連惠坦

（福建省福州三橋建筑工程有限公司，福建 福州350007）

作者：連惠坦(1963-)，男，大專，工程師，建筑施工專業(yè)。

0 引言

采用體積較大的整體混凝土作為巨型基礎(chǔ)是建筑工程中比較普遍的結(jié)構(gòu)形式。這種大體積鋼筋混凝土一次連續(xù)澆筑方量大、工程條件復(fù)雜，澆筑后水泥因水化引起水化熱，混凝土內(nèi)部和表面因此形成了較大的溫度差，使得大體積混凝土的表面產(chǎn)生溫度裂縫。大體積混凝土施工的特點(diǎn)對施工技術(shù)提出了較高的要求。因?yàn)榱芽p尤其是重要結(jié)構(gòu)部位裂縫的形成將降低結(jié)構(gòu)的耐久性，削弱構(gòu)件的承載力，進(jìn)而危害到建筑物的安全使用。同時(shí)，由于大體積混凝土基礎(chǔ)工程施工情況復(fù)雜、原材料的材料性能差異較大，在控制溫度變形裂縫的施工設(shè)計(jì)中，不僅要考慮結(jié)構(gòu)計(jì)算、構(gòu)造設(shè)計(jì)、材料組成等綜合性問題，還應(yīng)做好施工過程中的溫度控制，以保證大體積混凝土的施工質(zhì)量。

1 重視高質(zhì)量施工方案的設(shè)計(jì)

大體積混凝土施工方案的設(shè)計(jì)包括施工前準(zhǔn)備、施工器具和施工技術(shù)三個(gè)方面。對混凝土的運(yùn)輸供應(yīng)及現(xiàn)場輸送，養(yǎng)護(hù)溫度進(jìn)行計(jì)算預(yù)控，并對其運(yùn)輸、澆筑、振搗、表面處理、養(yǎng)護(hù)測溫及試驗(yàn)等制定具體措施。施工重點(diǎn)在于確定一定澆筑量、施工縫間距、位置及構(gòu)造、澆筑時(shí)間、運(yùn)輸及振搗等。一次澆筑長度由垂直施工縫分割，最好是設(shè)置在變截面處或承受拉、剪、彎應(yīng)力較小的部位[1]。另外，水平施工縫留設(shè)位置也應(yīng)加以注意，澆筑時(shí)間的確定應(yīng)盡量避開炎熱天氣和晝夜溫差大的日子。如果必須在夏季施工，則應(yīng)采取材料降溫措施來控制混凝土入模溫度。施工器具準(zhǔn)備主要包括建筑工程所需的白線、鋁合金刮尺、尖鍬、平鍬、水泵、配電箱、平板振搗器等。大體積混凝土澆筑前應(yīng)保證混凝土供應(yīng)單位已經(jīng)辦理了預(yù)拌混凝土澆灌申請及委托單等。

2 優(yōu)選合格材料，保證溫控質(zhì)量

2.1 選用合格材料

在大體積混凝土施工中，材料的選擇是決定施工質(zhì)量的關(guān)鍵。一是確保使用低水化熱或中水化熱的水泥進(jìn)行混凝土配置，要求骨料所占比重達(dá)到大體積混凝土絕對體積的 80%～83%范圍，且表面清潔、沒有弱包裹層、線膨脹系數(shù)小、級配良好。為了滿足和易性和減緩早期發(fā)熱量的要求，可在混凝土中摻加適量的粉煤灰。二是混凝土配制應(yīng)選用合格外摻材料，嚴(yán)格控制砂石含泥量，以減少混凝土的收縮，提高混凝土抗拉強(qiáng)度和極限拉伸值[2]?；炷磷园韬狭涎b入攪拌筒內(nèi)起到卸料止，攪拌不少于1.5～2 min。在運(yùn)送過程中，要注意離析、灰漿及坍落度變化。三是大體積混凝土盡量在低溫條件下施工，應(yīng)詳細(xì)分析好溫度，包括收縮應(yīng)力，并采取適合的降低溫差措施。如在夏季當(dāng)室外氣溫≥30℃以上時(shí)，可在砂石堆上搭設(shè)簡易遮陽設(shè)施，必要時(shí)向砂石堆噴射冷水降溫，以幫助降低混凝土初始溫度。

