guī)范監(jiān)管和質(zhì)量控制工作，主要包括幾個(gè)方面。第一，根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙確定混凝土各項(xiàng)參數(shù)，包括型號(hào)、強(qiáng)度、數(shù)量和應(yīng)用部位；然后對(duì)混凝土澆筑施工方案進(jìn)行完全交底，并對(duì)原材料進(jìn)行質(zhì)檢。第二，開(kāi)展混凝土拌制、運(yùn)輸、澆筑與振搗施工程序。第三，合理留置混凝土試塊，及時(shí)開(kāi)展養(yǎng)護(hù)處理。第四，開(kāi)展混凝土各項(xiàng)結(jié)構(gòu)的檢驗(yàn)，包括現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)實(shí)體以及混凝土子分部等，完成工程驗(yàn)收。

3.4 其他控制措施

第一，做好模板的安裝及拆除工作，避免工程施工混凝土裂縫病害。在安裝模板時(shí)，應(yīng)確保模板邊界連接緊密，避免出現(xiàn)漏漿、滲水等問(wèn)題。同時(shí)，還需要確?；炷翂|塊、鋼筋定位器等零部件的安裝位置符合設(shè)計(jì)要求，避免鋼筋移位以及混凝土結(jié)構(gòu)偏斜等問(wèn)題，提升混凝土結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量。在安裝模板支撐立柱前，先要檢查安裝位置的承載力，確認(rèn)該位置地面穩(wěn)定性、剛度和強(qiáng)度等，才能開(kāi)始安裝模板結(jié)構(gòu)，否則可能會(huì)導(dǎo)致支撐立柱沉降、模板松動(dòng)變形等問(wèn)題，不利于混凝土結(jié)構(gòu)順利成型。在混凝土結(jié)構(gòu)成型后，工作人員應(yīng)分析其拆模強(qiáng)度要求（表1），在此基礎(chǔ)上嚴(yán)格遵守拆除順序和安全管理要求，逐層拆除模板結(jié)構(gòu)。拆除下來(lái)的模板材料、支架材料應(yīng)第一時(shí)間清理并運(yùn)輸?shù)教囟ㄎ恢?，避免形成集中荷載給混凝土結(jié)構(gòu)造成不必要的損傷[4]。另外，考慮到拆模時(shí)部分混凝土結(jié)構(gòu)可能尚未形成穩(wěn)定的受力體系，必要情況下可增加臨時(shí)支撐結(jié)構(gòu)。

表1 模板拆除時(shí)的混凝土強(qiáng)度要求

第二，做好混凝土的拌制工作，降低混凝土結(jié)構(gòu)開(kāi)裂的可能性?；炷敛牧系闹苽渌?jīng)Q定了其在成型過(guò)程中的性能，因此必須保證拌制工作的有效性，采取有效措施保證整體性能。要根據(jù)實(shí)際情況確定混凝土類型，在條件允許的情況下優(yōu)先采用預(yù)拌混凝土，并確?；炷敛牧系馁|(zhì)量符合《預(yù)拌混凝土》（GB/T 14902-2012）的有關(guān)要求。為避免混凝土材料的批次差異，一般應(yīng)在同一供貨商處購(gòu)進(jìn)同一批次的原材料，并在此基礎(chǔ)上按照統(tǒng)一的配合比進(jìn)行混凝土材料配置，保證混凝土的拌制水平。

第三，做好混凝土的運(yùn)輸工作。在運(yùn)輸混凝土的過(guò)程中，需要保證混凝土材料的穩(wěn)定性和均勻性，采取措施避免其分層、離析。同時(shí)，應(yīng)完善運(yùn)輸車輛的防曬、防風(fēng)以及防雨雪設(shè)施，從根本上降低混凝土運(yùn)輸質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)，并根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工需求確定運(yùn)輸頻率，確?；炷潦┕つ軌蜻B續(xù)不間斷地進(jìn)行，降低開(kāi)裂風(fēng)險(xiǎn)[5]。另外，還需要檢查運(yùn)輸?shù)绞┕さ攸c(diǎn)混凝土的坍落度，在出現(xiàn)混凝土離析等問(wèn)題的情況下，第一時(shí)間進(jìn)行二次拌和，保證混凝土材料的性能符合施工要求。

