装配式混凝土构件裂缝质量控制研究

张正伟

装配式建筑凭借自身强大的优势，在2015年已经进入了全面发展的阶段，同时2017年我国住建部推出了《十三五装配式建筑行动方案》，这其中的大部分条例都为我国装配式建筑的研发技术提供了大量的政策依据。从应用角度来看，装配式建筑具有生产效率高，低碳环保，施工进度快等优势，其中装配式混凝土预制构件是装配式建筑的重要组成部分，因此混凝土裂缝也成为了装配式建筑在生产和使用中影响安全和质量的主要因素。

一、装配式混凝土构件裂缝分析

1.裂缝的类型

针对当前对装配式建筑产生的构件裂缝类型以及原因进行研究和划分之后，初步可以将装配式混凝土构件的裂缝分为三个类别，这其中涉及到了裂缝产生的位置，发育情况以及产生的原因。综合裂缝发生的位置可以将裂缝整合为门窗洞口裂缝、横梁裂缝、板拼缝处裂缝、柱裂缝以及板自身裂缝；根据裂缝发育的程度，可以将其分为横向纵向，斜向以及组合裂缝，根据裂缝出现的原因，可以将其分为应力集中型、温湿型、干燥收缩型以及装饰裂缝。

2.导致裂缝出现的主要机理

当前国内的相关学者，虽然已经针对装配式混凝土构件的裂缝进行了初步研究，但是研究成果还局限在既有的理论和技术角度，但是得出的结论依旧可以作为裂缝防御措施的制定依据，在早期研究阶段发现了大部分的混凝土预制构件的裂缝产生机理源于微裂缝理论，主要指的是在外部应力作用的影响下，不同的预制构件，结构中本身存在轻微的裂纹，这些裂纹在受到外界应力的集中作用情况下，达到了一定的数值，便会开始进行发育，从而导致构件出现裂缝或者断裂情况。

后来又有学者提出了应力强度理论，这种理论是建立在微裂纹基础上的创新，主要指的是混凝土预制构件，在生产阶段以及储运和安装阶段，由于大面积的密集堆积，物理尺寸效应以及机械振动等因素的影响，产生各种不同的应力和应变，这些会在混凝土构件的结构内部产生一定的微裂纹，同时也会造成残余形变，当混凝土的应变能力现释放速率与微裂纹产生的应力之间不能达成协调时，便会导致裂纹发展，从而形成裂缝。综合以上理论与实际进行联系，我们初步可以将混凝土预制构件的裂缝产生因素归纳为以下几种。

（1）原材料因素

在混凝土预制构件加工生产的过程中，利用的原材料以细骨料和胶凝材料为主，这些原材料的品质以及类型变化，是导致构件出现裂纹的源头因素，当前在建筑施工中的天然用砂，比例逐渐减少，而当前应用的山沙、人工沙以及细沙从一定角度上来讲，无法满足细骨料的使用需求，从而导致预制构件的原材料性能下降，继而导致裂缝的产生。另一个因素是忽略了预制构件在配比上的优势，在现代化工厂中，与现场施工最大的区别是运距更近，浇筑时间更快，可以选用塌落度较小、早期强度高的混凝土。

（2）加工生产因素

混凝土构件的加工生产需要结合前期的原材料拌合，注模浇筑以及振捣等流程组成，但是在实际的生产过程中由于振捣程度不足，模板漏浆质量验收落实不到位等多项因素均会导致构件结构内有大量的残余裂缝。同时对于构件生产后期的养护工作，也未能完全按照标准落实，在不同外界环境以及温度湿度的影响下，构件的表面会出现细微的裂纹，这些裂纹一旦受到外力因素的影响，例如在大规模的堆砌和吊装的过程中便会导致裂纹发育，从而形成裂缝。

（3）吊装堆放因素

在安装的过程中，不同位置的混凝土构件，也会由于吊装方法和客观环境的因素导致裂缝的出现。

首先在构件吊装过程中，预制构件有指定的吊点，生产对吊点进行了钢筋加强，特别是叠合板，很容易混肴，吊装时不按要求选用吊时点吊装，极易产生局部裂缝甚至贯穿裂缝。另外，再吊装竖向构件时，未采用专用的翻转设备，直接由水平位置吊转为竖向位置，墙板在翻转过程中受到破坏导致开裂。

