簡析大體積混凝土裂縫的控制

梁 文

0 引言

為確保大體積混凝土施工質(zhì)量，除要滿足強(qiáng)度等級、抗?jié)B要求外，關(guān)鍵要嚴(yán)格控制混凝土在硬化過程中水化熱引起的內(nèi)外溫差，防止因溫度應(yīng)力造成混凝土產(chǎn)生裂縫，本文結(jié)合廈門 H大廈地下室的工程實(shí)踐(以下簡稱該工程)，就施工方案的選擇，混凝土質(zhì)量的要求，混凝土施工過程的監(jiān)控，混凝土的測溫監(jiān)控與養(yǎng)護(hù)等方面作簡要的分析。

1 方案選擇及技術(shù)措施的控制

1)H大廈地下室為60m長×59.5m寬，接近方形設(shè)置，且上部僅為一座塔樓，若施工時設(shè)置后澆帶，將一直延伸各上部塔樓結(jié)構(gòu)，給上部施工帶來很大的難度。同時該工程臨海很近(近端小于10m)，且地下室深度9.75m～11.65m，地下水豐富，若設(shè)置后澆帶不利于防水。故該工程不宜分次澆筑，留設(shè)后澆帶，須一次性連續(xù)澆筑。2)該工程地下板厚 600mm，除核心筒位置?軸，?軸/⑥軸～⑩軸兩根梁 4 000高×1 000寬外，其余地梁大多為1 650高×500寬的反梁，且地梁交叉處設(shè)置 2 400×2 400的承臺。針對反梁及承臺須采用吊模施工的特點(diǎn)，先行澆筑底板 600厚的混凝土，待混凝土初凝時終凝前接續(xù)澆筑反梁上部混凝土。3)框架及墻的施工縫設(shè)置在基礎(chǔ)承臺頂部，地下室底板僅設(shè)置水平施工縫，絕不形成垂直施工縫，以確保不形成滲漏的隱患。4)由于地下室基礎(chǔ)面大，且不留設(shè)后澆帶，須一次性連續(xù)澆搗 3 620m3的混凝土，施工難度大，根據(jù)每臺輸送泵約 30m3/h的產(chǎn)量計(jì)算，需設(shè) 4臺輸送泵同時施工。結(jié)合現(xiàn)場運(yùn)輸動線的特點(diǎn)，4臺輸送泵平行于市政一號路。5)地下室外墻橫向分布鋼筋原設(shè)計(jì)為Φ18@200，為更有效地防止溫度裂縫，將其變更為 Φ16@150。

2 混凝土質(zhì)量的控制

1)原材料的選擇嚴(yán)格控制:如水泥選用三德牌P.O42.5，水泥進(jìn)場后嚴(yán)格按規(guī)范要求檢測，各檢測項(xiàng)目合格后方可使用;碎石選用連續(xù)級配且含泥量小于 1%的碎石;砂要求級配良好的中砂，且含泥量小于2%。2)為減少水泥凝固過程的水化熱，須減少水泥用量，本工程配合比的周密計(jì)算和精心選擇:采用摻入粉煤灰和磨細(xì)礦粉的措施取代部分水泥，以減少水泥用量，從而降低水化熱;同時摻入CEA膨脹劑及高效緩凝減水劑，這樣可有效堵塞混凝土中的毛細(xì)孔道，提高混凝土的密實(shí)度，防止混凝土因后期收縮產(chǎn)生的收縮裂縫，從而達(dá)到補(bǔ)償混凝土收縮和提高混凝土抗?jié)B能力的效果。3)該工程正值夏季施工，采取了如下降低溫度的措施:a.充分利用生產(chǎn)工藝條件，強(qiáng)調(diào)原材料夜間進(jìn)倉，以降低原材料的溫度，同時進(jìn)場之后噴水沖洗降低溫度，白天每 2 h測定一次，夜間每4 h測定一次溫度，并做好記錄。b.利用地下水窯儲水并采用夜間進(jìn)水，白天加冰塊降低水溫，控制水溫小于 26℃，白天每小時測定一次，夜間每3 h測定一次溫度，并做好記錄。c.對出機(jī)混凝土進(jìn)行溫度監(jiān)控，白天每小時測定一次，夜間每 3 h測定一次溫度，并做好記錄?？刂苹炷脸鰴C(jī)溫度 32℃，到達(dá)工地溫度 34℃。4)混凝土運(yùn)到現(xiàn)場后采取對攪拌車經(jīng)常灑水降溫的措施，混凝土泵管采用草袋或麻袋覆蓋，并灑水降溫，盡可能降低混凝土入模溫度。

