金 虎

(五台县工程安全质量监督站，山西五台 035500)

随着我国经济建设的高速发展，大体积混凝土在公路、水利、房建等行业的应用范围越来越广泛，随之而来的是大体积混凝土在浇筑完成后出现裂缝问题。我国《混凝土结构工程施工及验收规范》规定:“建筑物的基础最小尺寸在1 m～3 m范围内的就属于大体积混凝土”。在大体积混凝土浇筑中采取一定的措施来减少或避免裂缝的产生是极为重要的。以下通过实例对大体积混凝土为控制裂缝产生而采取的有效措施，从而分析了结构混凝土产生裂缝的原因以及控制对策。

某高层商住楼，建筑面积为23 235 m2，其中地下1层，建筑面积为2 562 m2，地上13层，建筑面积为20 673 m2，建筑高度50.9 m，建筑长度79 m，结构形式为钢筋混凝土剪力墙结构，基础厚为1 m，混凝土强度等级为C35，总混凝土量2 230 m3，属于典型的大体积混凝土，有必要进行混凝土裂缝的施工控制，根据其结构特点分段，分块施工，本工程采用商品混凝土，必须确保搅拌站混凝土连续供应，每小时供应量达到85 m3，混凝土初凝时间不小于10 h，要求混凝土搅拌站运到现场的混凝土温度不高于30℃，为满足泵送要求，混凝土坍落度控制在140 mm～160 mm，基础混凝土浇筑采用斜面分层浇筑，薄层控制在300 mm～400 mm之内，且控制浇筑使其均匀上升，避免出现过大的高差，自然流淌，连续浇筑到顶。如遇特殊情况须间歇时，其间歇时间不应超过所用水泥的初凝时间，以便与后续浇筑的混凝土粘结，要加强混凝土的振捣，同时在浇筑过程中，就地实测混凝土的坍落度和浇筑温度，并按规范要求留置试块。混凝土振捣利用插入式和平板式振动器振实。由于大体积泵送混凝土表面水泥浮浆较厚，施工时做了处理，浇筑到设计标高后，在初凝前及时收水找平，用木楔压实以闭合收水裂缝，在混凝土初凝后与终凝前这段时间，进行最后抹光，确保表面密实平整，同时加强了养护(采用工程塑料膜覆盖)，通过这些措施，基础混凝土施工基本没有产生裂缝。

1 混凝土结构裂缝的成因

1.1 大多钢筋混凝土结构中出现裂缝的原因

1)结构的实际使用状态与计算机模拟设计模型之间存在着差异，进而使在混凝土结构中各构件产生应力差导致混凝土裂缝;2)使用阶段外部荷载的变化引起的结构裂缝，外部荷载包括规范规定的常规计算的荷载;3)混凝土外表面的温度差、大体积混凝土的收缩和膨胀、结构不均匀沉降等因素产生的裂缝，但这些裂缝在设计施工时可采取一定措施加以避免;4)例如在基础或者楼盖等大体积混凝土结构中，由于结构面较大，施工时没有合理设置伸缩缝，且水泥用量较多，在水泥水化时将产生很大的温度变化和收缩作用，这也导致了大体积混凝土开裂。

1.2 大体积混凝土水化热后产生裂缝的成因

1)由于当今建筑体量较大，大体积混凝土结构比较常见，而且在施工过程中，由于建筑结构体积大，表面及内部热量散发不均匀，导致构件内部温升很快，进而产生温度拉应力。

2)外界空气湿度的变化引起混凝土结构内部粘结体之间产生相互约束力，结构之间产生收缩应力;另外加上有些地基处理不当，导致地基在使用一段时间后产生不均匀沉降也会产生不小的变形应力。这种非结构荷载所产生的应力，主要分为温度内应力和变形拉应力。当今大体积混凝土施工时，在混凝土构件边缘无约束浇筑时，在混凝土凝固早期温度升高的迅速，由于环境温度差异，在混凝土内外形成了温度梯度差，使混凝土表面受拉，内部受压。当表面拉应力大于混凝土的抗拉强度时，其表面会产生拉裂缝。反之，混凝土降温时段，这个温差引起的体积收缩，再加上地基和边界约束条件的限制，导致结构的中央断面产生了较大的内部应力，当该应力大于混凝土抗拉强度时，混凝土截面整个就产生了贯穿的裂缝。究其温度应力的成因，我们将其分为三个阶段:

