高层住宅季节性施工混凝土防开裂技术研究

郑国磊，郭相源，宋江彬

（中建二局第二建筑工程有限公司，广东 深圳 518000）

高层建筑工程施工需要面对季节变更问题，混凝土施工受到季节性影响尤其严重，不同地区的不良季节如南方地区的雨季、北方地区的冬季等对混凝土结构的施工会产生限制和制约。受温度、湿度等季节与环境因素的影响，混凝土容易出现开裂现象。国内外的学者普遍认为，影响混凝土早期开裂的因素很多，包括温度变形、自收缩变形、干燥收缩变形、抗拉强度、弹性模量等[1]。因此，季节性因素对混凝土的开裂具有重要影响，如何在季节性施工的基础上来探索混凝土防开裂的技术具有重要的工程意义。

1 高层住宅季节性施工的特点

高层住宅的施工周期大都比较长，难免会出现跨季节施工的情况，不同季节决定了周围温度、湿度等环境迥然不同。各地区的不同时间段也面临着不同气候，如北方地区需要经历较长的寒冷冬季，施工需面临气温低的威胁，而南方地区需要经历较长的雨季，施工需面临湿度大的情况。一般来讲，季节性施工主要是指雨季施工和冬季施工[2]。

1.1 雨季施工特点

雨季的降水居多且持续时间长，湿度和水分大。雨季面临着大量的降水，雨水的冲刷和浸泡会对高层住宅的结构和地基等造成很大程度的破坏，因此除了面对突如其来的降雨之外，还需要防止因此造成的高层住宅巨大破坏，来减小高层住宅施工的影响和损失。雨季的高层住宅施工具有以下几个特点。

1）工期拖延 高层住宅的土方工程、屋面工程通常因为降雨受到阻碍，且雨季的长期持续会导致高层住宅工期的长期拖延。

2）准备工作较为繁复 雨季的大雨、大风等恶劣天气会严重影响高层住宅的稳定性，大风会导致高层结构的震荡和抖动，需要做好结构的振动控制等方面的准备。而大雨对混凝土施工的要求较高，为了保证高层住宅的施工质量，需要进行相关的技术、材料、人员等的准备。

3）需要进行工期和施工的统筹规划 如果遇到必须在雨季施工的高层住宅工程，需要合理组织统筹规划，不宜施工的工程应当安排推迟和延后，同时露天的高处作业、起重吊装等需要提前准备并安排。

4）施工现场的排水问题 雨季面临滑坡、泥石流、洪水堆积、废水横流等危险，因此雨季施工应高度重视排水

1.2 冬季施工特点

冬季气温低，大多数北方地区会出现降霜、结冰现象。冬季的高层住宅施工条件和环境对施工的影响极为不利，同时冬季气温低，各种安全事故多发，给高层住宅带来巨大损失，影响工程的使用寿命。高层住宅的冬季施工特点如下。

1）由于冬季气候影响，高层住宅施工现场容易发生多种安全事故。

2）高层住宅的工程施工问题具有隐蔽性和滞后性。隐蔽性阻碍了高层住宅施工过程中问题的及时发现，使得施工人员忽略施工问题，导致巨大的工程隐患。滞后性导致了高层住宅中施工问题的滞后，给事故处理带来很大难度和风险，滞后的工程问题往往使人忽视工程后续的改进和重新规划，影响高层住宅的使用寿命。

3）高层住宅冬季施工的准备时间短，由于赶工期现象的存在，导致冬季施工的准备时间较短，在一些技术要求复杂的高层住宅施工过程中，仓促施工往往会导致严重的安全事故。

4）冬季施工需要着重考虑能源供应问题与火灾防护问题。由于温度对施工的限制以及低温对施工人员的影响，冬季需要考虑施工过程中的能源供应计划，落实取暖措施。取暖还意味着火灾几率的增大，因此冬季的高层住宅施工还具有时刻关注火灾防护的特点。

5）冬季施工需要考虑冻融问题。春天后的施工问题和混凝土养护是高层住宅施工中不得不考虑的问题。

2 混凝土开裂的原因

高层住宅工程对混凝土质量要求高。但由于季节性施工的影响，混凝土极易出现裂缝，对高层住宅造成不能忽视的安全隐患，影响使用功能及使用寿命。混凝土裂缝通常由于使用过程中的荷载作用造成，同时也受其他因素影响，影响混凝土开裂的因素有以下几点。

2.1 设计问题

高层住宅的设计过程中可能存在一些问题，如施工图纸不够详细或存在部分设计缺陷等。这些问题都会导致混凝土出现裂缝。有时，高层住宅会出现垂直裂缝，而这些垂直裂缝除了可能由于温度带来的残余应力导致，还可能由于高层住宅结构的设计出现了问题，导致地基的不规则沉降，进而导致高层住宅的最终竖向裂缝。

