大體積混凝土裂縫控制

張 科

(山西鑫路美家建設(shè)集團(tuán)有限公司，山西 運(yùn)城 044000)

近年來(lái)，隨著工程施工范圍的不斷增大，混凝土施工工程變得越來(lái)越多，在混凝土工程施工過(guò)程中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)混凝土裂縫問(wèn)題，尤其對(duì)于大體積混凝土來(lái)說(shuō)，當(dāng)出現(xiàn)大體積混凝土裂縫問(wèn)題之后，必須及時(shí)采取有效的控制措施，不然不僅會(huì)影響工程施工的正常有序進(jìn)行，還會(huì)給施工人員的人身安全帶來(lái)比較大的威脅。對(duì)于那些大型設(shè)備來(lái)說(shuō)，其混凝土體積相對(duì)來(lái)說(shuō)比較大，且聯(lián)結(jié)部分情況復(fù)雜，很容易出現(xiàn)裂縫問(wèn)題，從而縮短混凝土碳化時(shí)間和鋼筋銹蝕時(shí)間，降低混凝土結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和耐久性，給安全生產(chǎn)造成極大隱患，所以裂縫控制顯得更為重要。筆者結(jié)合解州鋁廠帶箔車(chē)間φ630/φ1 100×1 300 四輥可逆熱軋機(jī)基礎(chǔ)工程的施工管理實(shí)踐，簡(jiǎn)單論述對(duì)大體積混凝土的裂縫控制問(wèn)題。

1 工程概況

解州鋁廠帶箔車(chē)間φ630/φ1 100×1 300 四輥可逆熱軋機(jī)基礎(chǔ)的施工任務(wù)，盡管工程不大，造價(jià)僅有300 多萬(wàn)元，但工序復(fù)雜，技術(shù)含量高、施工難度大。該車(chē)間的φ630/φ1 100×1 300 四輥可逆熱軋機(jī)，是當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)第一臺(tái)超大異型軋機(jī)，其基礎(chǔ)混凝土結(jié)構(gòu)復(fù)雜、形式多樣、標(biāo)高不一。施工過(guò)程中，針對(duì)大體積混凝土測(cè)溫及裂縫控制重點(diǎn)環(huán)節(jié)，采取對(duì)應(yīng)措施，實(shí)施規(guī)范操作，對(duì)工程技術(shù)和質(zhì)量實(shí)施全過(guò)程控制。

以下對(duì)大體積混凝土的裂縫控制問(wèn)題做簡(jiǎn)單闡述。

2 控制裂縫措施

2.1 保證混凝土的質(zhì)量

1)選擇合適水泥和嚴(yán)格控制水泥用量，優(yōu)先使用低熱或者中熱的礦渣硅酸鹽水泥、火山灰水泥等減少水化熱，我項(xiàng)目采用42.5 礦渣硅酸鹽水泥，以減少水泥用量。在滿足設(shè)計(jì)和混凝土可泵性的前提下，減少水泥用量，以減少水化熱。

2)嚴(yán)格控制骨料的實(shí)際含泥量，把實(shí)際含泥量控制在合理范圍內(nèi)，還要避免相關(guān)雜物混入，不能應(yīng)用海沙，在本研究工程當(dāng)中，主要使用的是夏縣水洗砂。

3)應(yīng)用相應(yīng)有效的外加劑。

要嚴(yán)格根據(jù)工程施工實(shí)際情況和方案設(shè)計(jì)要求，選擇應(yīng)用合適有效的外加劑，把適量的外加劑混入到工程混凝土當(dāng)中。通過(guò)合理使用外加劑，其中的木鈣物質(zhì)可以有效改善混凝土和易情況，有效減少使用水量，使得實(shí)際水灰比得到有效控制。

4)在混凝土中摻加粉煤灰以及在混凝土澆筑過(guò)程中加入沖洗干凈的狗頭石，以降低水泥用量，減少水化熱，降低混凝土溫升，從而可以降低混凝土所受的拉應(yīng)力。

5)要選擇有實(shí)際作用的工程施工工藝。

在本研究混凝土施工工程當(dāng)中，主要是嚴(yán)格按照泵送大體積混凝土實(shí)際施工情況選擇澆筑方法，主要選擇的方法是“分段分層澆筑”。該澆筑方法的優(yōu)點(diǎn)是可以通過(guò)實(shí)現(xiàn)自然流淌，最終促進(jìn)斜坡混凝土的有效形成，與泵送工藝有效融合，防止實(shí)際輸送管道被損壞和改裝，從根本上縮短泵送時(shí)間，提升混凝土泌水問(wèn)題的解決效率，把澆筑間隔時(shí)間控制在初凝最高時(shí)間范圍之內(nèi)。

