文／柴力 合肥富通商務(wù)地產(chǎn)有限公司 安徽合肥 230071

引言：

混凝土作為一種非常重要的建筑材料，因其優(yōu)良的性能在建筑工程中發(fā)揮了關(guān)鍵性的作用，能夠滿足多種不同環(huán)境的要求，促進(jìn)了建筑工程施工質(zhì)量的不斷提高，在一定程度上加快了城市化進(jìn)程。由于建筑工程的施工環(huán)境往往非常復(fù)雜，在大體積混凝土施工過程中，往往會受到多種不利因素的影響，這就會造成混凝土裂縫的產(chǎn)生，不僅會降低建筑工程的外觀，甚至還可能會影響到整個建筑工程的安全，給人們的生命財產(chǎn)安全造成不小的威脅。因此，為了保障建筑工程的安全，這就需要采取有針對性的控制措施，盡可能避免大體積混凝土裂縫的形成，確?；炷翝仓┕べ|(zhì)量符合施工合同和國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的要求。通過對建筑工程混凝土的整個施工過程進(jìn)行系統(tǒng)全面的分析，明確其中會造成裂縫的原因，并結(jié)合大體積混凝土的施工特點，制定相應(yīng)的改善控制措施，避免混凝土裂縫的形成，進(jìn)而促進(jìn)大體積混凝土施工質(zhì)量的不斷提高。

1.大體積混凝土施工裂縫分析

根據(jù)裂縫的構(gòu)造不同，可以將建筑工程混凝土裂縫劃分為：結(jié)構(gòu)性裂縫和非結(jié)構(gòu)性裂縫，其中，前者對建筑物所造成的影響更為嚴(yán)重，在實際的建設(shè)過程中需要予以充分的關(guān)注。造成大體積混凝土結(jié)構(gòu)性裂縫的因素非常多，對于建筑工程施工而言，其中最主要的因素就是混凝土收縮，這主要是由混凝土自身性質(zhì)決定的，即混凝土在進(jìn)行凝固的過程中，其中所含有的水分會逐漸蒸發(fā)，在外界不利因素的共同作用下，水分的蒸發(fā)速度逐漸增加，當(dāng)其超過混凝土所能承受的極限速度后，就會造成裂縫的形成。此外，還有一種結(jié)構(gòu)性裂縫的形成是受到大體積混凝土內(nèi)部和外部環(huán)境的共同作用，其中最主要的原因就是水泥凝固速度過快，其內(nèi)部聚集的大量熱量無法及時排出，導(dǎo)致混凝土凝固前后的溫度過大，這就會在混凝土結(jié)構(gòu)的薄弱位置處造成裂縫，例如，構(gòu)件的跨中、樓板和梁板的結(jié)合處，在施工過程中需要對上述位置進(jìn)行重點關(guān)注。下面就大體積混凝土施工裂縫的成因進(jìn)行分析。

1.1 水泥水化熱

水泥水化熱是造成大體積混凝土內(nèi)部溫度過高的主要原因，在混凝土凝結(jié)的過程中，其中所含有的大量水泥會發(fā)生一系列的化學(xué)反應(yīng)，在水泥水化熱的作用下，會產(chǎn)生的大量的熱量，如果沒有及時將過多的熱量排出混凝土結(jié)構(gòu)外，就會造成熱量的不斷積累，進(jìn)而會引起混凝土結(jié)構(gòu)溫度的異常升高。同時，由于混凝土結(jié)構(gòu)自身的導(dǎo)熱性能非常差，再加上較大的體積，經(jīng)由混凝土結(jié)構(gòu)散失的熱量非常少，而在外部環(huán)境的作用下，混凝土結(jié)構(gòu)表面的溫度始終處于較低的水平，由此會在混凝土內(nèi)外形成一定的溫度差，這就會產(chǎn)生一定的應(yīng)力，當(dāng)溫度差超過混凝土結(jié)構(gòu)所能承受的范圍后，就會在大體積混凝土上形成一定的裂縫，隨著裂縫的不斷增長，就會影響到混凝土結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

1.2 外界氣溫

大體積混凝土在澆筑的過程中，會受到外界環(huán)境溫度的嚴(yán)重影響，需要予以充分的關(guān)注，保障混凝土的入模溫度適宜。當(dāng)外界環(huán)境溫度較高時，混凝土的入模溫度就會越高，所含有的熱量就會越多，會在混凝土中積累大量的熱量，而外界溫度不是一成不變的，進(jìn)入夜晚之后，外界環(huán)境的溫度下降較快，這就會增加大體積混凝土的內(nèi)外溫差，進(jìn)而引起裂縫的形成。同時，外界環(huán)境較高的溫度，也不利于混凝土內(nèi)部熱量向外進(jìn)行快速的擴散，進(jìn)而會大大增加裂縫的形成幾率。

