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摘要：裂缝是岩土施工过程中混凝土结构产生的一种常见的现象，但是这种现象却对建筑物产生巨大的影响。所以要采取必要的措施进行补救。在施工过程中，要对混凝土裂缝进行深入的研究，对裂缝进行有效分析，区别对待裂缝形成原因，采用合理的措施，这样才能保证岩土施工工程的有效进行和建筑物的稳定。本文对岩土施工中混凝土结构裂缝原因分析与控制方法进行探讨。
关键词：岩土施工；混凝土结构裂缝；原因分析；控制方法
1 岩土工程施工项目特点
岩土工程是以土力学、岩体力学、工程地质学、基础工程学、弹塑性力学与结构力学为基础理论,并将其直接应用于解决和处理土和岩石的的一门技术科学。它贯穿于岩土工程勘察、设计、施工以及工程运营等各个环节,服务并指导工程建设和运营的全过程。其业务范围按其工作内容主要包括岩土工程勘察、岩士工程设计、岩土工程治理、岩土工程监测、岩土工程监理等五个方面。作为一个项目,具有唯一性、一次性、整体性、寿命周期性、多目标等特点。
2 岩土施工中混凝土结构裂缝原因分析
2.1 塑性收缩裂缝产生原因
此种裂缝多发生于新浇混凝土的基础、梁板或具有较大面积的构件表面，接近直线，裂缝形状长短不一，互不连贯，裂缝较浅，产生这类裂缝的原因主要是混凝土多为室外露天浇筑。浇筑后混凝土表面受到日晒、风吹的影响，使新浇混凝土表面水分蒸发过快，即蒸发速度大于泌水速度，表面混凝土的收缩受到底层混凝土的约束，使正在硬化的混凝土产生拉应力，从而导致混凝土表面裂缝。塑性裂缝一般在混凝土浇筑后4h左右形成，开始不很明显。
2.2 干缩裂缝产生原因
这种裂缝多发生于混凝土终凝前后，也有表面裂缝，宽度一般为0.05～0.2mm，个别情况也有大于0.2mm的。终凝前出现裂缝，较薄的梁、板类构件多沿短方向分布；凝固后期的裂缝一般较宽较深，此时出现的干缩裂缝一般均匀地分布于相邻两钢筋之间并与钢筋平行。产生这种裂缝的原因主要是混凝土在硬化过程中，由于环境气候条件的影响，混凝土表面的水分蒸发，水泥石中的凝胶体逐渐干缩产生初始应力，引起混凝土干缩裂缝。
2.3 沉降裂缝产生原因
沉降裂缝的产生是由于结构地基土质不匀、松软，或回填土不实或浸水而造成不均匀沉降所致;或者因为模板刚度不足，模板支撑间距过大或支撑底部松动等导致，特别是在冬季，模板支撑在冻土上，冻土化冻后产生不均匀沉降，致使混凝土结构产生裂缝。此类裂缝多为深进或贯穿性裂缝，其走向与沉降情况有关，一般沿与地面垂直或呈30°～45°角方向发展，较大的沉降裂缝，往往有一定的错位，裂缝宽度往往与沉降量成正比关系。裂缝宽度受温度变化的影响较小。地基变形稳定之后，沉降裂缝也基本趋于稳定。
2.4 温度变化出现的裂缝问题
温度会造成材料的热胀冷缩，这方面的裂缝也会出现在岩土施工过程中。建筑物都会产生不同的变形，一般的混凝土在空气中硬结时，随着温度的变化，体积会有所收缩，在结构内部产生拉应力。所以这种裂缝都出现在早期混凝土强度很低的时候。那么混凝土早期结构的养护就显得格外重要。
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2.5 施工方面裂缝
由于施工方面造成的裂缝有很多。施工方面造成裂缝的原因也很多，这种裂缝主要由于水泥、砂石等质量低劣，混凝土的材料配合比不精确，水分蒸发，模板结构不合理等造成的。在施工过程中，浇灌混凝土时对钢筋的不合理碰撞也可能造成混凝土开裂，引起裂缝。
3 岩土施工中混凝土结构裂缝控制方法
3.1 收缩（干缩）裂缝的控制
