淺析大體積混凝土無(wú)縫施工方案及控制措施

彭繼萍

(吉安市建筑工程質(zhì)量監(jiān)督站,江西吉安 343000)

1 大體積混凝土簡(jiǎn)述

對(duì)于建設(shè)工程，混凝土常常要大面積的使用砼。其特征是總體積比較大，通常尺寸最小的也在一米以上，其表層系數(shù)不大，因?yàn)樗嘣谶M(jìn)行水化的過(guò)程中就會(huì)放出很大熱量，而熱量在內(nèi)部的聚集更加明顯，如果內(nèi)部和外部溫度發(fā)生較大差異就是溫度性裂紋產(chǎn)生的原因，因此結(jié)構(gòu)難以得到正常處理。

2 大體積混凝土的裂縫

體積較大的砼發(fā)生開(kāi)裂根據(jù)深度的差異，又分為貫穿裂縫、深層裂縫及表面裂縫三種。裂縫如果在一定限度之內(nèi)，對(duì)結(jié)構(gòu)的安全則不會(huì)致命影響，因此要計(jì)算出這個(gè)值的準(zhǔn)確數(shù)字。一般室內(nèi)環(huán)境的構(gòu)件裂縫最寬處不得大于0.3mm，而暴露于外界或者高濕度高溫度情況下的裂縫最大值要小于0.2mm。

對(duì)于地下或半地下結(jié)構(gòu)，混凝土的裂縫主要影響其防水性能。一般當(dāng)裂縫寬度在0.1-0.2mm時(shí)，雖然早期有輕微滲水，但經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，裂縫可以自愈。如超過(guò)0.2-0.3mm，則滲漏水量將隨著裂縫寬度的增加而迅速加大。所以，在地下工程中應(yīng)盡量避免超過(guò)0.3mm貫穿全斷面的裂縫，如果看到這種形式的裂縫，會(huì)對(duì)結(jié)構(gòu)造成較大影響，需要通過(guò)化學(xué)灌漿的方法進(jìn)行加固。溫度裂縫很容易發(fā)生在體積較大的混凝土成型期間，一個(gè)是因?yàn)轶w積太大而內(nèi)外溫度差異明顯。另外結(jié)構(gòu)擴(kuò)張不是無(wú)限的，而各個(gè)點(diǎn)之間變形的能力是不同的。砼在抗拉強(qiáng)度上有一個(gè)最大值，如果溫度導(dǎo)致的拉力大于這個(gè)值，就會(huì)開(kāi)裂。這樣的裂縫在可允許的范圍就不會(huì)給結(jié)構(gòu)造成致命損傷。但是有礙于美觀和耐久性。所以也要有控制意識(shí)。

3 無(wú)縫施工方案設(shè)計(jì)過(guò)程 (以大體積地下室混凝土底板、墻板、頂板施工為例)

大體積混凝土無(wú)縫施工設(shè)計(jì)原理：

現(xiàn)在體積大的砼進(jìn)行無(wú)縫設(shè)計(jì)時(shí)已經(jīng)考慮到添加劑的使用，例如假如zy膨脹劑來(lái)控制收縮能力，或者用加強(qiáng)帶來(lái)代替后澆帶的功能，使得體積很大的混凝土仍然可以直接連續(xù)澆筑。

依據(jù)砼結(jié)構(gòu)對(duì)無(wú)縫之期望，設(shè)計(jì)方案需要把在地下室的砼結(jié)構(gòu)根據(jù)位置和功能的不同分不同的模塊來(lái)設(shè)計(jì)，每一個(gè)模塊都設(shè)有相應(yīng)的加強(qiáng)帶。砼頂，墻，底都需要設(shè)置有相應(yīng)能力的加強(qiáng)帶和后澆帶作為結(jié)構(gòu)內(nèi)容。加強(qiáng)帶的大小粗細(xì)要考慮混凝土本身的特質(zhì)和應(yīng)用環(huán)境，科學(xué)布置，在邊上用鋼筋和小孔的鐵絲網(wǎng)配合，形成約束固定，一阻止加強(qiáng)帶內(nèi)外的混凝土出現(xiàn)混合。

體積大的砼在進(jìn)行澆筑要從澆筑帶外層開(kāi)始，當(dāng)工作進(jìn)行到加強(qiáng)帶附近時(shí)再使用混合了膨脹劑的砼進(jìn)行。因?yàn)樘砑觿┍旧頃?huì)導(dǎo)致強(qiáng)度下降，因此要適當(dāng)選擇等級(jí)更強(qiáng)的砼來(lái)彌補(bǔ)損失，并提高總用量，這種方式反復(fù)施工使得結(jié)構(gòu)加大而無(wú)縫的效果變得可能。

補(bǔ)償收縮混凝土設(shè)計(jì)。根據(jù)《混凝土外加劑應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》的規(guī)定進(jìn)行對(duì)摻加ZY的試件的限制膨脹率進(jìn)行試驗(yàn)，設(shè)計(jì)并驗(yàn)證補(bǔ)償收縮混凝土試件的微膨脹性。

