建筑工程施工中混凝土裂缝的成因与治理方法.pdf

114STONE2023No.9STONE质量控制石材建筑工程施工中混凝裂缝的成因与治理方法刘志文（福建闽龙工程管理有限公司，福建龙岩364200)摘要：本文通过实践分析建筑工程施工中混凝土裂缝的产生，与施工工艺应用水平、温度波动情况、混凝土配比合理性、混凝土养护工作质量紧密相关。需要工程项目管理者与一线施工技术人员通过优化混凝土关键施工工艺、严格控制混凝土配比、加大温度指标监测力度、提升混凝土养护工作质量，为改善建筑工程施工中混凝土裂缝问题提供支持。关键词：建筑工程；混凝土；裂缝；温度控制；施工工艺工程项目背景阐述本文探讨的工程项目的建设地址为惠州仲恺高新区沥林镇山坡村。工程项目建设区域包括山坡村惠州市富英达科技有限公司2 号厂房，3号厂房、5号宿舍。整体建设面积达到40 10 2.31m。工程造价达到4353.54万元。工程质量评定中，分别按照地基与基础、主体结构、建筑装饰装修、屋面工程、建筑给、排水以及采暖工程、通风空调工程等顺序进行工程项目验收。下文主要针对本次工程项目中的混凝土施工环节裂缝问题治理进行分析。二、混凝土裂缝主要成因分析（一）施工工艺应用水平不佳浇筑环节属于核心施工环节，但由于浇筑处理过后混凝土会出现蒸发现象，因此会出现塑性收缩问题，塑性收缩应力若超过混凝土自身抗拉应力，就会进一步引发收缩裂缝。另外，混凝土浇筑核心环节，浇筑方式不当会导致分层问题出现。同时，混凝土原材料也会在分层后进一步出现离析问题。混凝土混合物中的骨料会因此而下沉，当骨料下沉至钢筋区域时。又会影响钢筋正常状态导致其上方出现砂浆，最终导致塑性裂缝的出现频率上升2。（二）温度水平稳定性不足当混凝土原材料中的水泥在施工应用时出现水化反应，会进一步释放一定热量。但由于混凝土原材料导热性能不佳，且混凝土结构内外部温度存在客观上差异较大的现象。建筑主体结构的不同区域出现变形问题，导致裂缝产生。表1为不同施工阶段混凝土温度应力变化趋势与应对方法统计表。表1混凝土温度应力产生原因与应对方法统计表温度应力产生原因应对方法产生阶段优化混凝土拌制工作早期阶段原材料发生化学反应流程中期阶段混凝土内外部温差优化混凝土养护措施晚期阶段外部环境温度变化定期实施维护管理通过对上表1的统计分析结果观察可知，温度水平稳定性不足主要是由于在混凝土施工过程中不同阶段会产生不同程度的温度变化，进一步形成温度应力。应力作用若大于混凝土抗拉强度，必然会导致裂缝的产生。（三）混凝土配比比例缺乏合理性混凝土配比工作具有非常典型的专业性特征。这不仅是由于混凝土基础原材料成分复杂，更是由于混凝土施工过程中不同的配比比例会直接影响混凝土的抗性和弹性性能指标。从目前实际出发分析可知，由于混凝土原材料基础质量因素影响以及混凝土配比工作人员技术水平影响，导致混凝土预拌制环节中未能做到精准控制配比比例，进一步导致裂缝问题出现。作者简介：刘志文（19 9 3年一）男，龙岩上杭人，工程师。研究方向为项目现场管理。115石材2023年9 期SHICAI质量控制材（四）混凝土养护管理工作缺乏有效落实混凝土养护管理是在核心施工环节的工作任务完成后，保障混凝土应用状态稳定性的关键环节。但从目前实际出发来讲，混凝土养护管理工作缺乏制度支撑，且管理工作人员也未能做到与施工技术人员进行有效沟通。这导致混凝土养护管理人员未能结合季节性因素，科学选择混凝土养护方法。同时，对养护时间周期养护过程中外部因素的影响也缺乏充分考量，最终由于养护效果不佳导致裂缝产生。三、结合具体项目分析混凝土裂缝问题治理措施（一）优化混凝土关键施工工艺在建筑工程项目中，混凝土浇筑是最为关键的施工工艺操作环节。因此，需按照混凝土浇筑施工基本流程明确各环节施工技术控制要点，以便通过优化施工关键工艺达到有效治理裂缝问题的目标。