1.3 約束條件

大體積混凝土在澆筑施工過程中會受到多種不同約束條件的限制，根據(jù)約束位置的不同可以劃分為內(nèi)、外兩種不同的約束類型，在實際的施工過程中需要予以充分的關(guān)注。對于內(nèi)約束而言，由于大體積混凝土的結(jié)構(gòu)斷面較大，在溫度的作用下難以避免會出現(xiàn)變形，而不同區(qū)域的溫度并不相同，這就會形成不均勻的變形，而不均勻的變形質(zhì)點之間又會相互影響，形成連續(xù)的約束行為。對于外約束而言，其主要是在構(gòu)造物邊界的作用下形成的，尤其是支座所產(chǎn)生的約束作用不容忽視。大體積混凝土?xí)S著溫度變化而發(fā)生不同程度的形變，但是在外界各種約束的共同作用下，混凝土的變形無法完成，由此會在其內(nèi)部形成應(yīng)力集中，當(dāng)應(yīng)力超過混凝土結(jié)構(gòu)所能承受的范圍后，就會導(dǎo)致混凝土裂縫的形成，進(jìn)而影響到混凝土結(jié)構(gòu)的完整性。

1.4 混凝土收縮變形

對于大體積混凝土而言，在其逐漸發(fā)生凝固的過程中，其中所含有的大部分水分會散失到外界。根據(jù)統(tǒng)計所散失的水分占到總水分的80%左右，而用于凝固的水分只有20%左右。由于凝固的作用，混凝土的體積會發(fā)生一定變化，其變化的程度主要取決于混凝土所含有的凝膠材料含量。通常來說，普通類型的混凝土所含有的凝膠量較低，相應(yīng)的收縮也較小。但是對于具有特殊用途的混凝土而言，其體積往往會發(fā)生較大的變化，甚至出現(xiàn)膨脹。造成混凝土收縮的因素種類非常多，其中影響最大的就是混凝土內(nèi)部所具有的含水空隙。在混凝土進(jìn)行凝固的過程中，空隙中所含有的水分會在持續(xù)高溫的作用下散失到外界環(huán)境，這就會導(dǎo)致孔隙中的毛管力發(fā)生變化?；炷了l(fā)生的收縮變形具有可逆性，即混凝土損失水分發(fā)生一定的收縮后，再向其注入一定的水分，吸水后混凝土體積就會相應(yīng)的膨脹，在干濕交替變化的過程中，會影響到混凝土強度。

2.大體積混凝土施工裂縫防控措施

2.1 施工方法方面

施工方法在預(yù)防大體積混凝土施工裂縫的形成，可以從以下幾方面采取措施：

（1）編制有針對性的混凝土裂縫預(yù)防措施，針對提交大體積混凝土澆筑施工，需要編制相應(yīng)的專項施工方案，方案需要通過專家審核同意后才能進(jìn)行施工。

（2）在進(jìn)行大體積混凝土澆筑前需要對地基進(jìn)行全面的處理，并將模板和地基用水完全澆透，還要注意不要過度澆水。加強混凝土澆筑后的振搗工作，力求做到不過振和不漏振，對于其中的關(guān)鍵位置還可以進(jìn)行二次振搗。

（3）做好成品保護(hù)工作，完成大體積混凝土的澆筑后，在初凝到終凝的整個時間段內(nèi)，嚴(yán)禁踩踏樓板和放置材料，進(jìn)而避免構(gòu)造裂縫的產(chǎn)生。

（4）重視大體積混凝土的養(yǎng)護(hù)工作，采取相應(yīng)的控制措施確?；炷两禍仄骄?，確保混凝土結(jié)構(gòu)的內(nèi)外溫差始終在合理的范圍內(nèi)，進(jìn)而避免降溫過快而造成裂縫的產(chǎn)生。對于樓地面的大體積混凝土，在養(yǎng)護(hù)過程中需要對其溫度變化進(jìn)行監(jiān)測，一旦發(fā)現(xiàn)異常就要立即采取措施。通常來說，樓地面混凝土一般養(yǎng)護(hù)不少于7d，主要采用澆水的濕養(yǎng)方式，對于無法澆水的樓地面，可以采用覆蓋草袋、塑料膜以及土工織物等材料進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。