還要結(jié)合混凝土泵送具體情況和相關(guān)坡度形成情況，進(jìn)行振動(dòng)器有效布置，出料口振動(dòng)器的有效設(shè)置，可以使得混凝土上端相關(guān)振實(shí)問(wèn)題得到解決，坡腳振動(dòng)器的有效設(shè)置，可以提升混凝土下端結(jié)構(gòu)密實(shí)性。如今的澆筑技術(shù)得到了發(fā)展，因此振動(dòng)器質(zhì)量也要不斷提升，從而提升混凝土整體質(zhì)量。另外在泵送混凝土上，其水泥漿厚度相對(duì)來(lái)說(shuō)是比較大的，因此必須采取鐵滾筒碾壓有效措施和壓實(shí)有效措施，使得相關(guān)收縮裂縫問(wèn)題得到解決。

6)把混凝土入模溫度調(diào)整在合理范圍內(nèi)。

對(duì)于大體積混凝土來(lái)說(shuō)，其相應(yīng)合適的施工時(shí)間是天涼季節(jié)，這樣可以有效降低入模溫度，而在溫度比較高的夏季進(jìn)行施工，必須采取相應(yīng)有效的降溫措施。本工程在冬季施工，無(wú)需降溫措施，也不需要一般冬季施工對(duì)原材料進(jìn)行保溫。

7)本工程施工時(shí)基礎(chǔ)薄弱環(huán)節(jié)全部采用δ6 鋼板，靠混凝土面焊φ8@300 錨筋作永久性模板，保證混凝土不開(kāi)裂。實(shí)踐證明，此方法可加快工期，保證工程質(zhì)量。

8)改進(jìn)施工技術(shù)。

在具體的工程施工過(guò)程中，對(duì)于插筋部位來(lái)說(shuō)，必須采取有效的振搗措施和養(yǎng)護(hù)措施。在工程施工過(guò)程中，主要的導(dǎo)熱部件就是鋼筋，因此導(dǎo)致裂縫問(wèn)題產(chǎn)生的主要結(jié)構(gòu)也是鋼筋，在鋼筋導(dǎo)熱過(guò)程中，很可能會(huì)出現(xiàn)裂縫問(wèn)題。另外在結(jié)構(gòu)初凝之前，還要進(jìn)行有效抹壓，降低初期裂縫問(wèn)題出現(xiàn)率，采取有效的早期養(yǎng)護(hù)措施，增強(qiáng)混凝土抗拉強(qiáng)度。

9)加強(qiáng)混凝土澆筑后的養(yǎng)護(hù)。

等到混凝土澆筑環(huán)節(jié)結(jié)束后，要在最短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行土回填。在當(dāng)前的混凝土養(yǎng)護(hù)過(guò)程中，回填土是比較有效的混凝土保溫保濕方法。本研究當(dāng)中的工程主要在四周進(jìn)行了回填土養(yǎng)護(hù)，頂部用麻袋、草簾雙層覆蓋，不間斷澆水保溫保濕，實(shí)際測(cè)溫混凝土內(nèi)外溫差不大于20 ℃，取得了良好的效果。

10)加強(qiáng)技術(shù)管理。

要想有效預(yù)防裂縫問(wèn)題出現(xiàn)，還要加大技術(shù)管理措施，要有效落實(shí)原材料檢驗(yàn)工作。在具體的工程施工過(guò)程中，要嚴(yán)格結(jié)合實(shí)際方案要求進(jìn)行工程施工，把施工管理責(zé)任落實(shí)到個(gè)人。要采取有效的預(yù)防措施，避免冷縫問(wèn)題出現(xiàn)。另外在進(jìn)行變截面施工之前，還要有效落實(shí)情況預(yù)測(cè)工作，保證預(yù)測(cè)合理性，切實(shí)按照工程施工方案進(jìn)行施工管理。

11)有效落實(shí)混凝土測(cè)溫工作，及時(shí)了解混凝土溫度變化情況，可以在基礎(chǔ)內(nèi)進(jìn)行多個(gè)測(cè)溫點(diǎn)的有效設(shè)置，最好進(jìn)行T 形測(cè)溫點(diǎn)有效布置，各個(gè)測(cè)溫點(diǎn)都要對(duì)兩根封底薄皮測(cè)溫鋼管進(jìn)行有效設(shè)置，這兩根測(cè)溫鋼管長(zhǎng)度是不一致的，要把長(zhǎng)管底設(shè)置在混凝土中點(diǎn)處，對(duì)實(shí)際最高溫升進(jìn)行有效測(cè)量，另一根管底距上表面以下100 mm。

2.2 溫度的控制和防止裂縫的措施

要想有效防止裂縫問(wèn)題出現(xiàn)，可以采取降低溫度應(yīng)力的措施，對(duì)溫度進(jìn)行有效控制，具體如下:

1)在骨料上，要選擇改善骨料，還要混合相關(guān)的混合料，通過(guò)增加適量的塑化劑等降低混凝土水泥實(shí)際用量，避免水化熱問(wèn)題出現(xiàn);