4 施工方案及控制措施

澆筑時(shí)除了要保證每一個(gè)部分的混凝土的結(jié)合時(shí)間都科學(xué)掌握，以免出現(xiàn)斷層，穩(wěn)定性大大降低。并且要對(duì)結(jié)構(gòu)的密集和疏松，體積的大小，管道鋪設(shè)位置的避讓和零件的預(yù)留。砼的供應(yīng)和水化過(guò)程產(chǎn)生的熱量因素都考慮進(jìn)去。通常有下面幾個(gè)方式：(1)全面分層：一層混凝土完全澆筑完成后開(kāi)始第二層澆筑工作，這個(gè)過(guò)程要保證在第一層混凝土未發(fā)生凝結(jié)之前。以此類(lèi)推。使用這種工作方法需要考慮結(jié)構(gòu)尺寸不能過(guò)大，并且要從短的一方開(kāi)始，再推向長(zhǎng)的陳昂，可以形成兩段。方向可以從中央向兩邊，也可以反過(guò)來(lái)。 (2)分段分層：對(duì)砼澆筑要先從最底層開(kāi)始，完成一定數(shù)量后開(kāi)始第二層澆筑，進(jìn)而用同樣的方式完成其他各層，因?yàn)榭倢訑?shù)很多，因此澆筑到最上層之后，第一層最末點(diǎn)的地方還沒(méi)有發(fā)生凝結(jié)，即可以開(kāi)始第二段的澆筑。這種工作方法適合混凝土需求較少，和上一中方案比較不算集中。(3)斜面分層：要求斜面的坡度不大于1/3,適用于結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)度大大超過(guò)厚度3倍的情況?；炷翉臐仓酉露碎_(kāi)始,逐漸上移。

加強(qiáng)施工過(guò)程控制：降溫曲線確定。混凝土水化熱升溫時(shí)間很短，大約在澆筑后的2-5d，混凝土的彈性模量很低，基本上處于塑性及彈塑性狀態(tài)，約束應(yīng)力很低。降溫階段，彈性模量迅速增加，約束拉應(yīng)力也隨時(shí)間增加，在某時(shí)刻超過(guò)抗拉強(qiáng)度便出現(xiàn)貫穿性裂縫。實(shí)踐中偏安全地以截面中部的最高溫度降溫曲線代替平均降溫曲線；嚴(yán)格控制混凝上的入模溫度在30℃以下；埋設(shè)冷卻管，在第一批開(kāi)始混凝土初凝時(shí)由專人負(fù)責(zé)往冷卻管內(nèi)注入涼水降溫，通過(guò)冷卻排水，帶走混凝土體內(nèi)的熱量；澆筑混凝土?xí)r，采用薄層澆筑，控制混凝土在澆筑過(guò)程中均勻上升，避免混凝土拌和物堆積過(guò)大高差，混凝土的分層厚度控制在20-30cm；如結(jié)構(gòu)物厚度較厚，一次澆筑混凝土方量較大時(shí)，采用分層澆筑，通過(guò)增加表面系數(shù)，利于混凝土內(nèi)部散熱，分層厚度1.5m左右，層間間隔時(shí)間5～14d之間；加強(qiáng)振搗，以期獲得密實(shí)的混凝土，提高密實(shí)度和抗拉強(qiáng)度，澆筑后,及時(shí)排除表面積水，進(jìn)行一次抹面，防止早期收縮裂縫的出現(xiàn)；混凝土澆筑后，搭設(shè)遮陽(yáng)布棚，避免陽(yáng)光曝曬承臺(tái)表面；混凝土澆筑后，混凝土表面用上工布覆蓋保溫，并灑水養(yǎng)生，使硅緩慢降溫、緩慢干燥，減少混凝土內(nèi)外溫差。

地下室頂板的混凝土澆筑的控制。按照長(zhǎng)無(wú)縫混凝土的施工方案，地下室頂板的澆筑順序是澆筑完地下一層墻板至地下室頂板梁下口后進(jìn)行地下室頂板的混凝土澆筑。在頂板的澆筑過(guò)程中主要是要控制好早期裂縫的產(chǎn)生，從混凝土收縮裂縫的形成時(shí)間看，裂縫往往發(fā)生在混凝土初凝到終凝這段時(shí)間內(nèi)，故在施工中，將頂板二次或三次搓平、抹壓，特別是初凝抹壓作為控制早期收縮裂縫的一項(xiàng)重要控制措施，這對(duì)于控制早期裂縫是起到了至關(guān)重要的作用。

5 混凝土的養(yǎng)護(hù)

地下室底板、墻板、頂板全部采用了摻加ZY膨脹劑的混凝土。按照養(yǎng)護(hù)制度，在混凝土抹壓后，能上人時(shí)即鋪上麻袋片或草席，用水澆濕保養(yǎng)，混凝土硬化3～4小時(shí)后，底板與頂板均筑堰蓄水3～5厘米進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，墻板采取不間斷淋水保溫，采用這些養(yǎng)護(hù)方法不得少于14天，墻板側(cè)模的拆除也不少于7天。以上養(yǎng)護(hù)措施的實(shí)施對(duì)地下室應(yīng)用超長(zhǎng)無(wú)縫結(jié)構(gòu)的成功起到了非常重要的作用。

結(jié)語(yǔ)

因?yàn)轶w積比較大的砼裂開(kāi)之后和平常的砼開(kāi)裂效果有很大不同，并且對(duì)砼的申通狀況有更大的傷害。并且砼出現(xiàn)開(kāi)裂滲透就會(huì)讓裂變的速度更快，質(zhì)量和安全隱患更明顯，令施工人員棘手。因?yàn)橥吹牧芽p通常在初凝的時(shí)候開(kāi)始擴(kuò)展，所以，在討論砼裂縫發(fā)生的緣由時(shí)要注意提前預(yù)防的意識(shí)，用科學(xué)的放來(lái)來(lái)抑制裂縫的發(fā)生發(fā)展。

[1]馮廣淵.建筑施工技術(shù).冶金工業(yè)出版社.

[2]嚴(yán)喜康.土木工程施工.中國(guó)建材出版社.