建筑工程施工中混凝土裂缝的成因及防治策略

刘 捧

山西潞安工程有限公司（046100）

1 混凝土裂缝类型

1.1 温度裂缝

混凝土结构会因为温度的变化发生裂缝，这种裂缝被称为温度裂缝。温度裂缝特征比较显著，可导致混凝土结构变形，还有可能产生混凝土开裂。温度裂缝主要为“斜八字”，建筑两端温度裂缝多于中间，顶层多于墙下，阳面多于阴面[1]。此外，门窗洞口也比较容易出现温度裂缝。简而言之，应力较为集中的建筑部位，更容易出现温度裂缝。

1.2 收缩裂缝

收缩裂缝是指由混凝土材料发生收缩变形而引起的裂缝，此种类型裂缝的特征比较明显，主要表现为早期收缩裂缝发展速度比较快，随着时间的变化收缩作用逐渐降低。收缩裂缝分布范围比较广，并且数量众多，主要形态为“倒八字”[2]。观察发现，混凝土结构如果受潮或遇水，材料可能发生膨胀反应，即使及时脱水，也可能产生收缩变形，从而产生裂缝。这种情况产生的收缩作用虽然比较小，但是对高层建筑结构的影响仍然不可忽视。

1.3 沉降裂缝

建筑工程项目出现不均匀沉降，是建筑施工中比较常见的现象，也是不可避免的。但是，不均匀沉降后，会导致建筑出现沉降裂缝，特别是高层建筑更容易导致沉降裂缝。沉降裂缝的主要特征是底层裂缝比较严重，上层裂缝比较轻，并且裂缝形态多为“斜向裂缝”。不均匀沉降很少引起横向或竖向裂缝，并且裂缝主要出现在混凝土梁上，特别是柱和梁交界位置。如果高层建筑上部主体结构刚度比较大，则在一些相对独立的基础结构上容易出现水平方向的沉降裂缝。

2 混凝土结构裂缝的成因

2.1 环境因素

环境因素是造成建筑混凝土结构出现温度裂缝的主要原因，如果建筑所在地昼夜温差比较大，则更容易形成温度裂缝。当工程项目所处地区温度较高时建筑内部结构会发生一定形变，当温度下降后结构又会发生收缩。通常情况下，温度变化速度高于混凝土形变和收缩速度是出现裂缝的原因。

2.2 材料因素

材料因素是导致混凝土结构出现收缩裂缝的主要原因。混凝土主要原材料为硅酸盐水泥，水泥在水化过程中会出现比较强烈的收缩反应，并且向外界释放大量热量。与此同时，材料也有可能受到化学收缩作用的影响，从而产生干缩变形，导致混凝土结构出现收缩裂缝[3]。另外，混凝土浇筑后，如果养护工作不到位，混凝土也会因收缩作用出现裂缝。

2.3 地基因素

由地基变形所产生的不均匀沉降也是混凝土裂缝的主要原因。因为，高层建筑在地基沉降过程中，会导致混凝土受力结构发生变化，导致受力状态失衡，并且产生新的剪应力和拉应力，在高层建筑自身重力和外力挤压的作用下，一旦结构抗剪强度无法抵御上述压力，就会直接引发建筑混凝土结构裂缝，特别是一些薄弱部位，更容易出现开裂现象。

3 混凝土裂缝的防治策略

以某高层建筑工程为例，分析混凝土裂缝的防治策略。该工程主要情况见表1。

表1 本工程概述

结合工程实际需要，为减少混凝土结构裂缝，主要采取以下防治措施。

3.1 温度裂缝防治策略

考虑到本工程施工体量比较大，施工过程中比较容易受到多种因素的影响，并且有增加温度裂缝的风险。在施工过程中，本工程采取多种措施，对温度裂缝进行有效控制，见表2。

表2 本工程温度裂缝防治方法

通过上述防治措施，降低混凝土结构温度裂缝。在此基础上，完善施工设计方案，结合本工程所在地区自然环境因素、地质条件、季节变化，借助大数据进行详细分析，找出可能引发裂缝的潜在因素。结合调查以及分析结果，对混凝土施工工艺进行优化，最大程度上控制温度变化对结构的影响，降低温度裂缝[4]。

3.2 收缩裂缝防治策略

为进一步减少收缩裂缝对本工程混凝土施工的影响，严格按照施工规范以及要求，准确标记本高层建筑工程项目中混凝土结构中比较容易出现收缩裂缝的位置，强化混凝土施工。如梁腹两侧对称性收缩裂缝出现概率比较大，在实际施工过程中，本工程通过设置一定构造梁、圈梁和抗裂柱，加强建筑结构自身的抗剪力[5]，在此基础上加强混凝土结构抗拉能力。在选择材料上，尽量将材料干缩值控制在合理范围之内，详细分析混凝土混合料中的材料，合理控制每种材料的含水率，根据实际需要正确选择混凝土施工原材料。本工程为避免硅酸盐水泥收缩对混凝土结构的影响，在选材上尽量选择收缩作用比较容易控制的水泥。除此之外，本工程在混凝土材料振捣期间，为进一步加强抗拉强度，减少收缩作用，合理使用减水剂，并在混凝土浇筑之前详细检查框架梁结构情况，保证特殊部位的干燥性，以免对混凝土浇筑效果产生不良影响。

3.3 沉降裂缝防控策略

导致高层建筑发生地基变形的因素较多，包括环境勘察、地基设计等，如果忽略这些因素，将会明显增加高层建筑混凝土结构开裂风险，从而降低建筑总体结构施工质量[6]。因此，本工程组织相关人员对地基基础沉降情况进行观测，准确记录，将地基沉降情况作为确定混凝土施工方案的重要参考依据。

如发现有明显沉降的位置，则采用控制基础结构及压力注浆等方法进行控制。在本工程部分建筑结构内部增加地梁（部分建筑通过设置外部联系梁），架空现有基础，改变上部结构的传力路径，避免地基严重沉降引发混凝土结构裂缝。观测基础沉降情况，制订合理的上部结构修补方案。

4 结语

混凝土结构出现裂缝，是建筑工程项目的施工通病，目前为止尚无办法根治，只能通过改进施工技术或采取必要措施进行预防，以减少混凝土结构裂缝，提高建筑项目施工质量。施工人员除了要掌握混凝土裂缝类型和成因，也要在实际施工过程中严格把握质量关，结合混凝土施工工艺确定混凝土配合比，并在此基础上不断完善混凝土浇筑、振捣和养护工作，从而有效控制混凝土结构裂缝，为施工质量的提升提供保障。