土木工程施工中的裂缝处理措施分析

李英杰

(陕西铁路工程职业技术学院 陕西渭南 714000)

随着社会的发展和城市化进程的加速，土木工程在人们的生产和生活中扮演着越来越重要的角色。土木工程的比例也逐渐增大，与人们的生产、生活联系密切。在土木工程中，钢筋混凝土是非常常见且重要的材料。裂缝是指钢筋混凝土结构表面或内部的线性裂缝。裂缝类型主要包括伸长裂缝、横向裂缝、环向裂缝和斜向裂缝等。裂缝的成因主要有3 种，即荷载引起的裂缝、温度变化引起的裂缝和材料本身的缺陷引起的裂缝。钢筋混凝土中出现裂缝，会导致结构的强度和刚度降低，甚至可能导致结构的崩塌。因此，加强施工裂缝控制，可以有效地避免裂缝对结构的影响[1-2]。

1 混凝土裂缝形成原理

混凝土是一种广泛应用的建筑材料，具有很好的耐久性和强度。然而，由于内部和外部因素的作用，混凝土结构裂缝问题是非常普遍的。这些因素包括温度变化、湿度、振动、荷载变化等。这些因素会导致混凝土结构的收缩、膨胀或者变形，从而引起裂缝的产生。混凝土结构裂缝的问题需要进行深入研究和采取相应措施。

首先，需要对混凝土的组成成分、结构成型方式等方面进行深入研究。这些因素对混凝土的强度和耐久性有很大的影响。通过了解混凝土的特性，可以采取相应措施来预防裂缝的产生。

其次，当混凝土结构裂缝程度过大时，需要进行修补和加固。修补方法包括填充、覆盖和加固等。填充方法常常使用混凝土、树脂、聚合物等材料，填充裂缝并使其恢复原有的强度和稳定性。覆盖方法则是在裂缝上覆盖一层材料，使其不再暴露在外界环境中，从而减少裂缝的扩展和加剧。加固方法则是在裂缝处加固，以增加混凝土结构的整体强度和稳定性。混凝土结构裂缝问题是建筑工程中非常重要的问题，应对混凝土结构的组成成分、结构成型方式等方面进行深入研究，并采取相应措施来预防和解决裂缝问题。只有如此，才能确保建筑物的安全性和稳定性[3]。

除此之外，粗骨料一般指直径大于5 mm 的骨料，如砾石、碎石等；细骨料一般指直径小于5 mm的骨料，如砂子、矿渣等；掺和料则是指添加到混凝土中的各种材料，如膨胀剂、缓凝剂等。液态物质是由水、外加剂溶液、水泥浆体等组成。水是混凝土中最重要的成分之一，它能够使水泥颗粒形成胶状物，从而使混凝土具有一定的韧性和可塑性。外加剂则是指添加到混凝土中的各种化学物质，如减水剂、增稠剂等，这些外加剂能够改善混凝土的性能，使其具有更好的流动性和耐久性。其主要成分为水泥浆体中引入的水汽、引气剂产生的微泡、水泥浆体中的毛细孔道和水汽等。这种气体可以让水泥变得更轻，同时还可以起到保温的作用。由于不同物性的不同，造成了混凝土中产生了内外裂缝。由于混凝土的各种成分之间存在着不同的物理和化学性质，使混凝土在干燥和水泥凝固过程中产生内部应力，从而导致混凝土出现裂缝。同时，混凝土表面也容易出现裂缝，这是由于混凝土表面受到外界温度、湿度、重量等因素的影响，从而产生表面应力，进而导致表面裂缝[4-5]。

2 土木工程施工裂缝的类型

2.1 温差裂缝

混凝土在施工过程中，由于环境温度变化，会出现温度变形，这也是造成温差裂缝的主要原因之一。温度变形会产生附加应力，当混凝土的抗拉强度不足时，就会出现裂缝。在施工过程中，裂缝频率较高，尤其是温差裂缝。温差裂缝主要出现在施工结束时，这是因为施工结束后，内部混凝土的温度高于表面温度，形成了明显的温差。这种温差导致表面温度裂缝产生，而且会由于多种原因而加剧，如过早拆除保温层，天气突然变冷等。为了避免温差裂缝的产生，需要在混凝土施工过程中注意控制温度变化，尽量缩小温度差异。同时，在施工结束后，要对混凝土进行保温，防止急剧降温而加剧温差裂缝的产生。此外，选择适当的混凝土配方和加入适量的抗裂剂，也可以有效地减少温差裂缝的产生。

