淺談大體積混凝土施工裂縫的原因分析與控制

【摘要】隨著高層建筑、超高層建筑不斷增加，這些地基與基礎(chǔ)分部工程，往往涉及到了大體積混凝土澆筑方式，進(jìn)而也就必然加大了施工建設(shè)難度，相對(duì)于傳統(tǒng)混凝土施工方式，該類施工項(xiàng)目容易釋放出較多熱量，進(jìn)而造成結(jié)構(gòu)內(nèi)部溫度升高明顯，容易出現(xiàn)嚴(yán)重裂縫隱患。如果在建筑工程項(xiàng)目的地下室底板、外墻、頂板中出現(xiàn)了相應(yīng)裂縫問題，出現(xiàn)滲漏水影響建筑物的使用功能，造成混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的原因，施工、設(shè)計(jì)、氣候環(huán)境等，我個(gè)人結(jié)合自己監(jiān)理的房屋工程，對(duì)地下室外墻及頂板混凝土結(jié)構(gòu)施工，出現(xiàn)裂縫的原因予以分析。

【關(guān)鍵詞】混凝土施工;裂縫;形成原因;控制措施

1、工程特點(diǎn)

本工程由2幢裙房、3幢主樓組成，2幢主樓分別為25層;結(jié)構(gòu)高度為98.9m、1幢主樓10層結(jié)構(gòu)高度為44.6m，地下一層建筑面積23680平方米，地上面積132623平方米，地下室底板厚度450mm，25層主樓核心筒底板長(zhǎng)度26.700m、寬度13.700m、厚度2.5m、局部有的地方厚度4.450m。地下室施工中混凝土強(qiáng)度等級(jí)均為C35P6，外墻剪力墻厚度350mm、內(nèi)墻剪力墻厚度200mm，人防工程框架梁600x1200mm、非人防工程框架梁600x1000mm，框架梁和頂板的跨度均為8400mm，地下室頂板厚度350mm。

2、地下室頂板混凝土產(chǎn)生的裂縫產(chǎn)生原因分析

2.1施工單位原因

2.1.1養(yǎng)護(hù)時(shí)間短

本工程地下室的主體施工在2013年5月份至7月底，最低氣溫20℃，最高氣溫35℃，平均氣溫28℃，混凝土澆筑完畢后，11小時(shí)開始澆水自然養(yǎng)護(hù)，每天4次，上午和下午各2次，養(yǎng)護(hù)一周;7天以后到第10天，養(yǎng)護(hù)次數(shù)縮減為2次，上午和下午各1次;模板材料在60小時(shí)后開始拆除模板，地下室主體結(jié)構(gòu)施工結(jié)束，地下室外墻和頂板分別出現(xiàn)了8道、13道0.06-0.09mm不規(guī)則的短裂縫，一般情況下混凝土裂縫寬度，在0.05mm以下都是難以發(fā)現(xiàn)，通常將寬度0.05mm以上的裂縫作為關(guān)注和防治目標(biāo)。根據(jù)相關(guān)規(guī)范的要求，如果在大體積混凝土施工中所用混合料中存在緩凝劑型外加劑以及礦物質(zhì)摻合料，并且相應(yīng)結(jié)構(gòu)還存在較高的抗?jié)B性要求，則需要適當(dāng)延長(zhǎng)養(yǎng)護(hù)周期，確保其養(yǎng)護(hù)超過2周以上。在相應(yīng)結(jié)構(gòu)成型后，板面立即用塑料薄膜上用草簾、棉毯等，覆蓋澆水自然養(yǎng)護(hù)，如此也就能夠確保結(jié)構(gòu)表面始終較為濕潤(rùn)，對(duì)于地下室外墻結(jié)構(gòu)，澆筑完成后，在板面上設(shè)給水管淋養(yǎng)護(hù)，帶模板養(yǎng)護(hù)不少于3天，拆除模板后立即用麻袋片貼，墻板噴水養(yǎng)護(hù)，保濕養(yǎng)護(hù)不少于14天，隨著化工建材高科技技術(shù)發(fā)展，現(xiàn)在涂刷養(yǎng)護(hù)劑而形成保水膜，也能起到混凝土表面保濕的效果，混凝土養(yǎng)護(hù)措施不到位，不僅影響混凝土強(qiáng)度及其他性能正常增長(zhǎng)，特別容易引起混凝土結(jié)構(gòu)早期裂縫。該類裂縫問題的防控不容忽視，作為干縮裂縫，其在防治中需要重點(diǎn)考慮到養(yǎng)護(hù)環(huán)節(jié)，要求借助于規(guī)范充足的養(yǎng)護(hù)管理方案，確保裂縫問題可以得到良好應(yīng)對(duì)。在混凝土結(jié)構(gòu)凝結(jié)過程中，因?yàn)榘殡S著較為明顯的水分蒸發(fā)現(xiàn)象，進(jìn)而也就會(huì)出現(xiàn)干縮傾向，由此形成混凝土結(jié)構(gòu)的變形問題，產(chǎn)生裂縫隱患。在大體積混凝土水分蒸發(fā)中，因?yàn)榘殡S著明顯的內(nèi)外部蒸發(fā)差異，進(jìn)而也就會(huì)帶來明顯的形變不同現(xiàn)象，由此帶來的裂縫威脅不容忽視。從這種干縮裂縫的具體形成原因入手分析，其同樣也受到了多方面因素影響，比如原材料、配合比、施工技術(shù)操作以及外界環(huán)境狀況等，都會(huì)產(chǎn)生影響，如此也就必然加大了相應(yīng)裂縫問題的防治難度。