具体来说，优化混凝土关键施工工艺时需把握以下几方面要点。一是在混凝土搅拌运输环节为避免混凝土水灰比受到影响，应安排专门运送混凝土的搅拌车承担运输任务。并且注重在装药操作前保持桶内干燥状态，避免桶内湿度过大。另外，运输过程中，搅拌桶也应当保持稳定运行状态，保证混凝土在运输过程中搅拌均匀，降低分层与离析现象发生率。从专业数据方面来讲，现阶段混凝土搅拌桶运行时，转动频率一般设置为36 r/min3)。同时，运输环节最长运输时间不得高于1.5h。二是在混凝土浇筑施工环节严格把控施工流程，保证施工技术应用效果。浇筑方案需结合工程项目需求和现场施工条件进行合理筛选。确定好坡度、科学设置浇筑点位，提升混凝土浇筑精确性。浇筑施工过程中，应当针对混凝土标高指标严密关注。在坡面选用一次性浇筑方式，在垂直面选用分层浇筑方式，避免混凝土出现错位凝固不全等现象。除此之外，施工操作也可选择夜间温差较小时执行，减低混凝土断层现象发生率，这都是从核心施工技术维度提出的混凝土裂缝问题的科学治理方法。（二）严格控制混凝土配比为科学控制混凝土配合比需在施工过程中应用科学的计算方法，结合具体工程项目要求进行不同基础原材料的配合比计算。以便提升原材料应用耐久性。为确保混凝土配比工作在执行落实时取得稳定效果，还需在施工前期对混凝土原材料配比效果进行试验分析。尽可能通过科学有效的计算与分析，提升混凝土配合比精确度。结合本文探讨的建筑工程项目进行分析可知，在混凝土配合比设计时，关键的水灰比数据指标控制范围为0.2 40.34。以此范围为基础设置水灰比，有利于提升混凝土硬度与强度、降低混凝土裂缝现象的发生率。具体来说，混凝土常规配合比计算公式中涉及的试验数据包括水泥、水、沙子、石子，其配合比基础公式为可设置为1：x：y：z。若设沙子含水率为m石子的含水率为n，则施工过程中的配合比计算公式为如下。1：（x-y m-z n）:y（1+m）:z（1+n）应用此计算公式，可求解出水泥用量，水用量，沙子用量，石子用量。且在现代工程项目建设中，混凝土原材料配比还需加入一部分碱水剂和矿物质掺合料。具体计算时，需结合本次工程项目具体要求完成关键数据求解过程。例如，在本次工程项目中，砼容重若假设为2 40 0 kg/m，则可进一步计算出砂率水平为43%，最后，借助常规公式计算出沙用量为7 57 kg/m。除此之外，基于外加剂对混凝土裂缝控制的重要作用，对外加剂加人量也应通过科学计算得到相应数据指标，指导混凝土配比工作落实。只有结合专项计算公式科学计算出混凝土原材料配比数据，才能够进一步通过施工中科学控制各基础原材料用量，实现裂缝问题的有效治理。（三）加大温度指标监测力度混凝土温度应力的控制要点在于，对影响温度应力的基础条件进行精准控制。具体来说，改善约束条件时需把握以下两方面要点。一是针对混凝土进行合理分化，分缝，避免产生过大起伏。二是结合工程项目具体要求尽可能避免侧面长期暴露问题。完成上述两方面工作的改善优化后，还需应用信息化系统对温度变化状态进行实时监测。具体来说，现阶段可用的温度监测设备为自动温度监测系统。监测过程中，可将传感器埋设在混凝土结构内部。传感器的数据采集器与计算机进行连接后，即可对混凝土结构内部的温116STONE2023No.9STONE质量控制石材度变化进行实时监测。应用自动化监测系统可将温度监测误差缩小至0.1。自动监测系统还可连续实现混凝土温度变化状态的监测，只要管理人员结合工程项目推进进度对混凝土温度变化数据进行精准采集与分析，就能够有效控制温度因素，为减低外部环境温度影响、有效优化混凝土施工流程提供重要参考。表2 混凝土养护工作内容要点分析季节环境特征养护要点昼夜温差大，合理安排养护周期，把好材料质春秋季雨水少。量关，严格控制水灰比合理安排养护周期，做好混凝土持续高温，阴夏季温度控制，落实好雨季养护覆盖晴不定。