探究高层建筑施工中的裂缝管理

陈中

（重庆城建控股（集团）有限责任公司，重庆 400013）

0 引言

探讨混凝土裂缝形成的原因及针对问题采取一定预防手段进行预防是必要的，结合现代科学技术手段来合理有效地解决混凝土裂缝问题，在施工前及施工准备阶段做好相应的预防措施，对已形成的裂缝进行及时处理，从而确保建筑物的使用安全与质量。混凝土是如今高层建筑施工中最常用的建筑材料，对其病害防治工作得到广泛关注，其中混凝土的裂缝病害一直受到人们重视。

1 高层建筑裂缝的成因

1.1 荷载裂缝

混凝土裂缝的形成原因之一在于建筑物的受力，由于荷载作用，混凝土受到拉应力，从而导致建筑物形成裂缝。另一方面，混凝土是否产生裂缝或裂缝问题的严重程度还收轴压力与压应力的作用与干扰，这其中还包含在顶部位置形成的裂缝，通常为水平裂缝。在与承重梁连接部位的荷载通常比较集中，当该部位的支座出现斜向裂缝时，受到压应力作用产生裂缝，通常是由于混凝土的应变值超过单轴受压最大峰值压峰值p而产生的裂缝，该类裂缝的危险系数较大，必须要采取相应的手段进行规避与修护。

1.2 温度裂缝

受温度影响而产生的裂缝主要有两大类：①表面性裂缝，该种裂缝的走向无特定的规律；②贯穿性或者深层性裂缝，这类裂缝与表面性裂缝不同，其形态与方向与主筋的走向区域一致，但裂缝的宽度大小不一，受温度影响较大，表现为在温度高的情况下形成的裂缝相较于温度低时形成的裂缝要窄。温度裂缝形成的主要诱因归纳如下：

水泥自身的水化热是形成表面裂缝的主要原因之一，相关领域的专业人员一致力于研究该问题的解决方案，通常是体积较大的混凝土高层建筑物会受到这类裂缝的影响较多。大体积的建筑物混凝土自身产生的水化热难以快速挥发，因此在不同的温度梯度下会受到温度应力的很大影响，如果数值超过一定限度就会导致裂缝的形成。绝大部分贯穿裂缝形成的主要原因是由于周围环境急剧降温导致内部结构无法适应发生收缩而产生的裂变，即建筑物的体积胀缩被限制住所导致的裂变。此外，混凝土是否形成裂缝还与周围气候条件、环境密切相关，若受到冷空气、降雨等气候变化的影响，使得内部温度与表面温度有较大的温差，会导致温度梯度达到变形的限度，进而生成裂缝。

1.3 施工致裂缝

图1 裂缝类别

我国现阶段的施工管理工作从体制和实际实施方面都存在或多或少的问题，管理工作的疏忽会导致施工实际操作产生质量问题。若在施工管理阶段、施工阶段以及验收阶段产生疏忽，都将严重影响工程项目的质量与标准，后续混凝土浇筑的工作也会受到严重影响，如极易发生裂缝问题等，具体问题主要有以下几方面：①钢筋移位。当对混凝土实施浇筑的过程中，会对混凝土本身形成比较大的冲击压力，另一方面受到施工人员操作不规范的影响会发生钢筋移位等现象的发生，从而很难抵抗外界不利条件，在板底等位置形成裂缝，严重时还会导致安全事故的发生；②浇筑振捣不当。若在浇筑过程中的施工操作不规范，如振捣过度或不够都会引起最终建筑不达标的情况发生。此外如果未将振捣棒拔出脱离混凝土再移动而是直接在其中拖动，会对混凝土的严密性和均匀性产生不利影响，间接导致裂缝的形成；③塑性沉降。混凝土浇筑初期，混凝土为可塑状态，其内部固体受钢筋阻力以及侧模板摩擦阻力影响，沉降出现差别，进而会产生裂缝，此时产生的裂缝会对内部钢筋造成不良影响，例如引发锈蚀等。其中表面水平向钢筋上部位置、竖向墙柱结构，尤其是水平向结构更容易产生沉降裂缝，而且较粗的钢筋以及比较薄的保护层，会加剧该类现象；④混凝土接茬工序不当。施工缝、后浇带等是接茬时容易出现差错的位置，如果操作不规范会容易导致裂缝。此外，连续浇筑混凝土时，若各浇筑期间隔较长的时间，容易形成冷缝，也会引发接茬裂缝；⑤施工堆载过早或过于集中。当施工工期较短时，单层结构的具体施工时间受限，在完成对顶板的混凝土浇筑工序初期，此时混凝土的强度较低，就立即继续进行上层施工工作，会导致不均匀沉降，可能引发后续的裂缝变形等问题。同时对于施工层堆料的安排，存在不当之处，使其承受较大的集中荷载进而引发变形以及裂缝等问题。