2.2 收缩裂缝

混凝土建筑是现代建筑中常见的一种结构形式，其优点在于强度高、耐久性好、施工方便等。然而，在实际使用中，混凝土建筑面临着很多问题，其中之一就是裂缝的产生。在钢筋水泥结构工程中，裂缝是一种普遍存在的现象，而在这一现象中，直接裂缝所占比例很大，而收缩裂缝又是较为普遍的一种。本文对水泥基材料的收缩裂缝进行了分析，并对其机理进行了探讨。胶凝裂缝是混凝土材料自主收缩的结果，是产生间接作用的主要原因。混凝土制作过程中，水泥与水发生化学反应，产生的水化反应热会使混凝土体积发生变化，这就是收缩的原因。收缩的过程是由于混凝土中的水分向外释放，导致混凝土体积缩小。由于混凝土收缩是一种自主性的过程，因此会产生一些胶凝裂缝。干燥裂缝是由于混凝土中出现微小孔道，随着孔道张力加大，混凝土中的水分收缩所引发的。这种裂缝的产生与环境中的干燥气候有关，通常在气温较高、湿度较低的环境中才会出现。此外，振捣后，水泥浆体多、骨料少，加快收缩速度，容易引发裂缝。因此，在混凝土的加工过程中，应该尽量减少振捣次数，以避免裂缝的产生[6-8]。

2.3 承载裂缝

混凝土结构构件在建筑中扮演着至关重要的角色，它们需要从墙、板、柱、梁等部位承受相应的力，以保证建筑物的稳定性和安全性。例如：受弯构件的裂缝一般沿着构件的纵向延伸，且呈现出弯曲状；而受拉构件的裂缝则一般沿着构件的横向延伸，且呈现出拉伸状。在受力形式的复合作用下，混凝土结构构件也会出现复合受力的情况，因此在设计和施工中需要充分考虑这些因素。柱、基础等需要承受着垂直荷载，当压力达到或超过最大抗压强度时，混凝土构件遭到破坏，产生二次破坏。因此，在设计和施工过程中，应该合理选用混凝土的材质和强度等级，并严格控制荷载的大小和分布，以确保混凝土结构构件的稳定性和安全性。

3 土木工程施工裂缝的成因

3.1 环境原因

就土木工程的施工而言，在造成裂缝的成因方面，环境是较为主要的影响因素，其中包括了温度、湿度等。例如：在施工期间，白天和晚上的温度差异很大，而且湿度在一日内会发生多次的改变，如果工作人员在此环节没有做好相应的工作，这些环境因素就会在不同程度上对建筑材料产生影响，甚至会产生拉伸裂缝。另一方面，长时间的暴露也会增加产生裂缝的概率。

3.2 施工原因

在施工时，由于没有做好相关的设计，造成了建筑的承载力不平衡，从而使压力产生了差异，通常在此情况下所产生的裂纹会对整个工程的强度产生一定的影响。在工程建设中，若设计人员没有对工程建设的方案和图纸进行专门的审查，就容易导致工程建设中出现了受力不均匀等问题，例如：模板支撑的刚性没有达到工程要求，导致模架支座的塌陷和变形。也有可能是在施工时，因为施工工艺等因素，造成了模板的多次位移，从而造成裂缝。在拆模时，未进行有效的凝固与维护，即将其拆模，致使其过早地承担了对应的荷载；如果模板有渗漏，也会引起这种问题[9]。

4 工程概况

A 项目是一栋多功能综合建筑，总建筑面积达到74 587 m2，总占地面积也达到了12 000 m2。该项目的主体采用框剪结构，高度高达75 m，整体呈L 造型，平面最大面积为134.98 m×76 m。主体塔楼共有27 层，基础选用2.3 m的筏形基础，7层转换层选用钢筋混凝土梁，7层以上楼层高为3.3 m。此外，A项目还包括一个地下室1 层和裙楼7 层，层高在4.6～5.7 m 之间。土建总成本高达1.56 亿元。A 项目的建造规模巨大，不仅涉及建筑面积的设计和施工，还涉及塔楼的高度、结构的选用与地基的基础设计。该项目的主体采用框剪结构，这是一种广泛应用于高层建筑的结构形式，其特点是刚性好、稳定性强，适合高层建筑的抗震需求。而且，该项目的主体高度高达75 m，整体呈L 造型，平面面积也很大，需要精确地设计和施工。A 项目的塔楼共有27层，选用了2.3 m的筏形基础，这种基础结构适用于大型建筑物，能够均匀分担载荷，保证整个建筑的稳定性。在塔楼的7 层转换层，还选用了钢筋混凝土梁，提高了建筑的承载能力。在7 层以上的楼层高度为3.3 m，这种高度可以满足建筑的空间需求，也更符合现代建筑的审美标准。此外，A 项目还包括一个地下室1 层和裙楼7 层，层高在4.6～5.7 m 之间。这些部分的设计和施工同样需要高度的专业知识和技能，以确保建筑的整体质量和安全性。