3 現(xiàn)場施工過程的監(jiān)控

1)做好混凝土澆搗前的準(zhǔn)備工作:保證基坑排水暢通、道路暢通，保證養(yǎng)護(hù)用水正常供應(yīng)，保證電源正常供應(yīng)、夜間有充足的照明設(shè)施，保證混凝土養(yǎng)護(hù)材料(如塑料薄膜、麻袋等)，準(zhǔn)備好必需的測量儀器、標(biāo)尺、溫度計(jì)及記錄表格等。2)合理安排勞動力(操作工人每臺泵安排 20人，共計(jì) 160人)，對班組做好專項(xiàng)技術(shù)交底，明確責(zé)任分工，定崗定機(jī)，定責(zé)任區(qū)，交底好操作工藝、注意事項(xiàng)、質(zhì)量要求等，避免人員不足或安排不均等因素產(chǎn)生冷縫。3)事先對所有的機(jī)具設(shè)備進(jìn)行檢修、檢查，保證隨時可以開動使用，特別是塔吊、振動棒等必須連續(xù)作業(yè)設(shè)備(如該工程現(xiàn)場使用16臺振動棒，備用 20臺)，以保證混凝土連續(xù)澆搗。4)吊模處的施工控制:在基礎(chǔ)梁、承臺、墻吊模處，混凝土的振搗順序先下后上、分層搗好，如底板混凝土澆完8m長后，要間隔 1 h～2 h即讓下部基本穩(wěn)定，再行澆上層混凝土，防止由于泵送混凝土坍落度大、流動性大，而使混凝土從吊模下方冒出。5)各泵間施工區(qū)域交接處要防止漏振，接縫要及時，一般 3 h左右要完成，接縫若因機(jī)械或混凝土供應(yīng)等意外情況影響，相鄰泵馬上調(diào)來接縫，以確保沒有冷縫發(fā)生，并安排專人指揮和協(xié)調(diào)此事。6)混凝土振搗時要做到“快插慢拔，宜將振動棒上下略有抽動，以使混凝土振動均勻，每點(diǎn)振搗時間以 20 s～30 s為宜，但還應(yīng)視混凝土表面呈水平不再顯著下沉，不再出現(xiàn)氣泡，表面以水泥漿為準(zhǔn);分層澆筑時振動棒應(yīng)插入下層5 cm，以消除兩層間的接縫，同時根據(jù)現(xiàn)場坍落度正確掌握振搗時間，避免過振或漏振，提倡采用二次振搗。7)為防止混凝土的收縮變形，塑性收縮裂縫發(fā)生在混凝土硬化之前仍處于塑性狀態(tài)時，混凝土表面用木抹子抹面兩遍，抹第二遍時要控制好混凝土表面硬度，以手指按壓混凝土表面，按得動但不出現(xiàn)較深印痕時為最佳時間;抹完第二遍時立即覆蓋塑料薄膜養(yǎng)護(hù)，保護(hù)混凝土免受風(fēng)吹日曬。8)混凝土運(yùn)到現(xiàn)場后須采取降溫措施，對攪拌車經(jīng)常灑水降溫，混凝土泵管采用草袋或麻袋覆蓋，灑水降溫以盡可能降低混凝土入模溫度。9)對進(jìn)場混凝土作嚴(yán)格檢驗(yàn)，由專人負(fù)責(zé)采用不定時檢查的辦法，檢查其送料單，抽查配合比、坍落度，并做好現(xiàn)場見證取樣和抽檢工作;同時不定時地到攪拌站檢查配合比情況、攪拌情況等。