2 工程中混凝土裂缝的管理措施

2.1 控制原材料的使用

减少混凝土出现裂缝可以从材料着手，选择材料时应该优先选择抗裂性能优良的材料，基于此做进一步的配合比优化设计，进而选取合适的材料。具体而言，水化热较低的水泥如粉煤灰水泥应该作为第一选择，或者向选用的水泥中加入适量的粉煤灰等可以帮助混凝土免受免受水化热干扰的物质。同时，为了彻底解决混凝土中的温差作用带来的不良反应，可以选择膨胀性能优良的水泥。此外，为了控制碱骨料的反应，砂石的选择也需要符合科学标准，同时优先选取低碱或无碱砂石材料，以保障混凝土的强度。

2.2 荷载裂缝预防措施

为了有效预防荷载裂缝，避免其影响混凝土，相关人员在设计阶段应该加强裂缝相关设计与控制工作。重视易产生裂缝的位置，综合不均匀沉降等多方面因素；科学合理地做好变形缝的位置与相关设计工作；调节各部分的受力情况，使得载荷分布均匀，避免过于集中的施加压力；此外，在满足截面设计、不影响配筋率以及浇筑方便的前提下，使用的钢筋越细，钢筋间距离越小，非常有利于防止开裂现象。

2.3 温度裂缝预防措施

温度裂缝的防治措施主要包含以下几个方面：①改变水泥原材料的选择；②尽量减少水泥的生产投入量，主要包括改善骨料配比、添加粉煤灰以及不影响混凝土性能的减水剂等方法；③适当合理地降低水灰比，尽量控制该数值使其低于0.6；④科学合理地分配原材料并将其搅拌均匀；⑤重视降低水化热的有效措施，包括各种在减水、增塑、缓凝等方面有着优良性能的外加剂，以提高其流动性、保水性，减缓热峰带来的不良影响；⑥加强温度测控，做及时有效的降温保护措施；⑦采用各种温度控制养护方法，浇筑完毕后，需要做好覆盖遮蔽工作，保障其湿度与温度，此外，应该安排充足的养护时间，以有效提升混凝土的刚度。

2.4 钢筋锈蚀裂缝预防措施

钢筋锈蚀裂缝的走向多是纵向沿钢筋分布。对此类裂缝的主要防护措施包括以下几个方面：①钢筋保护层不能受到损害，其厚度要有所保证；②设计优良的混凝土级配；③浇筑工序中要确保振捣充分严密；④可以在钢筋表面涂抹有效的防腐材料，以不影响建筑物为前提保护钢筋。

2.5 施工裂缝预防措施

混凝土具体施工的浇筑环节非常重要，对浇筑的种类、顺序和方式有着严格的硬性规定，需要施工企业加以遵守，保障浇筑工序的质量。混凝土浇筑应该保证2h以内的间隔时间。为了保障振捣的严密性，在振捣时若需要移动振捣棒，其半径不能超过400mm，并且其需要插入50mm以上的深度。对于分层混凝土完成二次振捣后，再继续下一层的浇筑，以确保闭合性，而且两层之间的交界部位必须振捣到位。在混凝土浇筑的过程当中，安排专业的工作人员跟班加以指导，需分段、分层且连续的进行，预应力的梁和框架务必要浇筑一次就成型。混凝土的浇筑应该保证2h以内的间隔时间。在浇筑的过程当中会频繁对泵管加以移动，促使上层的混凝土可于下层的混凝土初凝之前把其覆盖，其浇筑高度不能高于50cm。

此外，还需控制早期施工荷载及荷载堆载范围，满足相关要求及规定，并且防止集中堆放施工荷载。然后在浇筑混凝土前检查支架是否按方案搭设，混凝土浇筑后要严格按照施工方案确定的时间及顺序进行拆除。

3 结论

裂缝问题普遍存在于如今的高层建筑工程中，一旦处理不及时或者处理不当，会直接建筑物使用功能，影响工程质量，甚至会对人类的生产生活带来不良后果，混凝土出现裂缝来源于很多方面，因此需要相关人员做到科学分析其形成原因，在建设过程中做好相关防护措施，结合科学有效的裂缝加固处理技术，及时做好修护工作，延长高层建筑的使用寿命，将裂缝问题及引发的相关损失降到最小。