大體積混凝土施工中的裂縫控制關(guān)鍵技術(shù)分析

周 勇

鞍鋼建設(shè)集團有限公司建筑工程分公司

科技的不斷進步帶動了高層建筑和大跨徑橋梁的發(fā)展，促使大體積混凝土結(jié)構(gòu)的應用愈加廣泛。而不正確的施工方法和低效率的控制措施，極易導致在施工過程中混凝土的內(nèi)外溫差大于25℃，造成大面積的混凝土裂縫，對結(jié)構(gòu)的使用造成影響和破壞。所以必須注重大體積混凝土結(jié)構(gòu)的裂縫控制。

1、裂縫的表現(xiàn)形式與成因分析

1.1 表現(xiàn)形式

因混凝土沉縮及表面塑性收縮而出現(xiàn)的表面淺層裂縫。此類裂縫大多較短且無分布無規(guī)則，對結(jié)構(gòu)使用沒有影響，通過表面防護處理便可解決問題。因混凝土升溫太高、溫差太或降溫太快而出現(xiàn)的深層、通長或貫穿裂縫。此類裂縫通常先與長邊方向的中部、邊角處和截面突然變化處出現(xiàn)，會對結(jié)構(gòu)整體受力和使用耐久性產(chǎn)生影響。

1.2 成因分析

使大體積混凝土出現(xiàn)裂縫的原因有以下幾個：一是混凝土在凝固初期有大量的水化熱產(chǎn)生，導致內(nèi)部溫度升得過高，體積發(fā)生膨脹，此時因受基巖或前期混凝土的約束而有壓應力產(chǎn)生。而在混凝土在凝固后期，由于冷卻收縮會有拉應力產(chǎn)生，且拉應力比升溫膨脹而出現(xiàn)的壓應力值要大。二是當混凝土澆筑結(jié)束后外界氣溫驟降，導致混凝土內(nèi)外溫差較大，在混凝土表面有相對較大的溫度拉應力出現(xiàn)，造成表面有裂縫出現(xiàn)。三是澆筑混凝土后，由于縮水和塑性收縮而有表面收縮裂縫出現(xiàn)。

1.3 施工縫處防滲漏措施。

每個倉的混凝土應連續(xù)澆筑，不得留施工縫。墻體留設(shè)施工縫，其位置不應留在剪力與彎矩最大處或底板與側(cè)壁交接處，留置在高出底板上表面500mm的墻身。墻體設(shè)有孔洞時，施工縫距孔邊緣不小于300mm。對于特重要部位必要時可采取兩道防線，即以剛性處理和柔性處理相結(jié)合的形式，加固施工縫。拆模板和吊運其他物體時，不得碰壞施工縫企口縫或撞動止水(板)帶。

在施工縫上繼續(xù)澆筑混凝土前采取措施如下：

認真清理施工縫，鑿掉表面上的浮粒和雜物，用鋼絲刷或手錘將老混凝土面打毛，并用水沖刷干凈。在施工縫處先澆一層與混凝土強度等級相同的水泥砂漿，再澆上層混凝土。加強施工縫處的混凝土振搗，保證搗固密實。

1.4 試塊的留置

(1)試塊除滿足現(xiàn)行規(guī)范外，要留置28d標準養(yǎng)護試塊及同條件試塊。應按規(guī)范要求，留設(shè)砼抗?jié)B試塊，每500m3留置1組抗?jié)B試塊。6.10、混凝土試塊留置

(2)、標養(yǎng)試塊的留置：

每次按照澆筑部位的混凝土方量，在混凝土澆筑時，留置標養(yǎng)試塊，按照以下要求：

1)、每拌制100盤且不超過100m3的同配合比的混凝土，取樣不得少于一次。

2)、每工作班拌制的同一配合比的混凝土不足100盤時，取樣不得少于一次。

3)、當一次連續(xù)澆筑超過1000m3時，同一配合比混凝土每200m3混凝土取樣不得少于一次。

4)、混凝土標養(yǎng)試塊由現(xiàn)場制作送至混凝土攪拌廠養(yǎng)護。

(3)混凝土同條件試塊的留置：

1)結(jié)構(gòu)拆模用：在常溫施工中，每流水段留置1組同條件試塊，用以檢驗拆模時，是否達到規(guī)范允許的拆模強度。

2)結(jié)構(gòu)實體檢驗用：根據(jù)與監(jiān)理確定的取樣部位留置結(jié)構(gòu)實體檢驗用試件，并在入模處見證取樣，同一強度等級的同條件養(yǎng)護試塊的留置數(shù)量不宜大于10組，且不應少于3組。養(yǎng)護時間不應小于14d，也不宜大于60d。

