建筑混凝土结构裂缝主要影响因素及施工处理

张明瀚

（中铁建工集团山东有限公司，山东 青岛 266000）

目前，我国建设工程项目施工规模不断扩大，结构日趋复杂，施工环节增多，一旦某一环节出了问题，就会严重威胁到工程质量。建筑混凝土工程已成为整个工程建设的重要组成部分，但由于混凝土材料本身的多重特殊性，以及施工过程中的温度、湿度、工艺等方面的不合理，会导致整个建筑结构产生裂缝，甚至引发一系列安全事故，危害到施工人员的生命财产安全和工程的正常使用。在工程建设过程中，如果混凝土裂缝问题得不到根本的控制，长时间的施工会导致整个结构受损，破坏整个建筑。所以，在工程项目施工过程中，需要施工单位不断加强对混凝土裂缝问题的有效处理和有效管理，施工前要做好充分、有效的准备，要仔细检查混凝土的种类是否合理，在配料过程中还要科学、细致、认真地进行检测，并根据周围环境气候温度的变化，动态地调整混凝土配料方案，避免施工后建筑结构出现裂缝。

1 建筑混凝土结构裂缝的危害

建筑物混凝土结构出现裂缝后，最大的危害就是严重影响工程的使用寿命和工程质量。结构裂缝将导致建筑物各部位的应力发生明显变化，不仅影响整个工程的结构质量，而且严重威胁建筑物内居民的人身安全。另外，建筑混凝土结构出现裂缝后，如果不及时采取有效的修补和处理措施，裂缝问题会逐渐演变成较严重的质量安全问题，使整个混凝土结构各部分的承载力发生明显变化，大大缩短建筑工程的使用寿命，使投资大的项目无法发挥其应有的作用，降低投资效益，一旦发生重大人员伤亡，施工企业也要承担严重的法律责任。为了提高施工企业的施工质量，保证建筑工程的使用功能和使用周期，需要深入分析建筑工程中混凝土结构产生裂缝的原因，进行有效探讨，有针对性地制定预防措施，防止裂缝的发生，保证工程质量，延长工程使用寿命。

2 建筑混凝土结构裂缝的主要影响因素

2.1 温度变化产生裂缝

在混凝土浇筑过程中，外部温度、湿度的变化对混凝土整体结构影响较大，外部温度突然变化对混凝土内部的自收缩有较大影响。虽然热胀冷缩现象在混凝土结构中很难观察到，但是在大型复杂结构的建设工程施工过程中，一旦出现热胀冷缩现象，就会导致严重的安全事故发生，这种渐变变化无法控制。在浇注过程中，如果外部温度相对较低，混凝土结构内部的水分不能被充分蒸发，就会大量凝集。混凝土结构内部温度随外部温度的逐渐升高而升高，由于内部存在大量水分，在蒸发过程中会产生严重的膨胀现象，反复冷、热交替会对整个结构材料造成一定的破坏，最终导致结构扭曲，出现轻微的裂缝现象。另外，内、外温差大也是混凝土结构产生裂缝的主要原因。近年来，许多建筑工程的结构逐渐复杂化，在建筑施工过程中，混凝土体积相对较大的结构由于散热率相对较低，造成内部结构温度升高较快，外部环境温度相对较低，导致内外结构温差较大，混凝土结构内、外受力不均匀，如果受力超过建筑物本身的承受能力，就会引起结构表面产生不同程度的裂缝现象，而且裂缝会随着内外部温差的增大而加剧。结果表明，温度不平衡，内、外差异较大，热胀冷缩是引起混凝土结构裂缝的主要原因。

2.2 结构形变

在施工现场，由于各种技术选择不当或施工不协调，导致混凝土结构出现形变开裂现象。混凝土结构工程在施工过程中，经常需要与钢筋工程进行有效结合，以提高整个混凝土结构的刚度和抗震强度，但在混凝土工程中，一些刚度较大的构件很容易因结构的形变而使整个混凝土工程产生严重的变形。例如，在建筑工程中，预应力横梁或支撑横梁的施工过程中，由于其本身的刚度，会对建筑物横梁受压部位产生较大的冲击力，如果这种冲击超过了建筑物的承载力，就会在组合部位产生裂缝，甚至引发大面积混凝土剥落。

2.3 基础形变引起的变形

在施工前，施工单位应全面调查施工场地土壤类型，确定最佳施工方案。整个工程项目的施工流程是先做地基，再做地面。地基施工质量对整个混凝土结构工程的质量具有重要影响。调查结果表明，混凝土结构产生裂缝的原因是多方面的，其中以自然因素引起的裂缝最为严重。不同地区的建筑工程在施工建设过程中，经常会遇到不同的地质环境，有时在同一施工项目现场，地质环境也会有所不同。由于自然环境的变化情况是非固定不可预知的，所以，在建筑施工过程中，自然产生的结构裂缝，也就无法有效地预知。例如，有些工程建设项目是在地壳运动比较敏感的地区施工后，由于受地下应力的影响，地基会发生不同程度的位移，对地上部分的建筑混凝土结构造成较大的危害，如果整个工程的抗拉力比较差，就不能很好地抵抗这种自然现象，最终会引起严重的裂缝。另外，在大型混凝土工程施工建造过程中，由于施工不合理，施工工艺选择不当，地基无法发挥良好的支撑和保护作用，也是造成大型混凝土结构工程在施工建造过程中地面出现裂缝的原因。