（5）合理使用減水劑等添加劑，在泵送混凝土中加入適量的泵送劑和緩凝劑，在冬季施工過程中加入早強劑，加快混凝土結(jié)構(gòu)強度的形成速度，以滿足溫度較低的施工環(huán)境要求。

2.2 施工材料

水泥作為大體積混凝土的重要組成部分，其對于裂縫的產(chǎn)生具有非常重要的影響，這就需要結(jié)合施工裂縫預(yù)防的需求選擇水化熱較低的水泥。例如，粉煤灰硅酸鹽水泥或礦渣硅酸鹽水泥，并且還要對配合比進(jìn)行嚴(yán)格的控制，在保障結(jié)構(gòu)強度滿足要求的前提下，加上引氣劑或者塑化劑，降低水泥用量，進(jìn)而從根本上減少水泥水化過程中所產(chǎn)生的熱量。

2.3 加強施工環(huán)境管理

施工現(xiàn)場環(huán)境對大體積混凝土施工裂縫所造成的影響不容小覷，這就需要加強施工現(xiàn)場的環(huán)境管理工作，尤其是要重點關(guān)注天氣的變化情況，避免將混凝土澆筑施工設(shè)置于惡劣的天氣中進(jìn)行。首先，混凝土澆筑最好避開雨天，當(dāng)遇到節(jié)點事件需要連續(xù)施工時，就要采取相應(yīng)的防雨措施，防止雨水流入混凝土中，而影響混凝土的配比；其次，需要避免高溫時進(jìn)行混凝土澆筑，并且還要減少混凝土的生產(chǎn)、運輸和澆筑環(huán)節(jié)時間，避免混凝土提前發(fā)生初凝，而造成裂縫的產(chǎn)生；最后，混凝土澆筑應(yīng)該盡可能避免冬季施工，若在冬季施工時，需要編制專項方案，并采取有效的保溫措施，并設(shè)置專人對混凝土凝固過程中的溫度變化進(jìn)行實時的檢測，一旦發(fā)現(xiàn)異常情況則需要立即采取應(yīng)對措施，保障混凝土始終處于適宜的溫度范圍。

2.4 澆筑與拆模

在大體積混凝土的施工過程中，需要重視時間的科學(xué)合理控制，尤其是要避開溫度較高的時間，盡可能降低混凝土的入模溫度。在溫度較高的夏季進(jìn)行大體積混凝土施工時，最好將施工時間安排在溫度較低的夜間，進(jìn)而為大體積混凝土施工的順利進(jìn)行提供可靠保障。

為了能夠及時排出水泥水化反應(yīng)過程中所釋放的熱量，對于厚度較大的大體積混凝土需要采用分層或者推移連續(xù)澆筑的方式進(jìn)行施工，避免熱量的大量聚集，保障澆筑溫度的均勻性，從根本上避免裂縫的產(chǎn)生。在澆筑混凝土的過程中，需要充分結(jié)合振搗器深度和混凝土自身的和易性對攤鋪厚度進(jìn)行科學(xué)合理的設(shè)計，避免攤鋪厚度過大影響混凝土的散熱，并且兩次澆筑之間的間隔要盡可能短，確保整個澆筑施工在混凝土發(fā)生初凝之前完成，一旦澆筑間隔超過初凝時間，就要對混凝土層面采取施工縫方法進(jìn)行處理。

澆筑混凝土的過程中要進(jìn)行充分的振搗，以混凝土表面泛漿為準(zhǔn)，確保振搗密實。同時，還要做好振搗間距的有效控制，將其始終控制在振搗力波范圍重疊1/2 的位置處，進(jìn)而才能實現(xiàn)良好的振搗。完成混凝土澆筑施工后，要對混凝土表面立即進(jìn)行壓實與抹平，避免表面裂縫的出現(xiàn)，對于縱向施工縫的出現(xiàn)也具有一定的抑制作用，為混凝土抗剪性能的提升建立良好基礎(chǔ)，也保障了混凝土結(jié)構(gòu)的完整。此外，還要重視混凝土表面泌水的有效處理，及時清理過多的泌水，避免表面混凝土受到浸泡，混凝土的拆模時間需要根據(jù)現(xiàn)場實際的養(yǎng)護(hù)溫度進(jìn)行科學(xué)合理的設(shè)定，當(dāng)混凝土結(jié)構(gòu)的內(nèi)外溫差不超過20℃時就能進(jìn)行拆模施工。