收缩（干缩）裂缝的控制主要在于控制湿度的变化，使结构、构件具有相对稳定的湿度。加强混凝土的早期养护，混凝土浇筑完后，裸露表面应及时用草垫、草袋或塑料薄膜覆盖，并洒水湿润养护。在气温高、湿度低、风速大的天气应及早覆盖、喷水雾养护，并适当延长养护时间。加强混凝土表面的抹压，但应注意避免过分抹压。采用密封保水方法，在混凝土表面喷养护剂或覆盖塑料薄膜，使水分不易蒸发，或采用其他养活空气流动（如设挡风墙、罩）、延缓表面水分蒸发的办法。预应力构件应及时张拉，避免长期堆放。适当选择配合比，避免水灰比、水泥用量、砂率过大、严格控制砂、石的含泥量，避免使用粉砂，以提高混凝土抗拉强度。构件长期露天堆放时，应继续适当洒水或覆盖养护，以便有较长的保湿养护时间，特别是薄壁构件，应放在阴凉的地方覆盖堆放。
3.2 沉降裂缝的控制
沉降裂缝主要在混凝土表面沿水平钢筋通长方向出现，分布面比较广，一般在拆模后3―7d出现，其主要原因在于，若混凝土浇捣时，骨料颗粒下沉，水泥浆上浮，受到钢筋或埋件或大骨料的阻挡，造成混凝土分离。在工程施工中，一般采取的措施为：在混凝土施工时应注意布点下料的位置尽量要少；振捣下层钢筋时可轻轻地对上部钢筋进行振动，尽量减少上部钢筋粘带水泥浆；浇筑混凝土以前可对钢筋及模板用水湿润，降低钢筋及模板的温度；夏季混凝土浇筑尽量选在早晨或晚间温度较凉爽时；施工时应严格控制钢筋的保护层厚度。混凝土浇筑时应严格控制振捣时间，振捣充分，且分层间隔不宜过长。
3.3 徐变裂缝的控制
适当加大端头截面高度，配置承受水平力钢筋、放射式配筋或弯起构造筋（弯起方向平等于主拉应力）。压低预应力筋弯起角度，减少非预压区；支撑节点采用微动连接，如采用螺栓连接，预留孔内设橡胶垫圈、柔性连接等，以削减约束应力；构件吊装前应有一个较长的堆放时间，吊车梁的最后固定尽可能晚些（徐变3个月可达60%，4个月基本稳定，半年徐变可完成70%一80%），使徐变变形在吊装前（或固定前）完成大部分，此时混凝土具有较长龄期，强度也较高；预应力混凝土构件不要过早放张，以减少收缩徐变变形，提高抗裂能力；加大端头支承垫板，改进压力分布层，减少应力集中。
3.4 施工裂缝的控制
施工操作主要包括浇捣、混凝土养护等问题，在这些过程中，一定要严格把关，不容许出现任何差错。浇捣时，要根据不同混凝土的特性把握时间和力度，避免混凝土内部产生水分和气泡。混凝土养护也是施工过程中混凝土裂缝控制的有效方法，合理养护混凝土可保证混凝土在早期减少收缩，从而避免裂缝的发生。值得注意的是，在浇捣和养护时要特别注意温度的变化，因为这些必须在低温情况下才能进行，必要时候会添加冰块来降低混凝土的温度，所以在夏季的时候要尤其注意这一点。
3.5 严格质量管理，强化质量控制
加强勘察、设计、施工、验收全过程的质量监督，建立、健全质量的终身负责制。勘察工作必须提供勘察报告并应有相关人员的签字，设计单位必须有相应人员的签字，设计单位必须建立完善的审图制度出具审查报告。在项目施工中，实施严格的材料试验、检验制度，工序交接检查签证制度，首件检验制度、自检、专检、交接检制度和质量否决权制度。加大预控、预防、预测能力。
结束语：
综上所述，对于混凝土裂缝的控制是一个综合性的问题，需要经过设计、监理、施工及使用方等多方面的配合。随着当今我们对混凝土耐久性研究的不断深入，材料科学的不断发展和建筑技术水平的不断提高，相信混凝土裂缝问题将会逐渐得以圆满地解决。
参考文献：
[1]浅谈建筑岩土施工中的混凝土裂缝控制[J].林含.科技经济市场；2013年06期
[2]建筑岩土施工中混凝土裂缝控制[J].陈国先.中国新技术新产品；2014年03期
[3]建筑施工混凝土裂缝的预防与处理[J]. 杨国建.城市建设,2011(15)
论文作者:陈怀珠,曲伸
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第25期
论文发表时间:2018/1/31
标签：裂缝论文; 混凝土论文; 岩土论文; 钢筋论文; 表面论文; 原因论文; 构件论文; 《建筑学研究前沿》2017年第25期论文;