保护、施工缝预留工作。低温多风，昼合理安排养护周期，做好混凝土冬季夜温差大抗渗、抗冻融处理。（四）提升混凝土养护工作质量提升混凝土养护工作质量主要是指，需结合混凝土养护的周期指标、混凝土养护方法以及不同混凝土养护工作要点等多方面关键问题进行综合考虑。按照（上接第113页）在确保工程设计方案满足要求的基础上，优化应用各类资源，强化成本控制的质量。（3）采购阶段：主要对施工设备、材料等进行优化控制。施工单位需要在采购前，成立专门的采购管理小组，对市场中各类材料质量、价格等进行对比，由专业人员进行综合性价比的分析，在小组成员相互监督的方式下，确保工程材料价格采购的合理性。（4）施工阶段：需要对工程施工的全程进行科学管控。严格对施工中技术操作的情况，材料应用的情况等进行检查，预防材料及资源浪费，降低质量问题、安全问题的发生率，预防返工问题的发生。强化细节管理，对工程中各类资金的流向，材料与设备应用的情况等进行细致检查并记录。（5）竣工阶段：竣工阶段可将预算与实际投资情况进行对比，严格审查各项资金应用的情况并做出评价。企业也可以成立专门的审计机构或者聘请专业的审计人员，对工程造价情况进行专业全面的分析，总结存在的问题，为后续项目的动态管控提供科学的参考依据及风险警示。3.4培养专业团队，应用现代技术房屋建筑工程造价的动态管控与人员的专业能不同季节分析养护工作控制要点，对混凝土温度湿度指标进行精准掌控。通过科学养护，避免外界因素对混凝土主体结构造成不利影响，减低裂缝发生率。关于养护环节不当造成裂缝的基本原理，主要是由于在混凝土浇筑振捣过程中，混凝土会经历初凝阶段，水分蒸发后，混凝土碳化系数会有所上升4。因此，若不及时补充水分，会导致混凝土碳化系数持续上升，出现裂缝问题。具体来说，混凝土养护工作结合季节因素进行综合考量后的养护工作要点内容，见表2。参考文献1张庆龙,马睿,胡昱,安再展,尹韬,李庆斌.大体积混凝土结构温度应力智能控制理论DJ.水力发电学报,2 0 2 1,40（0 5）：11-2 1.2潘自林,顾靖超,陆立国.高耐久性混凝土优化配比试验研究D).中国农村水利水电,2 0 2 1，（0 7）:2 15-2 2 1.3余睿,范定强,水中和,王鑫鹏.基于颗粒最紧密堆积理论的超高性能混凝土配合比设计DJ.硅酸盐学报,2 0 2 0,48（0 8）：1145-1154.4】王敏,童小根,张凯峰,李逸飞，姚源，白航,董晨光.超高层建筑高强自密实混凝土性能研究D).施工技术，2 0 2 1,50（0 9）：23-25+31.力、风险防控意识等密不可分。现代企业需要强化专业人才培养的重视程度，培养优秀的人才团队，充分彰显动态造价控制的价值4。建筑工程企业应结合具体的工程案例，分析动态造价控制的方案，持续提升造价管控人员的专业能力，全面提升工程造价的质量与效率。造价管控人员可充分借助BIM等现代技术平台加速造价管理的专业化发展。BIM技术可以基于房屋建筑工程的要求与内容，建立工程造价模型，充分应用及分享相关资源。BIM技术模型的监理，可以在明确造价目标与要求的基础上，设置不同的管理目标，比如长期管控目标、短期管控目标等，全面提高动态化管理水平。PDCA管理法，也是有效的工程造价动态管理方法。参考文献1】赵静文.试析房屋建筑工程土建工程造价结算审核问题D.中国招标,2 0 2 2（12）：140-141.2郭丽霞.关于建筑工程造价的动态管理分析及成本优化控制探讨D).才智，2 0 2 2（33）：19 2-19 4.3刘光文.房屋建筑工程造价控制存在的问题及优化措施D.中国高新科技,2 0 2 2（0 5）：10 5-10 6+12 5.4】周毅，雷俊龙.房屋建筑工程施工阶段工程造价的控制与管理D).中国建筑金属结构,2 0 2 1（12）：45-46.