2)在實(shí)際的混凝土拌合過(guò)程中，要增加適量的水分，或采取其他方法，把混凝土澆筑溫度控制在合理范圍內(nèi);

3)在溫度比較高的季節(jié)進(jìn)行混凝土澆筑過(guò)程中，要注意實(shí)現(xiàn)澆筑層面有效散熱;

4)要進(jìn)行水管有效埋設(shè)，增添適量的冷水，達(dá)到降溫目的;

5)要把拆模時(shí)間控制在合理范圍內(nèi)，在氣溫驟降情況下，采取表面保溫措施，防止混凝土表面出現(xiàn)溫度梯度變化相關(guān)問(wèn)題。

2.3 改善約束條件，削減溫度應(yīng)力

1)墊層涂刷瀝青隔離層;

2)合理的分縫分塊;

3)避免基礎(chǔ)過(guò)大起伏;

4)合理的安排施工工序，避免過(guò)大的高差和側(cè)面長(zhǎng)期暴露。

2.4 改善混凝土的性能，提高抗裂能力

加大混凝土養(yǎng)護(hù)力度，避免混凝土表面干縮問(wèn)題產(chǎn)生，必須保證混凝土質(zhì)量達(dá)標(biāo)，還要防止混凝土貫穿裂縫問(wèn)題出現(xiàn)，損壞混凝土結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定性。

2.5 把握新澆混凝土拆模時(shí)間

在具體的混凝土工程施工過(guò)程中，對(duì)于模板周轉(zhuǎn)率來(lái)說(shuō)，要想有效提升的話，必須實(shí)現(xiàn)新澆筑混凝土在最早時(shí)間內(nèi)拆模?？蛇x擇以下方法:1)采用永久性模板;2)在拆除模板后及時(shí)在表面覆蓋一層輕型保溫材料，如泡沫板等。對(duì)于防止混凝土表面產(chǎn)生過(guò)大的拉應(yīng)力具有顯著的效果。

2.6 選擇合適的外加劑

要想從根本上提升混凝土質(zhì)量，避免混凝土裂縫問(wèn)題出現(xiàn)，必須選擇合適的外加劑，從而有效改善混凝土耐久情況。其中選擇質(zhì)量達(dá)標(biāo)的減水防裂劑就可以有效降低混凝土用水量，使得工程混凝土強(qiáng)度得到有效控制，降低實(shí)際水泥用量和泌水量，避免沉縮變形問(wèn)題出現(xiàn)，使得水泥漿和骨料之間有效粘結(jié)，增強(qiáng)混凝土抗裂功能和抗拉強(qiáng)度，最終提升混凝土的實(shí)際密實(shí)性和抗碳化性，避免混凝土出現(xiàn)碳化收縮問(wèn)題，改善混凝土緩凝情況，降低塑性收縮等相關(guān)問(wèn)題，避免水分蒸發(fā)。

3 混凝土的早期養(yǎng)護(hù)

在混凝土早期養(yǎng)護(hù)過(guò)程中，采取有效的混凝土保溫措施是比較重要的，可以有效降低混凝土裂縫問(wèn)題出現(xiàn)率。

1)應(yīng)當(dāng)避免混凝土內(nèi)部溫度和外部溫度差距過(guò)大，導(dǎo)致混凝土裂縫問(wèn)題出現(xiàn)。2)對(duì)于混凝土施工溫度來(lái)說(shuō)，在施工期和使用期，要保證前者最低溫度在后者穩(wěn)定溫度以上，從而降低混凝土裂縫問(wèn)題出現(xiàn)率。3)要避免老混凝土過(guò)冷度和濕度過(guò)大，降低新老混凝土間存在的相應(yīng)約束力。4)在混凝土施工過(guò)程中，要避免沉縮裂縫相關(guān)問(wèn)題出現(xiàn)，在實(shí)際的大體積混凝土施工過(guò)程中要保證振搗足夠密實(shí)，還要采取有效的抹壓實(shí)措施，使得混凝土表面得到有效覆蓋。

本工程施工中，在大體積混凝土測(cè)量及裂縫控制方面，采取了上述辦法，確保了混凝土墊層內(nèi)外溫差不超標(biāo)及表面光潔無(wú)裂縫。由于獨(dú)到的技術(shù)創(chuàng)新和科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)氖┕す芾恚菇庵蒌X廠帶箔車(chē)間熱軋基礎(chǔ)工程取得了前所未有的成功。整個(gè)工程的關(guān)鍵控制點(diǎn)均一次交驗(yàn)成功，機(jī)組運(yùn)行過(guò)程中的各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)均達(dá)到國(guó)家優(yōu)良標(biāo)準(zhǔn)，整個(gè)工程實(shí)現(xiàn)了“零缺陷”移交、無(wú)安全事故的目標(biāo)。所以，在工程驗(yàn)收過(guò)程中，一位資深專(zhuān)家感慨到:“驗(yàn)收這樣的工程，無(wú)疑是一種享受”。