2.1.2管線預(yù)埋管布置不當(dāng)

由于本工程是商務(wù)樓辦公室樓建筑，建筑電氣預(yù)埋管多，有的地方預(yù)埋管縱橫交叉或預(yù)埋管并排多根，預(yù)埋管一般緊靠頂板上部鋼筋下或底部鋼筋上，預(yù)埋管為阻燃的PVC管、鐵皮管，由于預(yù)埋管的外表面比較光滑，與混凝土黏結(jié)力性能差，混凝土澆筑振搗后，預(yù)埋管處粗骨料少僅剩余漿體，往往沿預(yù)埋管的地方產(chǎn)生裂縫，裂縫多發(fā)生在板底或板面多為直線狀的裂縫。

2.1.3地下室外墻、頂板回填土不及時(shí)

根據(jù)施工圖設(shè)計(jì)要求，地下室的頂板上覆土厚度1500mm，在頂板現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)模板拆除后頂板覆土，減少混凝土暴露的時(shí)間。結(jié)合本工程實(shí)際狀況來看，因?yàn)榛靥盍肯鄬?duì)較為突出，采用分層回填、分層夯實(shí)方式，施工的時(shí)間比較長(zhǎng)，上部主體工程合同工期時(shí)間短，如果按照原有施工規(guī)劃，在地下室頂板、外墻回填土完成后，再進(jìn)行上部處理，會(huì)造成合同工期嚴(yán)重滯后;給后續(xù)工作的施工帶來極為不利的影響; 即使采取了分層回填、分層夯實(shí)，道路不硬化處理，施工的車輛在雨天也難以通行，影響施工的進(jìn)度;道路進(jìn)行了硬化處理，后期市政景觀的施工，硬化的道路破除，會(huì)造成工程投資增加。雖然該部位裂縫問題的出現(xiàn)與不及時(shí)回填土覆蓋有一定的關(guān)系，考慮著兩者相害取其輕的原則，造成地下室頂板、外墻結(jié)構(gòu)中存在裂縫問題，主要是因?yàn)橄鄳?yīng)施工完成的混凝土結(jié)構(gòu)長(zhǎng)時(shí)間暴露在空氣中，造成相應(yīng)成分發(fā)生化學(xué)作用，長(zhǎng)期作用會(huì)引起混凝土碳化，造成暴露混凝土結(jié)構(gòu)形成裂縫，最終使混凝土產(chǎn)生酥裂、粉化和鋼筋銹蝕。

2.2設(shè)計(jì)的原因

地下室頂板鋼筋配筋雙層雙向鋼筋網(wǎng)片，鋼筋的受力鋼筋、分布筋間距都為200mm，框架梁的兩邊分別配了構(gòu)造配筋間距200mm，這樣的配筋鋼筋間距大，雖滿足了板筋配筋率的要求，但對(duì)大體積混凝土的施工抗裂是不利的，鋼筋間距越小混凝土收縮性越小;如果在大體積混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)建中選用的配筋相對(duì)細(xì)而密，則容易實(shí)現(xiàn)裂縫預(yù)防，但是如果所用鋼筋相對(duì)過少，且過粗的話，則容易使裂縫寬度增加。

3、主樓核心筒底板大體積混凝土裂縫的控制措施

3.1施工過程中的技術(shù)措施

（1）在施工前20天，相關(guān)技術(shù)人員需要深入全面研究主樓核心筒底板大體積混凝土澆筑要求，最后編制專項(xiàng)方案，經(jīng)項(xiàng)目經(jīng)理批準(zhǔn)報(bào)監(jiān)理部審批實(shí)施。

（2）方案內(nèi)容包括以下?①混凝土所用的原材料的水泥、砂和石子粒徑、外加劑、配合比等技術(shù)要求②混凝土內(nèi)部溫升值計(jì)算、內(nèi)外溫差計(jì)算③每小時(shí)澆筑方量、商品混凝土供應(yīng)量、澆筑順序、振搗、養(yǎng)護(hù)措施④測(cè)溫點(diǎn)的位置、個(gè)數(shù)、測(cè)溫時(shí)間及次數(shù)⑤裂縫控制技術(shù)措施。

最后主樓核心筒底板混凝土的施工未出現(xiàn)混凝土裂縫的情況。

結(jié)語(yǔ)：

在大體積混凝土施工操作中，混凝土凝結(jié)中存在著較為明顯的收縮現(xiàn)象，進(jìn)而也就會(huì)出現(xiàn)裂縫隱患。只要我們?cè)诨炷潦┕r(shí)，合理的選擇原材料、施工工藝、科學(xué)的施工方法和技術(shù)方案、嚴(yán)格施工管理、設(shè)計(jì)構(gòu)造要求等因素，減少一些混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫還可以避免的。

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[3]鄒福，王鴻賓.大體積混凝土裂縫產(chǎn)生的原因分析與防控措施[J].黑龍江科技信息，2011（13）.

作者簡(jiǎn)介：

張華北（3203231972******31），男，大專文化、工業(yè)與民用建筑專業(yè)，從事過土木工程、市政工程施工;工程監(jiān)理工作。