陳建偉

（廣東 湛江 524000）

隨著我國(guó)建筑業(yè)不斷擴(kuò)大，高層建筑與大型設(shè)備基礎(chǔ)日益增多，大體積混凝土的應(yīng)用也日益廣泛。建筑工程所言大體積混凝土，是指混凝土結(jié)構(gòu)中實(shí)體最小尺寸大于或等于1 m。國(guó)內(nèi)研究混凝土裂縫的專家最近又給大體積混凝土以新的含義：任意體系的混凝土，其尺寸是以要求采取措施，控制由于體積變形（溫度及收縮作用）引起的裂縫者稱為“大體積混凝土”。大體積混凝土與普通鋼筋混凝土相比，具有結(jié)構(gòu)厚、體形大、鋼筋密、混凝土數(shù)量多、工程條件復(fù)雜等特點(diǎn)，因此掌握大體積混凝土的施工技術(shù)要點(diǎn)就顯得尤為重要。

1 減小施工期溫度應(yīng)力的主要技術(shù)措施

大體積混凝土結(jié)構(gòu)的幾何尺寸較大，且必須采取技術(shù)措施以避免水泥水化熱及體積變化引起的裂縫，大體積混凝土施工期的溫度應(yīng)力，包括外約束即地基約束引起的應(yīng)力，通常稱為外約束應(yīng)力；混凝土內(nèi)部對(duì)外部約束引起的應(yīng)力，通常稱為內(nèi)約束應(yīng)力。要減小溫度應(yīng)力就要：

（1）降低混凝土的澆筑溫度，混凝土的澆筑溫度是指在分層澆筑時(shí)，上層混凝土即將覆蓋時(shí)下層混凝土表面以下3～5 cm處的溫度。

（2）降低混凝土最高溫升，是指混凝土澆筑后3～7 d混凝土內(nèi)部實(shí)測(cè)最高溫度的平均值。

（3）減緩混凝土的降溫速率，即混凝土每天平均溫度的降低值要小。目前施工單位較多采用冷水或加冰屑拌合混凝土及骨料預(yù)冷等方法降低混凝土澆筑溫度；采用減少水泥用量、使用低熱水泥或在混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部埋設(shè)冷卻水管等措施降低混凝土的最高溫升；采用混凝土表面覆蓋保溫材料的辦法來(lái)減緩混凝土的降溫速率。減緩混凝土的降溫速率既可以減小外約束應(yīng)力，同時(shí)也可減小混凝土的內(nèi)外溫差，從而減小內(nèi)約束應(yīng)力，因此混凝土早期表面覆蓋保溫措施對(duì)減小溫度應(yīng)力尤為重要?；炷翝沧⒑?，何時(shí)開(kāi)始覆蓋保溫材料對(duì)保溫最為有利呢？目前施工單位大都在混凝土表層終凝后就開(kāi)始覆蓋保溫，這無(wú)疑偏早，合理的保溫時(shí)間應(yīng)從混凝土降溫時(shí)開(kāi)始，究其原因：①混凝土在升溫階段是處于受壓狀態(tài)，混凝土不可能出現(xiàn)裂縫；②如果在升溫階段開(kāi)始保溫，這實(shí)際上是進(jìn)行混凝土蓄熱，勢(shì)必增加混凝土的最高溫升，這對(duì)減小外約束應(yīng)力是不利的；因此，除冬季施工或遇有氣溫驟降外，混凝土保溫時(shí)間應(yīng)至少在混凝土澆筑3 d后進(jìn)行。

2 混凝土薄層澆筑技術(shù)

