土木工程施工中裂缝处理方法研究

赵立龙

土木工程投资相对较大，且施工周期较长，要用到众多的施工技术、材料等。为了保障土木工程施工的质量，在施工过程中不仅要充分考虑土木工程结构的稳定性以及强度，还要重视结构中存在的裂缝问题，在施工过程中严格把控混凝土的材料、配比、温度、养护等施工流程，降低混凝土出现裂缝的概率，提升土木工程结构的稳定性及使用寿命。

1 案例分析

高台县灵秀嘉苑小区土木工程建设项目位于在高台县城关镇解放南路西侧、站家渠北路北侧。项目为板式基础，修建住宅楼1栋，建筑总面积10 199.36 m2，地上建筑面积9 115.96 m2，地下建筑面积1 083.4 m2，高49.9 m，框剪17层，地下2层，主体结构为框架剪力墙。该项目估算总投资为2 040万元，计划工期365 d。

施工过程中的温度、湿度会随着气候发生改变，这些都会导致施工过程中出现混凝土裂缝，如何预防和治理这些混凝土裂缝，需要施工单位充分重视，并在施工过程中采用有效的措施对土木工程的质量进行控制。

2 土木工程施工中裂缝的危害

土木工程施工过程中，需要对裂缝进行有效的预防和处理，保障土木工程结构的稳定性。土木工程中的混凝土一旦出现裂缝，会影响混凝土的强度。且混凝土内部的钢筋也会暴露在空气中，会导致混凝土结构受到腐蚀，严重威胁人们的生命财产安全。如果没有对土木工程施工中的裂缝进行有效的处理，一旦裂缝在压力等因素下出现延伸，后期工程维护的难度以及成本也会提高，影响土木工程的使用寿命以及功能。

3 土木工程施工中常见的裂缝类型

3.1 温度裂缝

夏季施工过程中，混凝土结构容易出现温度裂缝，其产生的主要原因是混凝土在浇筑和凝固的过程中，内部和外部的温度相差较大，并且由于内部和外部的水分蒸发和湿度存在差异，导致混凝土表面产生了拉应力，这时混凝土内部和外部的拉应力存在较大差异，会造成混凝土裂缝的出现。温度裂缝常发生在散热条件差的混凝土结构中，混凝土浇筑完成时，模具内部的混凝土仍是流动状态，随着温度发生变化，混凝土开始固结，导致内部降温形成裂缝[1]。

3.2 沉降裂缝

在建设土木工程的过程中，需要对土木工程的地基进行有效的设计和处理。但是在实际施工过程中，地基处理情况和设计需求存在差异，导致后期在施工过程中地基出现差异性沉降，造成土木工程结构出现了沉降裂缝。另外，在案例地基回填施工的过程中，施工人员对土层的处理存在不足，没有进行压实，并且施工过程中遇到雨季没有进行有效的遮盖，导致地基的填充物被浸泡，出现不均匀沉降现象。如果模板的刚度、支撑间距、底部稳定性等不符合设计需求，也可能出现沉降裂缝。

3.3 地基冻胀裂缝

地基冻胀裂缝一般出现在寒冻区域。甘肃省张掖市处于寒冻区，而高台县灵秀嘉苑小区土木工程建设项目在施工过程中历经冬季，这时施工现场的地基土温度相对较低，并且由于地基土中存在水分，导致地基出现冻结的情况。一旦地基土冻结，体积会增加出现膨胀现象，这时地基土上部已经完成施工的部位就会由于地基土膨胀出现裂缝问题。因此，为了避免出现地基冻胀裂缝，施工单位在施工中应做好保暖工作。

4 土木工程施工中出现裂缝的原因

4.1 原材料问题

混凝土在土木工程中的有着不可替代的作用，混凝土原材料的优劣，会严重影响混凝土的施工和建筑的稳定性，所以在施工过程中原材料的费用支出占比较多。对土木工程出现的裂缝进行分析和统计可以发现，原材料的性能和质量不满足质量标准是混凝土出现裂缝的重要原因。

4.2 配比问题

混凝土是通过机器将水泥、砂石料等材料进行搅拌得到的混合物，而水泥和砂石等原材料的配比也需要相关的技术人员进行确定和监管。通过对混凝土裂缝形成的因素进行分析可以发现，一些裂缝的产生是因为混凝土原材料的配比问题引起的。通过观察案例中土木工程的施工场所发现，由于对混凝土的需求量较大，负责搅拌混凝土的人员多是将袋中的水泥和砂石等原材料随意填放。这会造成混凝土施工的成本不受控制，混凝土的质量、性能和使用效果也会大打折扣，甚至会影响建筑的使用寿命和质量。

4.3 环境因素

高台县灵秀嘉苑小区土木工程建设项目主要以混凝土结构为主，而混凝土自身结构实际上对温度的适应能力较差，其在凝固过程中的温度变化及外界的温度变化都会导致混凝土的结构出现热胀冷缩的情况。这些情况下如果施工单位没有对混凝土结构进行有效的处理，都会造成混凝土的内部结构出现变化，导致土木工程施工过程中存在大量的裂缝，影响工程施工的稳定性和质量。

4.4 设计因素

土木工程的施工无法离开设计图纸的支撑，因此需要确保设计图纸和施工现场以及建筑需求相符合。但是在实际施工的过程中一些设计单位对施工现场没有进行有效的勘察，导致对施工现场的地质、地貌、气候等了解存在不足，这时设计图纸就会出现偏差，也会导致对施工材料的选取、施工技术的应用出现问题。

例如在高台县灵秀嘉苑小区土木工程建设项目设计过程中需要对施工现场进行了详细的勘察，但是由于设计人员疏忽导致没有意识到施工现场存在的软土地基问题，地基处理不妥，出现差异性沉降，造成混凝土裂缝的出现[2]。

