大體積水泥混凝土結(jié)構(gòu)澆注施工溫度裂縫防控初探

李大虎

（河南萬(wàn)達(dá)路橋集團(tuán)有限公司 河南信陽(yáng) 464000）

在現(xiàn)代工程建設(shè)中開(kāi)始廣泛應(yīng)用大體積水泥混凝土，例如重力壩建設(shè)與大型橋梁建設(shè)。在實(shí)際施工期間，混凝土內(nèi)外部溫度差比較大，若不注重防護(hù)處理，極易產(chǎn)生溫度裂縫?；炷脸霈F(xiàn)裂縫后會(huì)影響結(jié)構(gòu)耐久性，存在質(zhì)量安全隱患，還會(huì)對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)外觀造成影響。在大體積混凝土施工過(guò)程中，對(duì)于施工技術(shù)的要求比較高，尤其表現(xiàn)在混凝土澆筑施工環(huán)節(jié)，必須嚴(yán)格控制施工溫度，加大混凝土后期養(yǎng)護(hù)力度，做好工程修補(bǔ)處理。施工人員還應(yīng)當(dāng)合理調(diào)配材料，注重檢驗(yàn)施工材料的規(guī)格和強(qiáng)度，嚴(yán)格控制施工尺寸，這樣才能夠減少施工裂縫。所以必須注重大體及水泥混凝土溫度裂縫的防控措施，全面提升工程質(zhì)量。

1 溫度裂縫成因分析

（1）在澆筑水泥混凝土期間，內(nèi)部溫度主要包括澆筑溫度和水化熱溫升。澆注溫度會(huì)受到外部環(huán)境氣溫影響，當(dāng)環(huán)境氣溫比較高時(shí)，會(huì)相應(yīng)增加澆注溫度。水泥水化期間會(huì)產(chǎn)生大量熱量，從而增加混凝土內(nèi)部溫度。大體積混凝土的截面厚度比較大，澆筑施工期間無(wú)法有效散發(fā)內(nèi)部熱量，從而導(dǎo)致溫度持續(xù)上升。在初期澆筑施工時(shí)，混凝土彈性模量與強(qiáng)度比較低，所產(chǎn)生的應(yīng)力約束比較小，此時(shí)不會(huì)產(chǎn)生溫度裂縫。隨著混凝土齡期的持續(xù)增長(zhǎng)，會(huì)相應(yīng)加強(qiáng)彈性模量與強(qiáng)度，進(jìn)一步增加混凝土變形約束，從而導(dǎo)致溫度應(yīng)力比較大。當(dāng)混凝土抗拉強(qiáng)度不足以抵抗溫度應(yīng)力時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生裂縫。所以在大體積水泥混凝土結(jié)構(gòu)澆筑施工過(guò)程中，必須注重最高溫度、內(nèi)外部溫度差等雙指標(biāo)控制，且關(guān)注到不同溫度之間的關(guān)聯(lián)性。

（2）大體積混凝土施工參數(shù)的要求比較高，由于整體體積與厚度大，施工尺寸不能存在誤差?；炷翉?qiáng)度與級(jí)配技術(shù)必須按照工程實(shí)際做好優(yōu)化調(diào)整，部分施工人員按照常用尺寸開(kāi)展施工，此種方式不會(huì)影響小體積混凝土板塊。主要是由于小體積混凝土需要預(yù)留施工縫，個(gè)體尺度偏差不會(huì)導(dǎo)致整體結(jié)構(gòu)偏差加大。然而對(duì)于大體積混凝土施工來(lái)說(shuō)，細(xì)小偏差會(huì)增加整個(gè)板塊偏差，從而引發(fā)受力不均問(wèn)題。大體積混凝土施工過(guò)程中，必須注重尺寸標(biāo)準(zhǔn)較對(duì)。在施工過(guò)程中還應(yīng)當(dāng)注重連續(xù)性，由于大體積混凝土施工所需材料比較多，會(huì)由于材料準(zhǔn)備不足而出現(xiàn)間斷問(wèn)題，此時(shí)就會(huì)形成施工裂縫。當(dāng)施工出現(xiàn)間斷問(wèn)題，還會(huì)改變混凝土強(qiáng)度，從而出現(xiàn)后期裂縫。

（3）由于大體積混凝土的預(yù)應(yīng)力變化環(huán)境比較復(fù)雜，內(nèi)部預(yù)應(yīng)力一般比較穩(wěn)定。然而在具體施工中，工程受力趨勢(shì)存在不確定性，該類不確定問(wèn)題會(huì)加大現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)難度。在偏心力影響下會(huì)轉(zhuǎn)移重心，從而改變體系結(jié)構(gòu)，所以必須合理控制大體積混凝土施工環(huán)境的多變性?；炷琉B(yǎng)護(hù)工作對(duì)其質(zhì)量影響比較大，由于多數(shù)施工裂縫是在后期凝結(jié)形成，在養(yǎng)護(hù)期間必須嚴(yán)格控制溫度，防止混凝土暴曬或受凍，避免人為破壞混凝土。