為了降低混凝土基礎(chǔ)板的最高溫升，目前一些施工單位較多采用薄層澆筑，即將底板分成幾個(gè)施工層，施工層之間的結(jié)合按施工縫處理。底板厚度超過(guò)1.3 m時(shí)，分層厚度在0.6～1 m為佳。一些工程實(shí)踐說(shuō)明，選擇合理的層間間歇，對(duì)保證施工縫的結(jié)合強(qiáng)度及防止裂縫的出現(xiàn)十分重要。層間間歇時(shí)不宜過(guò)短也不宜太長(zhǎng)，如果間歇時(shí)間太久，下層混凝土的彈性模量已增長(zhǎng)得很高，甚至超過(guò)地基的彈性模量，這樣下層混凝土對(duì)上層混凝土的外約束就大于地基對(duì)下層混凝土的約束，很可能在上下層的結(jié)合面上出現(xiàn)垂直裂縫。如果層間間歇時(shí)間過(guò)短，下層混凝土還處于升溫階段，上層混凝土就已覆蓋，這不僅不利于下層混凝土的散熱，還會(huì)由于上層混凝土的水化熱溫升影響下層混凝土，而使整個(gè)混凝土結(jié)構(gòu)的最高溫升增高，從而加大外約束應(yīng)力。因此，上層混凝土覆蓋的適宜時(shí)間應(yīng)選擇在下層混凝土最高溫升已降低到一定值，即上層混凝土溫升倒加到下層后，下層混凝土溫度回升值不大于原最高溫升，且下層混凝土彈性模量較小時(shí)較為有利。

3 水平施工縫的處理

大體積混凝土底板常采用分層施工，為了保證上下層的混凝土結(jié)合好，施工單位一般都比較重視水平縫面的處理，有些工程除按照施工縫的技術(shù)要求處理外，還增加一些附加的技術(shù)措施，如：①在施工縫面的外沿一周埋設(shè)止水片；②在縫面插垂直短鋼筋；③施工縫面鋪設(shè)水平鋼筋網(wǎng)等。

大體積混凝土水平施工縫的受力狀況與混凝土梁、板水平縫受力狀況有很大的不同，大體積混凝土基礎(chǔ)水平面主要是壓應(yīng)力。在大體積混凝土施工中，水平施工縫只要嚴(yán)格按照鋼筋混凝土施土規(guī)范中附施工縫的技術(shù)要求去做，上下結(jié)合面的強(qiáng)度就有保證，施工縫也不會(huì)滲水。如果水平施工縫面正好設(shè)在預(yù)留溝道的底面或頂面：在溝道四周設(shè)置止水片尚有必要，否則就沒(méi)有必要增設(shè)止水帶。在施工縫上埋設(shè)垂直錨固短鋼筋，除承受強(qiáng)烈振動(dòng)荷載的基礎(chǔ)需埋設(shè)外，一般情況下也沒(méi)有必要，垂直錨固鋼筋對(duì)提高水平結(jié)合面的粘結(jié)強(qiáng)度微乎其微。在施工縫面鋪設(shè)水平鋼筋網(wǎng)同樣值得研究，除非在下層混凝土表面已出現(xiàn)垂直裂縫，才需要在下層裂縫表面鋪設(shè)鋼筋網(wǎng)片以限制裂縫往上層混凝土發(fā)展，其余縫面沒(méi)有必要鋪設(shè)水平鋼筋網(wǎng)。

