土木工程施工中裂缝预防与控制措施研究

引言：

工程中的裂缝问题是一个顽疾，产生机制多元性、控制方法单一性是造成这种顽疾的直接原因。现场环节中的疏漏、设计中的应力集中、材料环境特性的衰减往往是微不足道的，但是在无意识中却诱发着不可修复性的裂缝出现。以往的裂缝控制多是从结构层面展开研究，缺少对裂缝产生的全过程多维因素研究。本文尝试回到裂缝问题本身，从设计、材料、施工、养护的多方面因素寻找裂缝发生的真因，提出较为科学的裂缝全过程协同防控体系。裂缝不再是工程后期的被动控制对象，而是作为工程全过程的主动管理焦点。

1 土木工程施工中裂缝问题概述

裂缝是建筑施工过程中最常见且难度最高的问题之一，对结构的安全性和耐久性直接造成了威胁和影响。从设计开始到施工完成，一直到运行阶段，裂缝的来源和形态都比较多，裂缝对工程功能的使用和结构的强度造成影响，继而可能引发工程失效，还会引起更多的经济损失和更大的社会问题[1]。如何能够准确地找出引起裂缝问题的原因，是建筑行业现如今面临技术攻关的一大课题。

2 裂缝产生的主要因素分析

2.1 材料特性对裂缝形成的影响

构件的材料属性影响裂缝出现的影响非常大，不管是混凝土材料还是钢筋还是其他建筑材料，在不同环境下的物理或化学状态决定了裂缝出现的初始阶段。水泥的收缩性、钢筋的侵蚀性、外荷载对材料的长期性影响，使得材料微观内部结构发生变化从而会产生裂缝[2]，这些影响在建设之初并不是特别明显，长期下来会导致裂缝逐渐扩大，结构整体不稳定。

2.2 施工环境施工工艺的作用

裂纹发生除混凝土材料的影响外，其产生也与施工环境和施工工艺密切相关，高温、干燥、温湿度变化大或风力较强情况下，混凝土搅拌、浇注后凝固过程极易受到外界环境影响，造成混凝土材料收缩不一产生裂纹[3]。施工工艺细节过程影响也很关键，如混凝土搅拌不均、振动不充分、养护不到位，这些因素也容易在裂纹形成过程中放大，一个小工艺的疏漏都可能成为裂纹发生的引子，对工程的最后质量也会产生一定的影响。

3 土木工程施工中裂缝预防控制措施研究

3.1 结构设计中的裂缝控制手段

在结构的设计阶段，由于设计的控制质量将直接影响后期施工和使用期的结构裂缝风险，因此合理的设计是控制设计阶段裂缝的重要方法，设计时应合理的布置构件的截面尺寸和配筋率，尽量避免构件应力集中现象，降低结构局部受力大导致的裂缝风险；合理采用材料性质及其可能发生的变形特性来考虑伸缩缝以及控缝设计，以减少因温度变化或者干湿循环作用引起的一些内应力；考虑因施工及养护条件的差异性带来的结构细节设计；更重要的是，需要打破一味遵照最小要求设计的思想，应该根据具体的工程环境和用途的实际情况，设计针对性和预见性更强的裂缝控制设计措施，通过材料特性与环境特性来综合考虑，体现主动防控设计的思想，避免被动地接受裂缝风险出现。设计工作与施工工作的密切配合也是在设计阶段必须考虑的内容，避免因设计形式多变而不便于施工及无法切实地将设计出发的预防裂缝风险应用在结构的实际施工中；同时，结构设计阶段应考虑施工可能遇到的施工变形以及误差情况，并对其留有一定的余量，降低实际的施工与设计之间的不吻合度，减少裂缝风险。