2、控制溫差與防裂措施

2.1 施工縫處理措施

施工縫應采取鋼板防水措施，施工縫處采用?16鋼筋方格網(wǎng)(80mm×80mm)骨架，并設(shè)置斜向鋼筋支撐保證骨架穩(wěn)定性，用20目/cm2鋼紗網(wǎng)雙層封堵混凝土，設(shè)300mm寬止水鋼板時鋼筋骨架及鋼板網(wǎng)上、下斷開，保持止水板的連續(xù)貫通。

垂直施工縫之間設(shè)置300mm寬3mm厚的鋼板止水帶。鋼板止水帶一周設(shè)置，止水帶迎水面向外，相互連接部位不少于50mm，并且接縫必須雙面滿焊。

為了使接縫嚴密，在砼澆筑前要對施工縫表面進行鑿毛處理，清除浮粒，涂刷混凝土界面劑(或同成分的水泥砂漿)，清除止水鋼板上的殘留混凝土。

2.2 伸縮縫處止水做法

與外部結(jié)構(gòu)連接部分設(shè)置伸縮縫，伸縮縫處設(shè)置2道橡膠止水帶，即中埋式和外貼式橡膠止水帶。

2.3 冷卻水降溫。

在混凝土內(nèi)部進行冷卻水管的布置，混凝土終凝后，進行通水冷卻降溫。借由冷卻水的循環(huán)來混凝土內(nèi)部溫度降低，降低內(nèi)外溫差。在混凝土內(nèi)部合理布置測溫點，進行測溫傳感器的埋設(shè)，借助測溫點監(jiān)測溫度來掌握混凝土內(nèi)部各測點的溫度變化，以便及時對冷卻水流量進行調(diào)整，控制混凝土內(nèi)外溫差不大于25℃。冷卻循環(huán)水管可采用φ25mm左右鐵管，按照冷卻水自較熱中心區(qū)向邊區(qū)流動的原則，在靠近混凝土中心處設(shè)置進水管口，在混凝土邊區(qū)處設(shè)置出水管口。進出水管口均引出混凝土頂面以上。通水循環(huán)在混凝土終凝后才能進行。進出口的水溫及時用溫度計測量，進行水管流量的調(diào)整，控制水管流量與1.2m3/h～1.5m3/h，控制進出水溫差于10℃左右，保證水溫與混凝土內(nèi)部溫差小于20℃。使用完冷卻水管用壓注水泥漿封閉。

2.4 約束條件的改善

在巖石地基或厚度較大的混凝土墊層上進行大體積混凝土澆筑時，為減少垂直收縮裂縫可在巖石地基或混凝土墊層上進行隔離層的鋪設(shè)。通常采取涂刷一層3mm～5mm厚的瀝青或干鋪二氈三油做隔離層?；炷疗矫娉叽邕^大時，可采取后澆帶，即在結(jié)構(gòu)中適當部位每隔20m～30m預留寬為0.5m～1m的后澆帶，在澆筑混凝土30天～40天后封閉。

2.5 加強養(yǎng)護

大體積混凝土容易被太陽暴曬和被雨水、冷空氣的襲擊，導致表面有較大溫度變化，產(chǎn)生裂縫。所以必須加強混凝土的養(yǎng)護。澆筑混凝土完后，應適時加覆蓋物并灑水進行養(yǎng)生；同時保證供應冷卻水的供應，加強保溫、保濕養(yǎng)護，減小內(nèi)外溫差。在其內(nèi)部和表面設(shè)置測溫點，加強溫度觀測，并隨時了解混凝土澆筑后溫度情況，掌握混凝土溫差變化，控制混凝土內(nèi)外溫差于25℃以內(nèi)。

3、結(jié)語

大體積的混凝土裂縫控制對建筑施工的順利進行有著極其重要的現(xiàn)實意義，因此相關(guān)技術(shù)人員必須能夠徹底分析裂縫成因，并熟練掌握裂縫控制技術(shù)，借以提高工程的質(zhì)量。

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[2]陳金光.大體積混凝土施工中裂縫產(chǎn)生的原因與控制方法[J].華章，2010(13)