5 土木工程施工中裂缝的预防措施

为了避免混凝土裂缝的出现，施工单位在施工前应对施工项目进行详细的调查、勘测和分析，并采取有效的预防措施，避免在施工过程中产生混凝土裂缝。

5.1 对原材料进行把控

混凝土原材料的质量和混凝土的强度、性能有着直接的关系，因此需要对材料的供应商进行筛选。在选择供应商时可以采用招投标询价等方式，在保证原材料质量的情况下，选择性价比最高的原材料供应商。

选定供应商后，开发公司、监理公司、施工公司要对提供的原材料进行入场质量检测，保证其提供的所有原材料的品质、质量等符合设计要求。对于不符合要求的材料要求其按照合同标准进行更换，如果因为原材料出现混凝土裂缝要对相关的供应商和责任人进行追究。施工过程中要充分重视原材料的质量，从根本上解决建筑工程施工中混凝土出现的裂缝现象，以提升建筑工程的整体质量。

5.2 控制混凝土的配比

混凝土的配比是否正确，会直接影响混凝土的和易性以及抗渗性。因此，管理人员和技术人员一定要重视混凝土的配比和搅拌过程，制定出合理、符合要求的原材料配比，保障混凝土的质量。混凝土中水灰的比例应控制在0.24～0.34，在雨季施工过程中，技术人员可以根据现场的湿度情况，向混凝土中加入一些减水剂，降低混凝土出现裂缝的概率[3]。

另外，管理人员在施工过程中还需要对混凝土搅拌过程进行监管，防止出现工人不按要求工作的情况；技术人员也要根据工地的实际情况，及时调整混凝土中材料的融合比例。

5.3 完善建筑工程设计方案

完善土木结构设计方案是降低混凝土裂缝产生的重要基础，设计人员要对工程施工的方案以及施工现场进行调研和分析，对设计方案进行优化，提升土木结构设计的水平，并在设计的过程中对混凝土的材料、配比、养护等各项细节进行控制。

设计人员在设计时必须考虑造成混凝土裂缝的主要原因，并结合勘察数据了解周边的环境湿度、温度等，然后再结合建筑工程的整体结构对施工材料进行选取和设计。施工单位要做好交底工作，以便及时发现设计图纸中存在的问题，避免后续出现设计变更影响施工质量和进度。

5.4 做好混凝土养护工作

案例中的土木工程项目在施工过程中面临着温度变化情况，并且混凝土在浇筑过程中也会产生温度应力。为了降低混凝土裂缝出现的概率，施工单位在施工过程中和竣工后应对土木工程中的混凝土结构进行养护，减少混凝土因为湿度和温度等原因产生收缩裂缝和温度裂缝。施工单位要设置专人对混凝土进行养护，对于未成型的混凝土要在其表面铺设防水层，防止雨水等进入混凝土中，对于已经成型的混凝土要做好保温养护，降低温度应力产生裂缝的概率[4]。另外，在夏季为减少混凝土水分过量蒸发造成的表面干裂，可以在其表面铺设覆盖层，混凝土养护的时间应该不低于15 d。

6 土木工程施工中裂缝的处理措施

6.1 灌浆法

高台县灵秀嘉苑小区土木工程建设项目中的框架结构在施工完成后，出现了裂缝，这时施工单位需要采取有效的措施对裂缝进行修复和填补，保障框剪结构的稳定性和质量，避免裂缝扩大。

为了避免在填补过程中破坏周围的结构，技术人员选择灌浆法对结构中的大型裂缝进行填补，如图1所示。但在灌注的过程中施工人员需要注意灌注的速度、时间，保障匀速灌注，避免灌注中断导致出现初凝现象[5]。另外，灌注过程中为了保障灌注物和原有框剪结构完美融合，在其中加入了一些聚合物，并在施工后进行必要的养护，避免了裂缝填充部位再次出现裂缝，也保障了框架结构的质量。

图1 灌浆法裂缝修补施工步骤（来源：网络）

6.2 电化学防护法

高台县灵秀嘉苑小区土木工程项目的主体结构为框架剪力墙，应用的是钢筋混凝土结构。在施工过程中一些部位出现了裂缝，并且混凝土结构中的钢筋也暴露在空气中。

为避免钢筋受到外界环境的腐蚀，影响钢筋以及土木工程主体结构的质量，施工单位采取了电化学防护法。电化学防护法是当下建筑行业中较为先进的裂缝处理技术，工作人员可以借助设备对裂缝施加电场，让裂缝处的材料产生电化学反应，并对暴露的钢筋进行钝化处理，进而实现对裂缝的处理。

电化学防护法主要包含阴极防护法和氯盐防护法，本工程应用的是阴极防护法，如图2所示。这种裂缝修复方式相对较为简便，适应性较强，并且处理成本低于氯盐防护法，有助于提升裂缝处理的质量，保障土木工程的整体质量[6]。

图2 阴极防护法（来源：网络）

7 结语

土木工程会受到环境、设计、材料等因素的影响，出现混凝土裂缝，会影响工程项目的施工质量、安全性、稳定性以及使用寿命。为此，土木工程施工不仅要对地质、水文以及气候等条件进行详细勘察，确保设计和施工现场保持一致，还要对原材料、配比进行控制，并做好混凝土施工后的养护工作，实现对土木工程裂缝的预防，降低裂缝出现的概率，提高土木工程结构的稳定性。同时，对于施工过程中出现的裂缝，施工单位可以根据具体情况选择合理的处理措施，对裂缝进行填补，进一步保障土木工程结构的稳定性以及施工质量。