3.2 施工阶段的裂缝预防方法

建设过程是将预防策略付诸实施最为关键的阶段，施工方式的选取和实施直接关系到裂缝是否产生。建设过程中需要重视混凝土配比和搅拌的均匀，确保材料成分的均匀性、稳定性，避免因混凝土材料的不均匀性而带来的裂缝的产生。在进行混凝土浇筑的过程中需要避免厚度过大的分层方式浇筑，同时要控制浇筑的速度，在浇筑过程中需要保证混凝土密实度，从源头上降低由于气泡和孔隙而可能产生的裂缝。需要重视混凝土的养护，在养护阶段要结合混凝土的养护原理，采取合理的养护方式，保证混凝土的湿度、温度处于稳定的水平状态，避免混凝土浇筑完成初期便由于收缩裂缝而产生的现象。同时在施工环境监测过程中，也应当重视环境的影响，保证高温、大风以及干旱的环境要采取有效的防护措施，避免高温应力或者大风的影响而导致裂缝的出现。现场施工人员的相关施工技能和责任意识，是保证预防措施有效落实的根基所在，应该重视对施工现场进行管控，并结合现场管理人员对于具体的现场环境、工艺等情况进行施工监督工作，以“0 裂缝”为目标，保证现场施工人员进行落实建设措施，提升建设过程的有效性。施工进度也是影响裂缝产生的重要因素之一，例如过快的施工进度会导致养护过程中出现遗漏性现象，而进度过于缓慢则可能导致混凝土材料过度暴露于不利环境条件下，而导致裂缝的产生[4]。因此在施工建设的过程中应重点关注关键工序，并对具体的操作方法及时做出调整，保证整体工艺协调性。一个有效率的沟通协作机制，能够保证建设过程中裂缝的预防有效落实到每一个环节中，提升建设效率。

3.3 后期维护中的裂缝控制对策

预防性的裂缝控制仅仅是对结构施工和设计的预防工作，但是整个结构的后期管理能够进一步保证结构的正常使用，维护的时间决定结构寿命，建立规范的维护和监测管理，可以定期的检查结构并且分析结构出现的裂缝，给予预防性的维护和修复，而不是发现裂缝后简单的修补。维护环节注重动态控制，根据结构在运行使用过程中状况和结构运行环境的变化来更新结构的维护管理工作。维护控制的后期工作要加强维护管理的科学化水平，与设计环节、施工环节通过结构、材料信息等实现闭环管理。使得对结构后期的维护工作能够有效地防止结构出现裂缝扩散现象，有效增强结构的稳定性以及耐久性，保障结构能够在结构使用周期内正常发挥功能并保证其稳定性以及安全可靠[5]。

结束语：

裂缝控制不只是施工技术层次上的问题，而更是一个贯穿着设计理念、施工实施及运维思路的系统思维和辩证思考的问题。本文指出，裂缝控制在施工全寿命周期的实施控制的动态过程中的协调控制，裂缝控制要从源头介入，要在控制的每一个细节上综合考量每一个阶段的决策。裂缝的发生不是偶然的问题，而是各环节不匹配的必然结局，提高裂缝控制能力要摆脱传统单一、分段式的缝控做法，要更多地注重从施工全寿命阶段的逻辑关系综合研判和控制，只有基础好的土建，裂缝问题才能得到有效控制[6]。

参考文献：

[1]刘军.土木工程施工中的裂缝处理措施[J].中文科技期刊数据库(文摘版)工程技术,2023(4):3.

[2]赵凯,孙历.土木工程中混凝土裂缝的成因与防治措施研究[J].中文科技期刊数据库（全文版）工程技术,2024(002):000.

[3] 侯 伟 连 . 土 木 工 程 施 工 中 的 裂 缝 处 理 对 策 探 讨[J].EngineeringManagement&TechnologyDiscussion,2024,6(2).

[4]曾亭翼.土木工程施工裂缝处理措施研究[J].住宅与房地产,2024(9).

[5] 李 燕 青 , 崔 大 平 . 土 木 工 程 施 工 中 的 裂 缝 处 理 措 施[J].2024(16):124-126.

[6]刘耿.浅析土木工程施工中的裂缝处理对策[J].工程管理与技术探讨,2023.