其次在构件堆放过程中，未采用专用堆放架，支垫不到位，特别是叠合板，悬挑部分过长导致的拉伸裂缝；另外堆放场地不够平整，出现了大量的积水，从而导致混凝土构件的性能下降，在后期使用的过程中便可能出现裂缝情况。同时在不同构件堆放的过程中，需要利用分层水平堆放的方式进行处理，不同层之间需要利用垫木进行分离，但是在实际的堆放过程中可能出现大规模的构件累积挤压以及侧立对方，从而影响构件的受力情况，出现裂缝；另外，堆放的高度还需要视构件强度、地面耐压力、垫木强度和堆垛稳定性而定，当二者之间不匹配时，也会导致裂缝的出现。

最后针对运输来讲，不同形状的混凝土预制构件，在运输过程中需要选择与其形状结构相应的支架来确保运输安全，但是在实际运输的过程中，往往会出现运输支架、固定装置以及吊具等型号的选择与混凝土预制构件之间存在不合理的情况，这将直接导致运输过程中出现大程度的颠簸，从而导致混凝土构件出现裂缝。

二、优化混凝土预制构件裂缝的措施

1.优化前期生产规划

在混凝土预制构件加工生产的过程中，首先要选择高性能的原材料，在原材料配比的过程中，要严格按照不同预制构件使用特征和位置的实际情况进行强度分析，原材料的采购以及质量验收必须要按照标准进行，在原材料拌和以及筑模浇筑的过程中，必须要严格控制水热比例以及拌和的时间，在浇筑期间要合理的利用振捣设备进行振捣，强度和质量需要结合标准进行，浇筑以及凝固后期的养护工作必须要结合实际环境落实。

2.优化储运环节

通过上文论述可知，当前影响混凝土预制构件裂缝的主要因素与储存和运输环节也有一定的关系，因此在混凝土预制构件运输的过程中，必须要详细规划好路线，避免在运输过程中出现大范围的车辆颠簸，减少震动对预制构件的质量影响，在储存堆放期间必须要合理计算堆放的密度和高度，避免对下层以及中部的构建产生挤压应力。另外在混凝土构件进场施工之前，必须要做好质量监监测工作，确保参数型号以及质量合格，经过相关人员落实抽查作业之后，才可以进行作业，这期间需要将质量以及参数不符的构件清除至场外。针对特殊预制构件，需定制相应运输架，最大化保护构件的完整性。特别是门洞型墙板，需在门洞处安装辅助加强件，加强构件的整体刚度。

3.强化施工管理

装配式建筑是工业化的，管理及工人也将是产业化的，牢牢抓紧管理人员、作业工人的培训大事，既产业工人培训，提升装配式建筑整体水平，在提升竖向高度的同时，重视体系的横向发展。在混凝土预制构件安装施工的过程中，必须要确保施工人员具备高质量高素质的施工基础，坚持做好技术交底工作，提升技术的规范性和标准性，在施工过程中各个工序之间要紧密配合，严格按照相关施工规定落实，不同工序完成之后必须要落实微调和质检，确保施工技术与实际的混凝土构件性能以及使用环境相符。

三、结语

综上所述，装配式建筑将是当下传统建筑向工业化转型升级的有效解决方案，但是在装配式混凝土预制构件施工生产以及安装的过程中，由于多项因素导致裂缝的形成会严重影响构件的使用性能和质量，因此本文从分析混凝土预制构件裂缝产生的因素入手，结合了前期的生产规划、中期的储运环节以及后期的施工养护环节进行管控措施分析。但随着装配式建筑的大力推进，结合既有技术体系进行技术创新、理念创新，将是装配式建筑不断完善及工业化的必经之路，不断提升对混凝土预制构件生产和管理的质量才能够有效推动装配式建筑的健康发展并发挥其应有的装配价值。