4 加強(qiáng)混凝土的養(yǎng)護(hù)和測溫工作

1)該工程對于厚度 1 650～1 950的樁承臺，在混凝土表面覆蓋一層塑料薄膜，兩層草袋;厚度 2 650～2 950的樁承臺，在混凝土表面覆蓋兩層塑料薄膜，三層草袋;厚度 3 550～4 000的樁承臺，在混凝土表面覆蓋兩層塑料薄膜和四層草袋，這樣既可保溫又可保濕，但覆蓋的層數(shù)在養(yǎng)護(hù)過程中隨溫度監(jiān)控的情況隨時調(diào)整。

2)混凝土澆筑后設(shè)專人輪班澆水養(yǎng)護(hù)，一般情況下 2 h灑水一次，注意淋濕麻袋;在承臺側(cè)面及高的地梁側(cè)面水分易流失，現(xiàn)場布設(shè)環(huán)向小的水管，并于水管上間隔30 cm～50 cm鉆一小孔接通水后讓其自動噴灑水至承臺或地梁側(cè)壁，使其自行澆水養(yǎng)護(hù)。

3)為了掌握大體積混凝土的溫升和降溫的變化規(guī)律，需對混凝土進(jìn)行溫度監(jiān)控，測溫點(diǎn)的布置須有代表性。該工程承臺的不同厚度設(shè) 16個測溫點(diǎn)，對厚承臺設(shè)12個測溫點(diǎn)，基礎(chǔ)底板高低跨處設(shè) 4個測溫點(diǎn)，每個測溫點(diǎn)設(shè)下部、中部和表面 3個測溫孔;測溫孔采用φ48鋼管，底口用鋼板焊融且不能漏水，上口高出混凝土面20 cm～30 cm，底口比測溫點(diǎn)深5 cm～10 cm。用水銀溫度計(jì)進(jìn)行測量，溫度計(jì)用細(xì)繩栓牢引到上口以外，上口用木塞塞緊(見圖1，圖2)。

4)為了及時控制混凝土內(nèi)外兩個溫差，隨時掌握混凝土的溫度動態(tài)，在混凝土澆筑完 12 h后開始第一次測溫，在 5 d內(nèi)每2h測一次，5 d后每4h測一次，直至溫度穩(wěn)定為止;測溫工作由責(zé)任心強(qiáng)的專人負(fù)責(zé)，并做好測溫記錄，同時應(yīng)交技術(shù)負(fù)責(zé)人閱簽作為混凝土質(zhì)量控制的依據(jù)。

5)在測溫過程中，當(dāng)發(fā)現(xiàn)溫度超過 25℃時，應(yīng)及時向工程負(fù)責(zé)人匯報，及時加厚保溫材料，以防止溫差過大而產(chǎn)生應(yīng)力裂縫;每次量測均要做好記錄，并根據(jù)測量數(shù)據(jù)繪制溫度曲線，作為調(diào)整養(yǎng)護(hù)的依據(jù)。保溫養(yǎng)護(hù)的覆蓋層數(shù)應(yīng)視內(nèi)表溫差確定，若內(nèi)表溫差超過控制標(biāo)準(zhǔn)(一般不超過 25℃)，則說明保溫層不足，需再加覆蓋，特別是氣溫陡降時。

5 結(jié)語

混凝土裂縫的控制是一個綜合性的過程，需要對施工方案、混凝土質(zhì)量、施工過程、測溫監(jiān)控和養(yǎng)護(hù)等方面做綜合的控制。只要我們結(jié)合不同工程的特點(diǎn)，針對上述方面同時采取相應(yīng)的措施和對策，相信混凝土的裂縫能得到基本控制和圓滿地解決。

[1] 張占偉.大體積混凝土溫度裂縫成因與控制[J].山西建筑，2010，36(3):170-171.