2.2 重視混凝土的配合比設(shè)計(jì)

配合比設(shè)計(jì)是預(yù)防混凝土裂縫的重要環(huán)節(jié)。設(shè)計(jì)的大體積混凝土，既要求水泥活性高，又希望水泥發(fā)熱低，可選擇熱膨脹系數(shù)低的集料，所配制的混凝土的熱膨脹系數(shù)低，從而減少混凝土變形的溫度。要反復(fù)試驗(yàn)確定最優(yōu)配合比。首先在滿足強(qiáng)度前提下?lián)郊臃勖夯业葥胶狭?（可達(dá)水泥用量的25%～60%），減少水泥用量降低水化熱。其次，在滿足坍落度要求的前提下，最大限度控制水灰比。第三，可摻加高效減水劑（如木質(zhì)素、糖蜜等）和微膨脹劑，摻高效減水劑可以使混凝土緩凝，初凝時(shí)間＞9 h可推遲水泥水化熱峰值出現(xiàn)，降低混凝土表面溫度，摻加微膨脹劑可以補(bǔ)償混凝土的收縮。

3 通過測溫進(jìn)行有效溫度控制

施工技術(shù)人員可根據(jù)平面圖形，在有代表性的位置布設(shè)傳感器或設(shè)置溫度測量孔，實(shí)時(shí)控制混凝土內(nèi)的溫度變化。中間部位重點(diǎn)檢測，四周邊角可適當(dāng)減少一些。之后對大體積混凝土進(jìn)行溫度計(jì)算，從理論上掌握大體積混凝土內(nèi)部溫度發(fā)展變化情況和溫度應(yīng)力的發(fā)展情況，將實(shí)際施工監(jiān)測結(jié)果與理論計(jì)算結(jié)構(gòu)進(jìn)行比較，及時(shí)確定相應(yīng)的溫控措施。大體積混凝土內(nèi)外溫差、降溫速度及環(huán)境溫度的測試，每晝夜應(yīng)不少于4次，實(shí)際每兩小時(shí)測一次?；炷恋纳媳砻鏈囟龋瑧?yīng)以混凝土上表面以下50 mm處的溫度為準(zhǔn)?；炷恋南卤砻鏈囟?，應(yīng)以混凝土底面向上50 mm處的溫度為準(zhǔn)。內(nèi)外溫差控制在25℃以內(nèi)，基礎(chǔ)表面溫度與底面溫度均控制在20℃以內(nèi)，及時(shí)調(diào)整保溫及養(yǎng)護(hù)措施，使混凝土的溫度梯度和濕度不至過大。

4 混凝土澆筑過程中的質(zhì)量控制

混凝土澆筑過程中的質(zhì)量控制可以有效預(yù)防裂縫的產(chǎn)生，主要考慮兩個(gè)方面：①避免因分層澆筑時(shí)間的間歇而使前層混凝土初凝后，再澆筑次層混凝土，造成施工冷縫。②澆筑過程中應(yīng)保證混凝土的均勻性和密實(shí)性。澆筑方法按照“斜面分層、薄層澆筑、循序退打、一次到頂”的原則連續(xù)澆筑施工。在混凝土澆筑入倉時(shí)，可采取強(qiáng)制通風(fēng)、噴霧等方式，加速倉內(nèi)熱量的散發(fā)；也可采用鋪設(shè)冷卻水管等有效措施降低混凝土后期硬化時(shí)所產(chǎn)生的內(nèi)外溫差。澆筑的順序可從低處開始，順著基礎(chǔ)平面長邊方向由一端向另一端推進(jìn)，逐層上升至基礎(chǔ)頂面[3]。必須在下層混凝土初凝之前完成上層混凝土的澆筑，并及時(shí)排出混凝土表面泌水。如果混凝土在下層鋪筑前已經(jīng)出現(xiàn)初凝現(xiàn)象，必須采取措施，對該混凝土層面進(jìn)行沖毛至露出粗骨料，后對混凝土面進(jìn)行撒漿處理后再進(jìn)行下層鋪筑。并且要注意振搗過程中的施工技術(shù)控制，可采用二次振搗法、澆筑后及時(shí)排除表面積水等方法來增大混凝土的密實(shí)度及整體的均勻性。