完成混凝土的澆筑施工后，由于其表面具有良好的散熱條件，其散熱速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過混凝土的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，這就會在大體積混凝土結(jié)構(gòu)的內(nèi)外之間形成一定的溫度差。混凝土的內(nèi)部結(jié)構(gòu)在約束的作用下會出現(xiàn)一定的拉應(yīng)力，但是該應(yīng)力一般較小，通常來說不會超過混凝土結(jié)構(gòu)的抗拉強度，也就不會在混凝土結(jié)構(gòu)上形成裂縫。但是如果混凝土受到外界冷空氣的影響，或者通風(fēng)散熱效果較好，就會導(dǎo)致混凝土表面的溫度降低過大，也就會間接增大混凝土結(jié)構(gòu)的內(nèi)外溫差，進(jìn)而造成裂縫的出現(xiàn)。

2.5 通水冷卻

在溫度較高的夏季進(jìn)行大體積混凝土施工時，需要在前期施工時埋設(shè)專用的冷卻水管道，通過水循環(huán)的方式將混凝土內(nèi)部的熱量及時排出，進(jìn)而將溫差控制在合理的范圍內(nèi)。通冷水作為一種簡單直接的降溫方式，被廣泛的應(yīng)用于大體積混凝土的降溫過程中，但是需要對通水時間進(jìn)行科學(xué)合理的設(shè)計，避免進(jìn)行長時間的通水。若進(jìn)行過長時間的通水，就會造成降溫幅度過大而引起較大的溫度變化與溫度應(yīng)力，這就會對大體積混凝土的澆筑施工質(zhì)量造成不利影響。

在進(jìn)行冷卻管的布置過程中，需要結(jié)合混凝土的結(jié)構(gòu)對冷卻管每層的間距和水平間距進(jìn)行科學(xué)合理的設(shè)計。當(dāng)前常用的冷卻水管一般為外徑40mm，壁厚2.5mm 的鋼管。通常來說，冷卻管一般采用立體布置的方式，每一層還要設(shè)置獨立的進(jìn)水口和出水口，在底板上設(shè)置2 層循環(huán)水管，循環(huán)水管之間的水平距離控制在2m 為宜，距邊緣位置處也以2m 為宜。為了對冷卻管進(jìn)行有效的支撐，可以設(shè)置一定數(shù)量的鋼筋骨架，并采用焊接的方式進(jìn)行固定，確保骨架始終處于穩(wěn)固的狀態(tài)。完成冷卻管的安裝之后，需要進(jìn)行通水試驗檢測，將冷卻水管的進(jìn)出管口與循環(huán)水泵進(jìn)行有效的連接，檢查冷卻管是否存在堵管和漏水問題，一旦發(fā)現(xiàn)問題需要立即進(jìn)行處理，應(yīng)擰緊接頭并用防水膠帶進(jìn)行封堵，確保管道連接頭密封完好，注水時管道通暢，保障冷卻水管的正常運行。

為了對冷卻水的通水時間和溫度進(jìn)行充分的分析，掌握大體積混凝土溫度變化規(guī)律與材料帶來的溫度影響，這就需要對大體積混凝土進(jìn)行測溫操作。首先是測點的布置，需要沿著混凝土的澆筑高度在表面、中部以及底部位置處進(jìn)行布置，溫度傳感器連接相應(yīng)的溫度采集模塊，一般來說，每個溫度采集模塊需要連接8 個傳感器；其次，測溫時間間隔一般設(shè)置為2 ～4h 一次，同時還要對周圍環(huán)境溫度進(jìn)行測量記錄；最后，為了分析測試元件表面溫度與混凝土深度之間的存在的關(guān)系，需要對所有相關(guān)的測試元件進(jìn)行編號分類。現(xiàn)場技術(shù)人員通過對測量數(shù)據(jù)進(jìn)行系統(tǒng)全面的分析，就能將其用于大體積混凝土的溫度控制工作過程中。若測量過程中發(fā)現(xiàn)溫度差超過20℃，需要立即采取有效的控制措施避免溫度差的進(jìn)一步擴大。