a.初凝期:浇筑混凝土开始至混凝土放热结束，大概30 d。此阶段有两个特征:一是随着混凝土的凝固其弹性模量剧增;二是水泥凝固会放出大量的水化热。

b.中期:从混凝土放热基本结束时起至混凝土冷却到常规温度为止，这个过程中产生的温度应力是由于混凝土构件的冷却和外界气温的差异变化所导致的，这个应力与初凝期的残余应力相叠加，会产生不小的应力。

c.后期:混凝土构件完全稳定时期。这个阶段的温度应力是由外界气温所引起的，这个应力与前两阶段的应力会相互叠加。温度应力包括两类:自生应力和约束应力。这两种应力通常与混凝土构件的收缩应力共同作用。

2 混凝土裂缝的预防

1)大体积混凝土裂缝控制主要是指杜绝对结构有不利影响的裂缝，同时减少不影响结构使用功能和安全的构件表面伸缩裂缝。控制方法常采取温差与应力双方面控制，尽量避免结构产生温度裂缝，同时控制混凝土构件表面的湿度，以控制并减少表面干缩裂缝。

2)协调控制混凝土构件裂缝。控制其裂缝就必须从产生裂缝的几个因素着手。一般可分为设计阶段和施工阶段。设计阶段是指由设计人员对结构的混凝土强度等级、钢筋的规格、结构形式等按照规范合理设计，有效的控制裂缝的成因。施工阶段应严格按照设计要求，并采取加入外加剂的方式改善混凝土性能、加强养护措施、合理设置施工缝和变形缝、加强混凝土中的配筋率等措施来减少混凝土构件的收缩，防止其产生危害结构的裂缝。

3)合理的控制设计和施工的配合比。由于大体积混凝土构件各项材料指标要求较高，并且大都采用外送混凝土，由于采用泵送混凝土时，水灰比较大，使得混凝土凝固时收缩较大，所以我们应加强养护措施，选择合理方案。

4)混凝土浇筑时的控制措施。a.加强振捣，提高密实度。b.忌早拆模，并且保证拆模后混凝土表面温度不下降15℃以上。c.浇筑时采用二次振捣技术，提高混凝土构件的抗裂性。d.加强养护及测温。浇筑完毕后，在养护过程中，保持良好的养护条件，并且在覆盖层的拆除应分层进行。e.严把质量关。

为了控制裂缝的出现，我们在施工阶段应多加重视，采取有效措施。首先要对建筑材料进行严格审查。其次做好试配试验。

3 结语

建筑结构裂缝的成因既复杂又是不可避免的，由于收缩裂缝等非结构性裂缝在一般情况下不会造成结构的明显危险，但是此裂缝对工程质量和结构的耐久性都有影响，因此这些裂缝应该引起足够的重视。

控制混凝土裂缝的重点在于预防，而不是出现问题后的修补，当裂缝发生后，必须先查明原因，划分类型，选择正确的处理方法，这样才能最大程度的减少混凝土裂缝的产生，把裂缝等级严格控制在国家规范允许的范围内，尽量减少结构危害的裂缝，全力保证工程质量和满足使用功能的要求。

［1］张桂芳.谈大体积混凝土结构裂缝控制的综合措施［J］.山西建筑，2012，38(9):111-112.

［2］王海军.大体积混凝土温度和收缩裂缝控制措施［J］.山西建筑，2006，32(15):103-105.