2.2 混凝土材料问题。

高层住宅的材料选择，即水泥和粗骨料的选择需要达到施工标准和国家规范。高层住宅施工过程中，材料的选购如果无法满足标准要求，比如外加剂选取不当、骨料和水泥含有杂质、钢筋质量不合格等，都容易导致混凝土出现裂缝。

2.3 季节性施工的环境问题

材料本身就具有热胀冷缩的特征，高层住宅的季节性施工导致的环境因素会明显影响混凝土裂缝产生。当温度出现明显变化时，容易由于温度应力超过混凝土本身应力极限导致混凝土微裂缝的扩展，最终导致非常明显肉眼可见的裂缝现象，混凝土裂缝会导致钢筋暴露，当钢筋暴露在氯离子与水分子含量高的环境中时，便会发生迅速的电化学腐蚀。此外还有混凝土材料的配合比不科学等问题。

3 高层住宅混凝土防开裂技术

3.1 季节性施工的安全管理措施

季节性是高层住宅项目在施工过程中不可避免的因素，高层住宅季节性施工安全管理措施的具体措施有以下几个方面。

冬季做好冰雪清理与防滑工作，严格执行安全规定。同时，冬季要加强防火措施，避免明火取暖。夏季防暑降温措施要实行安全管理，注意降温设备的使用和添置，做好检查维修。雨季需要定期检查各类用电设备，关注施工场地的排水系统通畅与否，汛期加强排水，保证各类工程设备正常使用。

高层住宅季节性施工安全管理完善措施有：

①提高季节性高层住宅施工安全管理意识；高层住宅的项目负责人要提高季节性安全意识；②要采取针对性比较强的季节性高层住宅施工安全管理措施；③完善施工现场的监督机制等。

3.2 高层住宅季节性防开裂施工技术

3.2.1 高层住宅冬季混凝土施工技术

1）施工准备：施工之前要落实各类工程材料、防寒物资充足，保证供暖供水设备正常运转，及时补充增设各种温度计来对环境温度进行实时监测，同时，施工之前要对所有管道和锅炉等设备进行调试，合理安排施工工序和工艺，提前做好防雪防冻措施。

2）混凝土原材料质量控制。且对水泥进行保温存储；粗、细骨料必须置于防雨雪的棚里，保证骨料清洁，不得含有冰雪及冻块，且粗、细骨料拌和前必须置于暖棚内，棚内升火炉，温度不低于5℃[4]。

3）混凝土浇筑过程中要及时测定温度、坍落度及其他属性，同时在新旧交界面上保证不出现施工缝。

4）混凝土养护需要保证适宜的温度和湿度。养护过程做好温度检测和覆盖保温措施，避免因为温差过大导致出现的冻融现象，养护过程避免直接洒水。

5）重要构件，如重要的梁、板、柱、墙等，需要专人看管，做好保温措施，定期检查养护。

3.2.2 高层住宅雨季混凝土施工方法

雨季施工准备工作应纳入生产计划内考虑，一是劳动力安排，二是作业时间，搞好雨季所需的材料储备工作。具体的施工方法与措施如下。

1）施工现场的及时、全面检查，包括临时设施、施工机具等，排查所有可能出现问题的地点。

2）做好施工现场的排水设施强化，包括疏通完善施工排水管道，确保施工现场雨水及时排放，保证施工过程通畅。

3）施工材料避免集中堆放，做好防雨防风。

4）模板设置和涂刷要关注天气影响，避免因雨水导致的涂刷不均匀和布置不合理。

5）不适宜雨天进行的施工就推迟进行，不可强求，比如室外抹灰等等。

6）施工现场机电设备要做好防雨、防雷措施，严禁出现漏电现象。及时检查施工现场的防雷设施及电路。

7）施工过程中要有专人负责天气预报，及时通报全体施工人员近日天气状况，尤其需要注意雨天和6 级以上大风天气。

3.2.3 混凝土防开裂施工技术

1）改善高层住宅结构设计。可以适当增加钢筋用量，合理选择混凝土强度，设计过程中考虑全面，采取有效措施来控制裂缝。

2）加大监管力度，包括伸缩缝、施工缝等的监管力度。

3）合理选择混凝土配合比，保证高层住宅所用混凝土不因水灰比等配比问题出现裂缝。

4）养护过程中采取保温措施，减少温度应力。

5）及时排查和修补高层住宅施工过程中出现的混凝土裂缝，及时进行涂层封闭及裂缝封堵处理。

4 结语

高层住宅在季节性施工过程中需要着重考虑混凝土的防裂，因此，规范高层住宅在季节性施工过程中的防裂技术，严格控制混凝土裂缝，根据混凝土裂缝产生的原因有的放矢的采取措施，是保证高层住宅使用寿命，降低施工和服役过程中不安全因素的重要保障。