当前，A 工程主要面临以下几个问题：第一，大体积混凝土筏基在浇筑时出现的温度裂缝，必须对其进行抗裂分析，并提出行之有效的综合技术方案。第二，对基坑外墙面出现的收缩裂缝进行了研究，对基坑内墙面的收缩裂缝进行了研究，并对其成因进行了分析，以便对以后的混凝土长墙施工有一定的参考价值。第三，针对主塔3、4层出现贯穿裂缝的情况，对其进行了深度剖析，以便对4 层及以上相同面积的楼面结构设计有一定的指导意义。

5 土木工程施工裂缝处理措施

5.1 合理选择混凝土材料，科学配比

土木工程施工需要科学控制混凝土材料配比，这是确保工程质量的重要环节。在施工前，需要根据现场实际情况明确工程参数，包括混凝土用途、强度等级、耐久性要求等，以此为基础控制水、水泥、粉煤灰等材料的用量。在配比时，可以以TYPEI、TYPEV等为参照物，具体见表1。

表1 混凝土施工材料配比 （单位：kg）

按照工程实际、标准数值进行调配，确保混凝土的品质符合要求。除了控制材料用量外，加强材料质量控制也是关键。例如：控制水泥强度、粗骨料中的针片状石粒比例等都可以通过实验室检测来保证材料质量符合要求，从而保证混凝土的品质。在高温环境下，混凝土的骨料温度也需要得到控制。因为高温会导致混凝土的凝固时间加快，从而影响混凝土的品质。此时，可以通过洒水调控骨料温度，确保混凝土的凝固时间符合要求。科学控制混凝土材料配比和加强材料质量控制是确保土木工程施工质量的重要环节，同时，在一些特定的情况下，还需要注意混凝土的骨料温度控制。只有在严格执行这些措施的前提下，才能保证土木工程施工质量的稳定和可靠。

5.2 灌浆法

裂缝在建筑中是一种常见的问题，它不仅影响建筑的外观美观，还可能对建筑的结构造成影响。因此，及时采取措施处理裂缝是非常重要的。灌浆法是一种常见的裂缝处理方法，它主要适用于厚混凝土墙上的大型裂缝。灌浆法处理裂缝的主要方法是通过灌浆，将浆料灌入裂缝中，填充裂缝，增加墙体的强度。在灌浆之前，需要对裂缝进行清洁和处理，以便浆料能够充分填充裂缝。灌浆之后，还需要注意通浆时间和表面养护，以确保浆料充分干燥，增强墙体的强度。除了灌浆法外，还有一种叫作聚合物灌注法的裂缝处理方法。与灌浆法相比，聚合物灌注法更加适用于潮湿环境中的裂缝处理。聚合物灌注法通过将聚合物灌注到裂缝中，形成一个强度高的固定物，从而增强墙体的强度[10]。

5.3 电化学防护法

电化学防护法是一种先进的裂缝处理技术，它利用电场施加电化学反应来改变混凝土或钢混凝土的环境，从而钝化钢筋。这种方法可以有效地控制钢筋的腐蚀，延长钢筋的使用寿命，提高钢筋混凝土结构的抗腐蚀能力和耐久性。电化学防护法主要包括阴极防护法和氯盐提取法等。阴极防护法是将钢筋作为阴极，施加电流以使钢筋表面形成一层保护性的氧化膜，从而防止钢筋继续腐蚀。氯盐提取法则是通过电场作用来将混凝土中的盐离子提取出来，从而减少混凝土中的氯离子含量，防止钢筋继续腐蚀。

6 结语

土木工程施工裂缝是一种常见的问题，不仅会降低工程质量，还会产生安全风险。因此，要建立健全的裂缝处理机制，及时发现、处理裂缝，避免裂缝扩大，防止发生安全事故。预防裂缝的产生是土木工程建设中非常重要的问题，需要采取一系列措施加以解决。只有这样，才能确保土木工程的质量和稳定性，保障人民群众的生命安全和财产安全。