高层建筑中混凝土结构施工的裂缝控制措施

浅析高层建筑中混凝土结构施工的裂缝控制措施［摘要］建筑施工混凝土结构中的裂缝是最常见的质量通病, 但可以通过采取控制措施将其降到最小的程度。本文就其混凝土裂缝产生的原因和控制混凝土裂缝施工方法，提出一些意见。

［关键词］混凝土结构施工裂缝措施

引言

混凝土结构在施工及使用中很容易出现裂缝，尤其一些板梁承重构件，房屋建筑工程的普通混凝土结构实质上是带缝工作的。当裂缝宽度超过0.2mm时，就会影响结构的安全性、耐久性，达不到使用要求，这是施工规范和安全标准所不允许的。结构裂缝普遍存于基础浇筑、梁柱的现浇、路面结构、地下工程的衬砌等部位。

结构出现裂缝的原因与机理是一个比较复杂的问题。这些裂缝有的是在施工过程中出现，有的则是在使用过程中出现。出现裂缝的主要部位是现浇墙体、大体积基础底板及一些现浇板梁柱体当中。施工过程中出现的裂缝事例如：某大厦a座地上33层，地下2层，地下室侧墙长68.6m，浇筑拆模后1周出现裂缝29；因此，探讨施工期混凝土结构裂缝产生的原因和控制方法，确保工程质量很有益处。

1、混凝土施工裂缝产生的基本原因

从强度方面分析，混凝土出现裂缝时作用产生的拉应力大于混凝土的实际抗拉强度，因此要使混凝土不产生裂缝，就要使作用产

生的拉应力小于混凝土的实际抗拉强度。施工期间裂缝因素的基本关系如图1。产生混凝土裂缝的常见原因是：

(1)材料质量

主要有：水泥安定性不合格；砂、石级配差，砂太细；砂、石中含泥量过高，于缩后产生不规则裂缝；使用了反应性骨料或风化岩，例如混凝土碱骨料反应引起裂缝；不适当地掺用氯盐。

(2)地基变形

建筑结构一端沉降大、或两端沉降大于中问或局部沉降过大，都可能会引起结构裂缝。

(3)施工工艺不当或质量差

主要有：混凝土配合比不当，如水灰比过大，混凝土沉缩，在上层钢筋项部产生沉缩裂缝；模板变形；浇筑顺序或浇筑方法不当，如框架柱浇完后连续浇筑框架梁造成裂缝；浇筑速度过快，如墙体浇筑速度过快而造成裂缝；模板支撑沉陷或拆模过早，如悬板支撑下沉后造成板面裂缝；钢筋保护层过小或过大；养护差、早期收缩过大；早期受震或早期受冻；过早加载或施工超载等。

(4)水泥水化热引起过大的温差，混凝土凝固后表面失水过快，混凝土硬化后收缩等。

2、混凝土施工期的控制

混凝土施工期裂缝控制，就是要防止其施工期裂缝的出现，使

约束应力小于混凝土强度。控制的出发点：①减小约束应力；②提高混凝土构件受拉区的抗拉强度，如通过增加配筋或提高混凝土的强度，达到提高其抗拉强度；③控制结构体的不均匀沉降，包括结构本身及其地基施工的控制。控制约束变形的措施有。

2.1减小构件施工尺寸

在施工允许的情况下，对尺寸大的构件，采用留设施工后浇带、分层分块浇筑或跳仓法浇筑方法，以达到减小构件变形的效果。

2.2减小温差

减少温差的方式包括控制温升和控制降温两个方面，对构件内部要控制其温升：①可以采用减小尺寸的方法；②要控制入模温度，注意避免运输过程的升温和控制原料(砂、石、水)入机搅拌时的温度；③控制水泥水化热，注意用低水化热的水泥和减小水泥用量，通过调整配合比或掺加减水剂达到减少水泥的用量。

2.3控制失水

通过加强养护或减少用水量(加减水剂)达到控制失水目的。另外可加膨胀剂对混凝土构件的收缩进行补偿。

3、大体积混凝土基础的温度裂缝控制

对于大体积混凝土基础的施工，应着重控制工期的温度裂缝。

①在施工准备阶段要进行控温度裂缝的理论计算并建立控制的施

工技术措施；②在施工过程中要建立测温装置测温，并准备应措施控制混凝土内外温差在25℃以内，控温度裂缝的施工技术措施主要

有。

3.1水泥的选用

产生大体积混凝土结构裂缝主要的原因是水泥水化热的大量积聚，使混凝土现早期温升及后期降温现象。施工中降低水化热措施：①采用中低热的水泥品种，如325#、4#错矿渣水泥，其28d的水化热约为70～80kcar／kg；②利用混凝土后期强度。资料表明，水量每增减10kg，水化热亦相应升降1℃，因此根据结构的实际承受荷载情况，采用r60和r替代r28作为设计强度，这样可使每立方米混土的水泥用量减少40~70kg左右，温度也跟降低4~7℃。

3.2掺入外加料

在混凝土制作中掺入一定的加剂或外掺料，可以起到降低水化热的作用。例如泵送混凝土中掺入水泥重量0.25％的木钙减剂，不仅使混凝土的和易性有着明显的改善，同又减小了10％拌和水，节约10％左右的水泥，从降低了水化热；在混凝土中掺入一定数量的粉煤后不仅能代替部分水泥，而且由于粉煤灰颗粒呈形状起润滑作用，可以改善混凝土的可泵性，降的水化热是比较显著的，表1数据可以说明：

3.3粗细骨料级配应用自然连续的级配粗骨料

料配制的混凝土具有较好的和易性，较少的用水量和水泥用量；细骨料以采用中、粗砂为宜。由试验资料表明：当细度模数为2.79，

平均粒径为0.3l8的中、粗砂，比采用细度模数为2.12，平均粒径为0.236的细砂，每立方米混凝土减少用水量20～25kg，水泥可相应减少2825kg；配制中，还应严格控制砂、石的含泥量，含泥量过大，对混凝土的抗裂性是十分不利的。

3.4控制混凝土的出机温度及浇灌温度

混凝土的各种原材料中，石子的比热较小，但石子所占的重量最大；水的比热最大，但它的重量在混凝土中只占一小部分。因此，对混凝土出现温度影响最大的是石子及水的温度，砂的温度次之，水泥的温度影响最小。为了降低出机温度，其最有效的办法是降低石子的温度。

混凝土从搅拌机出料后，经搅拌车运输、卸料泵送、浇灌振捣、平仓等工序后的温度称为浇灌温度。为了降低大体积混凝土的最高温升，减少结构内外温差，根据不同季节可以采取相应的措施：对于夏季施工，应从降温保凉着手，在搅拌筒上可搭设遮阳装置，整个长度水平输送管道上覆盖草包并经常喷洒冷水，采用一个坡度、薄层浇灌、循序推进、一次到顶的浇灌方法来缩小混凝土暴露面积以及加快浇灌速度、缩短浇灌时间；对于冬季施工，应确保正温浇灌，保温养护(蓄热养护)，并要求在混凝土没有达到允许临界强度以前防止发生冻害。

3.5混凝土的施工

根据有关资料，普通混凝土的极限拉伸的离散性很大，它与水