同時(shí)在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中采取后澆帶做法，目的在于疏導(dǎo)，將結(jié)構(gòu)人為分出一道“豎縫”可以釋放整個(gè)結(jié)構(gòu)前期混凝土的收縮應(yīng)力，等大的混凝土收縮變形結(jié)束后，再進(jìn)行二期澆筑，使結(jié)構(gòu)成為一個(gè)統(tǒng)一的整體。要注意留置后澆帶間距，在正常施工條件下，間距控制在20～30 m，后澆帶的寬度一般為600～800 mm，這樣可以利用后澆帶控制因溫差及收縮引起的裂縫，有利于不設(shè)永久伸縮縫。

5 實(shí)現(xiàn)良好的覆蓋養(yǎng)護(hù)

良好的養(yǎng)護(hù)可以加強(qiáng)澆筑后混凝土的內(nèi)外溫度控制，其目的是減少混凝土表面熱散發(fā)，減少混凝土表面的溫度梯度，防止產(chǎn)生表面裂縫。養(yǎng)護(hù)施工技術(shù)關(guān)鍵在于縮小降溫過程中的溫差，努力使混凝土溫度慢慢下降到接近外界氣溫，以便減小溫度應(yīng)力，避免產(chǎn)生裂縫[4]。施工要點(diǎn)主要有：①基礎(chǔ)鋼筋砼底板，澆筑砼終凝后搭茬覆蓋一層塑料布，覆蓋兩層40 mm阻燃草被，再覆蓋一層建筑彩條布。②基礎(chǔ)鋼筋砼梁，梁側(cè)面用40 mm厚阻燃草被貼緊模板，再用建筑彩條布包裹草被。③基礎(chǔ)底板后澆帶部位，在砼后澆帶上面覆蓋一層竹膠板、兩層阻燃草被、一層建筑彩條布。④樓板澆筑完砼，砼終凝后在砼上面覆蓋一層塑料布、一層阻燃草被。

采用多層塑料薄膜和草袋交替覆蓋的養(yǎng)護(hù)方法，便于及時(shí)增蓋和拆除，也便于及時(shí)調(diào)整、控制局部部位的溫度變化，從而達(dá)到國家規(guī)范規(guī)定的25℃混凝土內(nèi)外溫度差控制。養(yǎng)護(hù)期應(yīng)以混凝土強(qiáng)度增長最快的階段為準(zhǔn)，即 7～28 d。盡量晚拆模，拆模后要立即覆蓋或及時(shí)回填以避開外界氣候的影響。

6 結(jié)語

大體積混凝土的溫度裂縫控制是一項(xiàng)比較復(fù)雜的施工技術(shù)。大體積混凝土的裂縫產(chǎn)生原因非常復(fù)雜，溫度應(yīng)力引起的裂縫只是其中一個(gè)部分。要實(shí)現(xiàn)對其有效的控制，必須從施工方案設(shè)計(jì)、原材料選擇、配合比設(shè)計(jì)、施工過程以及養(yǎng)護(hù)等各環(huán)節(jié)進(jìn)行嚴(yán)格控制。

施工技術(shù)人員應(yīng)根據(jù)工程具體情況，多觀察、多分析，并結(jié)合多種預(yù)防處理措施，制定合理可行的大體積混凝土施工方案和周密的技術(shù)措施，并對這些環(huán)節(jié)進(jìn)行嚴(yán)格把控，才能實(shí)現(xiàn)對大體積混凝土溫度裂縫的有效控制，確保工程質(zhì)量。

[1] GB50496-2009，大體積混凝土施工規(guī)范[S].

[2] 劉桐，劉友忠，羅斌.2.55m厚防輻射大體積混凝土施工[J].四川建筑科學(xué)研究，2012，（1）：205-207.

[3] 李偉功.談混凝土裂縫產(chǎn)生原因和防處措施[J].山西建筑，2012,(4):116.

[4] 何鵬.混凝土施工溫度與裂縫[J].青島大學(xué)學(xué)報(bào)，2008，(6)：20-21.