4 大體積混凝土的澆筑方法

大體積混凝土結(jié)構(gòu)整體性要求高，混凝土必須分層連續(xù)澆筑，由于受到混凝土供應(yīng)條件的限制及振動(dòng)器插入深度的控制，每層混凝土澆筑時(shí)常需再分成幾小層澆筑搗實(shí)。根據(jù)結(jié)構(gòu)體型大小、鋼筋疏密程度及混凝土供應(yīng)情況，分為全面分層、分段分層、斜面分層3種澆筑。從保證結(jié)構(gòu)整體性及混凝土內(nèi)部振搗密實(shí)的角度考慮，當(dāng)混凝土小時(shí)拌和、運(yùn)輸能力能滿足全面分層的澆筑強(qiáng)度要求時(shí)，以全面分層澆筑的質(zhì)量最好，因?yàn)槿娣謱訚仓哟吻宄駝?dòng)器可嚴(yán)格按照技術(shù)要點(diǎn)振動(dòng)混凝土，不會(huì)出現(xiàn)漏振，混凝土的整體性、密實(shí)性易得到保證，但對(duì)于使用泵送混凝土、布料機(jī)布料時(shí)，設(shè)備搬移工作量較大；當(dāng)混凝土小時(shí)拌合、運(yùn)輸能力不能滿足全面分層的澆筑強(qiáng)度要求且結(jié)構(gòu)尺寸呈條形時(shí)，采用分段分層澆筑也能保證結(jié)構(gòu)整體性和混疑土的內(nèi)部密實(shí)，且便于采用泵送混凝土、布料機(jī)布料，設(shè)備搬移次數(shù)少，但在施工時(shí)要注意各小層臺(tái)階分明：垂直與水平接頭要處埋好。斜面分層施工只適宜于結(jié)構(gòu)分層厚度較薄的情況，層厚一般不宜超0.5～0.6 m，如分層厚度較厚時(shí)，斜面分層施工就難以保證混凝土的澆筑質(zhì)量。因?yàn)榛炷列泵嫠璧拿軐?shí)坡度隨混凝土坍落度的變化而變化，現(xiàn)場(chǎng)操作工人難以掌握合適的大斜面坡度，也難以將混凝土振實(shí)，大斜面結(jié)合處極易漏振，以致混凝土的密實(shí)性較差，因此在水工結(jié)構(gòu)中禁用斜面分層澆筑。

5 大體積混凝土養(yǎng)護(hù)時(shí)的溫度控制

大體積混凝土的養(yǎng)護(hù)，不僅要滿足強(qiáng)度增長(zhǎng)的需要，還應(yīng)通過(guò)人工的溫度控制，防止因溫度變形引起混凝土的開(kāi)裂。溫度控制就是對(duì)混凝土的澆筑溫度和混凝土內(nèi)部的最高溫度進(jìn)行人為的控制。在混凝土養(yǎng)護(hù)階段的溫度控制應(yīng)遵循以下幾點(diǎn)：

（1）混凝土的中心溫度與表面溫度之間、混凝土表面溫度與室外最低氣溫之間的差值均應(yīng)小于 20 ℃；當(dāng)結(jié)構(gòu)混凝土具有足夠的抗裂能力時(shí)，不大于25～30 ℃。

（2）混凝土拆模時(shí)，混凝土的溫差不超過(guò)20 ℃。其溫差應(yīng)包括表面溫度、中心溫度和外界氣溫之間的溫差。

（3）采用內(nèi)部降溫法來(lái)降低混凝土內(nèi)外溫差。內(nèi)部降溫法是在混凝土內(nèi)部預(yù)埋水管，通入冷卻水，降低混凝土內(nèi)部最高溫度。冷卻在混凝土剛澆筑完時(shí)就開(kāi)始進(jìn)行，還有常見(jiàn)的投毛石法，均可有效地控制因混凝土內(nèi)外溫差而引起的混凝土開(kāi)裂。

（4）保溫法是在結(jié)構(gòu)物外露的混凝土表面以及模板外側(cè)覆蓋保溫材料，在緩慢的散熱過(guò)程中，使混凝土獲得必要的強(qiáng)度，以控制混凝土的內(nèi)外溫差小于20 ℃。

（5）混凝土表層布設(shè)抗裂鋼筋網(wǎng)片，防止混凝土收縮時(shí)產(chǎn)生干裂。

6 結(jié)束語(yǔ)

總之，大體積混凝土是目前施工中應(yīng)用較多的一項(xiàng)新技術(shù)，在大體積混凝土施工時(shí)掌握它的基本知識(shí)，并根據(jù)實(shí)際采取有效措施，仔細(xì)落實(shí)每一個(gè)施工環(huán)節(jié)，會(huì)使施工質(zhì)量得到很好的保證。