2 大體積混凝土澆筑施工裂縫的防治措施

2.1 嚴(yán)格控制混凝土溫度

在開(kāi)展大體積混凝土澆筑施工時(shí)，應(yīng)避免形成施工裂縫。首先注重施工溫度控制，嚴(yán)禁出現(xiàn)水熱化反應(yīng)，以免導(dǎo)致大體及混凝土產(chǎn)生裂縫。為了降低水熱化反應(yīng)，必須注重溫度改變，可通過(guò)化學(xué)劑方式減少溫度。從理論上講，水化熱反應(yīng)無(wú)法規(guī)避，然而嚴(yán)格控制溫度可以減緩水化熱溫度，確保水分子處于穩(wěn)定狀態(tài)，此時(shí)就不會(huì)在澆筑施工中形成溫度裂縫。其次，混凝土攪拌施工時(shí)，隨著體系不斷進(jìn)行機(jī)械運(yùn)動(dòng)，會(huì)顯著提升溫度，此時(shí)需要降低石子整體溫度。采用澆水方式減少石子溫度時(shí)，必須合理控制澆水量，避免其超過(guò)級(jí)配系數(shù)。通常情況下，隨著外界溫度的改變，會(huì)相應(yīng)影響石子溫度?；炷寥肽囟茸畲罂刂圃?5℃以內(nèi)，內(nèi)外溫度差控制在25℃以內(nèi)。在入模過(guò)程中可能會(huì)改變混凝土溫度，從而引發(fā)膨脹現(xiàn)象。所以控制混凝土溫度可以減少澆筑施工裂縫。

2.2 合理安排澆筑順序

在澆筑施工過(guò)程中，必須合理安排混凝土澆筑順序。由于混凝土的體積比較大，所以需要采用分層分面澆筑法。在封層澆筑過(guò)程中，必須合理控制澆筑厚度與澆筑時(shí)間，澆筑層厚度應(yīng)當(dāng)小于振搗棒作用長(zhǎng)度的1.25倍，插入式振搗棒的有效作用長(zhǎng)度超過(guò)450mm。嚴(yán)格控制澆筑時(shí)間，可以將混凝土初凝時(shí)間作為間隔標(biāo)準(zhǔn)。一般來(lái)說(shuō)，標(biāo)準(zhǔn)初凝時(shí)間為混凝土灌入阻力值的3.5MPa，通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)確定具體時(shí)間。在分層澆筑期間，若澆筑時(shí)間大于混凝土初凝時(shí)間，則應(yīng)當(dāng)視作施工裂縫進(jìn)行處理。當(dāng)溫度控制失誤，就會(huì)引發(fā)水熱化反應(yīng)，此時(shí)也需按照施工裂縫進(jìn)行處理。在澆筑施工中必須注重二次振搗處理。在混凝土凝固前做好二次振搗，避免粗骨料與水平鋼筋下部產(chǎn)生孔隙，全面提升混凝土均勻性、抗裂性和密實(shí)度，以此增加混凝土強(qiáng)度。同時(shí)按照混凝土流動(dòng)性合理確定振搗時(shí)間。在混凝土初凝之前，還應(yīng)做好二次抹面處理。在處理期間需要使用塑料膜覆蓋，延緩混凝土表面水分流失速度，以此控制干縮裂縫。為了滿足混凝土澆筑施工質(zhì)量，在終凝前進(jìn)行多次抹壓處理，同時(shí)將抗裂鋼筋網(wǎng)片配置在混凝土表面。

2.3 注重混凝土后期養(yǎng)護(hù)

由于多種施工裂縫都是在后期養(yǎng)護(hù)過(guò)程中產(chǎn)生，所以需要將保溫板等工具放置在初凝混凝土表面，避免陽(yáng)光暴曬混凝土，從而產(chǎn)生膨脹裂縫和收縮裂縫。混凝土養(yǎng)護(hù)過(guò)程中，必須定期對(duì)凝結(jié)混凝土進(jìn)行澆水處理，避免水分過(guò)度揮發(fā)降低凝結(jié)穩(wěn)定性。為了避免澆筑施工裂縫的產(chǎn)生，還應(yīng)當(dāng)做好施工人員管理，嚴(yán)禁施工人員踩踏混凝土板塊，避免影響混凝土平整性。管理人員應(yīng)注重監(jiān)控混凝土表面溫度，避免混凝土遭受外部環(huán)境影響。加大施工現(xiàn)場(chǎng)的管理力度，做好施工裂縫的檢測(cè)與保障工作，以此減少澆筑施工的溫度裂縫。

2.4 混凝土澆筑溫度裂縫的治理措施

工程人員在大體積混凝土板塊上發(fā)現(xiàn)澆筑溫度裂縫，必須及時(shí)采取治理措施。盡管治理措施比較滯后，然而也可以確保大體積混凝土的澆筑效果，進(jìn)一步提升施工質(zhì)量。通過(guò)分析大體積混凝土澆注溫度施工裂縫的治理措施可知，所采取的技術(shù)方法多樣。在完成施工建設(shè)后，所產(chǎn)生的裂縫比較小，此時(shí)無(wú)需應(yīng)用各類裂縫加固修復(fù)技術(shù)，只需要將涂料涂抹在裂縫部位即可。在使用涂料治理施工裂縫時(shí)，針對(duì)裂縫部位進(jìn)行開(kāi)鑿處理，確保涂料的合理應(yīng)用，全面提升施工裂縫的治理效果。

3 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在大體積混凝土澆筑施工過(guò)程中，容易產(chǎn)生溫度裂縫。施工企業(yè)必須注重施工溫度裂縫的預(yù)防與治理，避免由于水熱化反應(yīng)加大混凝土內(nèi)外部溫度應(yīng)力，合理控制混凝土入模溫度與澆筑速度，并且做好降溫處理和養(yǎng)護(hù)干預(yù)。即使?jié)仓┕て陂g產(chǎn)生溫度裂縫，也應(yīng)當(dāng)采取措施予以治理，全面提升大體積混凝土澆筑質(zhì)量，維護(hù)整體工程的安全性。