2.6 混凝土養(yǎng)護(hù)施工

在大體積混凝土的養(yǎng)護(hù)過程中，同樣需要采取有效的降溫措施，避免混凝土裂縫的產(chǎn)生。完成大體積混凝土的澆筑施工后，需要立即采取濕養(yǎng)護(hù)工作。一般來說，大體積混凝土的養(yǎng)護(hù)施工需要在澆筑完成后的12 ～18h 開始，具體的開始時間需要結(jié)合現(xiàn)場的實際情況確定，進(jìn)行連續(xù)養(yǎng)護(hù)的時間不得少于14d。混凝土的養(yǎng)護(hù)施工需要嚴(yán)格按照國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的要求開展，將混凝土澆筑塊的內(nèi)外溫差控制在合理的范圍內(nèi)，確保其能夠滿足混凝土的基本指標(biāo)要求。大體積混凝土具體的養(yǎng)護(hù)時間需要按照溫度應(yīng)力設(shè)定，該應(yīng)力大小不是固定的，而是處于一種不斷變化的狀態(tài)，通常養(yǎng)護(hù)時長不少于15d。

2.7 做好大體積混凝土施工的過程控制

在大體積混凝土的澆筑施工過程中，為了做好施工裂縫的有效控制，這就需要對施工控制過程和關(guān)鍵點進(jìn)行充分的明確，尤其是要結(jié)合施工現(xiàn)場的特點，做好施工裂縫調(diào)控要素的系統(tǒng)全面分析，將主要精力聚集于大體積混凝土施工的關(guān)鍵位置，實現(xiàn)混凝土施工的統(tǒng)籌規(guī)劃、合理安排。一方面對施工圖紙進(jìn)行深入的分析，明確其中需要進(jìn)行重點關(guān)注的施工控制要點，例如，施工圖中的關(guān)鍵數(shù)據(jù)、設(shè)計結(jié)構(gòu)的合理性；另一方面還需要重視大體積混凝土施工控制工作的全面分析，結(jié)合現(xiàn)場的施工條件，設(shè)置若干個質(zhì)量控制點，確?；炷翝仓┕さ捻樌麑嵤?。在進(jìn)行大體積混凝土澆筑的過程中，施工技術(shù)人員需要嚴(yán)格按照施工方案的要求進(jìn)行各項施工措施，對混凝土施工設(shè)計參數(shù)和各個部分的質(zhì)量控制要點進(jìn)行系統(tǒng)全面的分析，確保其能夠滿足現(xiàn)場混凝土的澆筑需求，為大體積混凝土的澆筑質(zhì)量提供可靠保障，避免施工裂縫的形成。

2.8 大體積混凝土裂縫的處理措施

為了改善大體積混凝土的施工裂縫，降低其對建筑工程結(jié)構(gòu)所造成的不利影響，對于不同形式的裂縫，需要采取的處理措施如下所示：

（1）在大體積混凝土完成終凝之前形成的裂縫，采取抹壓就能對其進(jìn)行有效處理；終凝后產(chǎn)生的裂縫，由于大體積混凝土已經(jīng)完全凝固，無法對其進(jìn)行抹壓，而需要待其充分干燥后，在裂縫位置處灌注一定量的環(huán)氧漿液進(jìn)行填充處理，盡可能縮小裂縫范圍，避免其進(jìn)一步延伸擴大。

（2）對于較大的裂縫，技術(shù)人員則需要結(jié)合現(xiàn)場大體積混凝土的工作強度需求，制定相應(yīng)的補強加固措施，確保裂縫位置處的混凝土強度能夠滿足現(xiàn)場安全運行的需求，主要是采用表面修補或材料填充的方式，具體需要結(jié)合現(xiàn)場進(jìn)行選擇。

結(jié)語：

總而言之，隨著建筑業(yè)的不斷發(fā)展，大體積混凝土在建筑施工過程中獲得了非常廣泛的應(yīng)用，在一定程度上促進(jìn)了建筑施工水平的不斷提高。但是在大體積混凝土的施工過程中，往往會受到多種不利于因素的影響，這就可能導(dǎo)致裂縫的出現(xiàn)，進(jìn)而影響到大體積混凝土的施工質(zhì)量。因此，為了確保大體積混凝土的施工質(zhì)量符合施工合同和國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的要求，這就需要結(jié)合其施工特點，對其施工裂縫的形成原因進(jìn)行比較深入的分析，在此基礎(chǔ)上，采取有效的降溫措施，避免混凝土出現(xiàn)異常溫度，將其溫度始終控制在合理的范圍內(nèi)，避免大體積混凝土內(nèi)外出現(xiàn)過大的溫度差，為混凝土的施工質(zhì)量提供可靠保障，進(jìn)而為施工企業(yè)帶來良好的經(jīng)濟(jì)效益，推動企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。