2.4 施工养护不当

在工程施工过程中，只要施工单位具备相应的资质，一般不会出现施工过程中的技术问题。但也不能排除一些施工单位为了追求经济效益，盲目缩短工期，不注重施工环节的质量控制，或在某一环节上存在漏洞，或是在施工过程中，不能严格按照设计方案的有关要求进行施工，最终影响整个施工质量。另外，一些施工单位在项目施工前招聘施工技术人员时，不能严格把关，造成施工技术人员的专业素质普遍偏低，也缺乏丰富的施工实践经验，在施工过程中，不能按照施工方案的有关要求规范施工，随意更改进度和方案，给整个项目的施工质量带来严重的不利影响。还有一些施工企业一味强调施工成本控制，在施工材料的选择和采购过程中，往往采用一些低质量的材料。尤其在水泥材料的采购过程中，盲目考虑水泥价格，忽视现场施工的要求，用劣质水泥配制的水泥砂浆质量较差，混凝土结构工程施工结束后，很快就会出现裂缝。建筑工地浇筑完毕后，要对混凝土结构进行定期的养护管理，通过适当的养护，可以保证混凝土内外温度保持一致，最大限度地减少温度差。但许多施工现场只注重施工前的维护，不注重施工后的养护，造成混凝土结构内外温度明显升高，最后出现严重的裂缝问题。

3 建筑混凝土结构裂缝问题的施工处理技术

3.1 表面处理技术

建筑混凝土结构开裂后的表面处理技术，主要是用预制的水泥砂浆或环氧树脂对开裂部位进行涂刷。但是在处理过程中应仔细分析产生裂缝的情况，对于裂缝较大且已产生不同程度变形的混凝土结构，一般不宜采用此项技术。该处理技术主要是针对那些表面较轻的裂缝类型，通过在表面刷水泥砂浆或环氧树脂等方法，使其渗入混凝土结构内部，以达到修补混凝土结构的目的。一般情况下，所用混凝土砂浆的标号应高于所用水泥砂浆在混凝土结构中的标号。

3.2 填充法

当混凝土结构开裂后，如果不进行有效的预防，已经发展到中等宽度时，主要采用填充法来处理有效的裂缝。在填充前，应有效地处理内、外裂缝，使所有裂缝形成沟槽，再用树脂砂浆对裂缝进行全面填充处理，另外，还可采用高标号水泥砂浆或其他材料对裂缝进行填充。

3.3 注浆嵌缝修补法

该方法主要是针对混凝土结构本身有一定防渗要求的裂缝，在实际修复过程中可采用相应的压力设备，将部分胶质结构材料碾压成混凝土裂缝。注浆时，注浆压力一般控制在0.3MPa，注浆后的胶结物硬化，可与裂缝两端的混凝土结构有效粘连，最终形成有机整体，达到封闭和固化各种裂缝的效果，避免裂缝进一步扩大。缝隙内注浆修补时，常用的材料主要是塑性止水材料，并对裂缝处作适当处理，在裂缝两端刷上相应的界面剂，在缝隙内注入适量的低水灰比砂浆，以达到封闭缝隙的目的。

3.4 加强施工现场防护

施工过程中应严格控制建筑混凝土材料的用量。不能一味追求经济利益，而选择一些质量差的建筑材料。为了确保施工中选用的混凝土标号合理，水泥砂浆配制前必须进行严格的试验，以确保水泥砂浆配合比均匀，无分层析出现象。另外，混凝土结构在浇筑过程中，必须严格控制内外温度及环境温度。在浇注状态下要进行适当的洒水处理，降低骨料温度，控制结构温度，并且要严格按照有关要求进行模板工程的安装，确保模板结构安装科学合理，避免各模板间的变形和开裂。同时，混凝土结构工程在浇筑时，应尽量减少整个结构工程的裂缝，明确各部分结构的受力情况，保证结构的承载能力在允许的范围内，避免各种材料和设备集中堆放、集中碾压。各类结构浇筑完毕后，要进行有效的养护处理，保证混凝土内外含水率达到有关要求，切实发挥养护作用，最大限度地避免混凝土结构出现裂缝。

4 结语

总之，建筑混凝土结构裂缝问题是任何一个工程建设项目在施工和建设过程中都会出现的质量安全问题。以上问题的存在，不仅影响整个工程的功能和效益，而且在一定程度上缩短了工程的使用寿命。所以，在实际工程建设施工过程中，应注重混凝土结构的科学施工，对混凝土结构裂缝产生的原因进行深入细致的探讨与分析，包括原材料采购、科学配料、温湿度控制、施工技术选择等，尽量减少混凝土结构裂缝的发生，最大限度地保证整个工程的施工质量。