第四，做好混凝土的澆筑工作。為確保混凝土結(jié)構(gòu)質(zhì)量，工作人員應(yīng)根據(jù)構(gòu)件種類、鋼筋數(shù)量等，確定最佳的混凝土澆筑施工方案。林口南站工程混凝土澆筑分為基礎(chǔ)、柱和梁板3 部分，其中在基礎(chǔ)混凝土澆筑中，應(yīng)沿縱向進(jìn)行連續(xù)澆筑，使混凝土能夠流淌成斜坡?tīng)?，并通過(guò)提高泵送效率來(lái)優(yōu)化接縫的及時(shí)性，從而有效預(yù)防冷縫問(wèn)題。在柱混凝土澆筑施工期間，需要根據(jù)實(shí)際情況合理控制振搗、澆筑方式以及間隔時(shí)間等。例如，對(duì)于小于3 m 的柱，采用柱頂直接下灰的澆筑方法；對(duì)于大于3 m 的柱，采用模板側(cè)面開(kāi)門子洞安裝斜溜槽分段的澆筑方式。而墻體混凝土澆筑要保持連續(xù)性，每層澆筑完成后間隔時(shí)間應(yīng)控制在2 h 內(nèi)。梁與板混凝土澆筑施工需同步進(jìn)行，但梁要稍早于板，即應(yīng)用趕漿法將梁分層澆筑形成階梯狀，澆筑至底板區(qū)域后再與板混凝土澆筑共同進(jìn)行。

在各項(xiàng)混凝土澆筑期間要有效配合振搗處理，控制振搗頻率、時(shí)間和深度，保證振搗密實(shí)性，全面防控裂縫問(wèn)題。林口南站工程在混凝土振搗施工期間按照《混凝土泵送施工技術(shù)規(guī)程》（JGJ/T 10—2011）的要求，一次振搗完成后間隔20 ～30 min 進(jìn)行復(fù)振。為了針對(duì)性防控收縮裂縫，在混凝土水平面應(yīng)用木抹子搓平搓毛至少兩遍，觀察樓板面混凝土結(jié)構(gòu)是否存在裂縫的可能性，若存在則應(yīng)用鐵滾子進(jìn)行壓實(shí)處理，同樣壓實(shí)至少兩次。

第五，混凝土施工縫處理。林口南站工程混凝土施工縫包含墻頂部和柱底部?jī)刹糠帧?duì)于墻頂部，應(yīng)將澆筑結(jié)構(gòu)設(shè)置高出頂板（梁）底20 mm 的狀態(tài)，模板拆除后彈出頂板（梁）底線，應(yīng)用云石機(jī)切割出1 道深度為5 mm 的水平縫，切割位置設(shè)置在墨線上5 mm 區(qū)域。對(duì)于柱底部，在剔除浮漿的同時(shí)向下凹陷2 cm，在柱外側(cè)尺寸線位置應(yīng)用砂輪切割機(jī)向內(nèi)切割處理。施工縫設(shè)置完成后均要進(jìn)行清潔處理，保證施工縫整齊、干凈，不能積水，避免水滲透導(dǎo)致內(nèi)部結(jié)構(gòu)遭受侵害，進(jìn)而引發(fā)裂縫。

第六，做好混凝土的養(yǎng)護(hù)工作，降低開(kāi)裂概率。在混凝土結(jié)構(gòu)澆筑結(jié)束后，工作人員應(yīng)根據(jù)事先制訂好的養(yǎng)護(hù)工作方案，第一時(shí)間執(zhí)行養(yǎng)護(hù)措施。根據(jù)周邊的環(huán)境條件和氣溫條件等確定保溫保濕措施，且在混凝土成型前避免外力擾動(dòng)[6]。在溫度比較高、相對(duì)濕度比較低的情況下，工作人員可定期向混凝土表面灑水以保持濕度；同時(shí)，利用塑料薄膜進(jìn)行覆蓋，避免其表面水分大量蒸發(fā)導(dǎo)致開(kāi)裂問(wèn)題，從根本上提升混凝土結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量。

4 結(jié)語(yǔ)

混凝土材料是建筑工程施工過(guò)程中必不可少的重要材料之一，為建筑結(jié)構(gòu)提供了足夠的支撐力。開(kāi)裂問(wèn)題是混凝土結(jié)構(gòu)施工中常見(jiàn)的質(zhì)量病害之一，在原材料選擇不合理、混凝土砂漿配比不科學(xué)、混凝土澆筑及養(yǎng)護(hù)不到位的情況下，均可能發(fā)生開(kāi)裂。因此，只有優(yōu)化材料選擇、優(yōu)化混凝土配合比、保證混凝土結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量和養(yǎng)護(hù)水平，才能規(guī)避混凝土結(jié)構(gòu)的開(kāi)裂問(wèn)題。