郭婧

摘要：簡要介紹大體積混凝土的特點，簡析大體積混凝土裂縫產(chǎn)生原因，在此基礎上提出相應的設計措施、施工技術(shù)措施、以及原材料措施，結(jié)合現(xiàn)場實際著重介紹施工技術(shù)控制措施，對裂縫的控制提供一定的理論指導。

關(guān)鍵詞：大體積混凝土；裂縫；預防；控制

近年來，隨著國民經(jīng)濟和建筑技術(shù)的快速發(fā)展，建筑規(guī)模不斷擴大，大型現(xiàn)代化技術(shù)設施或構(gòu)筑物不斷增多，而混凝土結(jié)構(gòu)以其強大的優(yōu)勢日益受到人們的采用，大體積混凝土逐漸成為構(gòu)成大型設施或構(gòu)筑物主體的重要組成部分。大體積混凝土施工日益增多而施工中普遍會遇到裂縫控制問題，成為工程結(jié)構(gòu)質(zhì)量及安全隱患。本文結(jié)合我公司施工的車輛段經(jīng)濟適用房項目，著重從施工技術(shù)措施方面來探討大體積混凝土施工中如何嚴格控制裂縫的產(chǎn)生和發(fā)展。

一、建筑工程大體積混凝土的特性

對于大體積混凝土目前國內(nèi)尚無確切的定義，根據(jù)《JGJ55-2000 普通混凝土配合比設計規(guī)程》上，定義大體積混凝土為：混凝土結(jié)構(gòu)物實體最小尺寸等于或大于1m，或預計會因水泥水化熱引起混凝土內(nèi)外溫差過大而導致裂縫的混凝土。

二、大體積混凝土裂縫產(chǎn)生的原因

目前大體積混凝土裂縫產(chǎn)生的主要原因是由于混凝土發(fā)生化學反應產(chǎn)生大量的水化熱，引起內(nèi)部和外部的溫差過大，以及混凝土在逐漸散熱和硬化過程中消耗水分，導致體積的減少，引起收縮。

三、工程概況

我公司施工的車輛段經(jīng)濟適用房工程總建筑面積34849m2，地下3層，地下室建筑面積8535 m2，深13.8m，電梯基坑深15.6m?；A采用筏板基礎，東西向長58.6m，南北向長55.8m，主樓部分基礎底板厚度為1.8m，裙樓部分基礎底板厚1.2m。由于地下室埋深達13.8m，電梯井等部分局部達15.6m，基礎底板防水要求高，不能留置任何后澆帶或施工縫。該項目的基礎底板混凝土施工屬于大體積混凝土。

四、裂縫的控制措施

裂縫主要是由溫差和收縮引起，可以通過精心設計措施、原材料措施、施工技術(shù)措施等來防止裂縫的產(chǎn)生，本文著重結(jié)合車輛段施工實際從施工技術(shù)控制措施方面來分析，嚴格控制裂縫的產(chǎn)生。大體積混凝土施工前須對施工組織專項方案審批后實施。

（一）原材料

嚴格控制砂、石材料的質(zhì)量和技術(shù)標準。在車輛段經(jīng)濟適用房工程基礎底板混凝土施工中，所采用的水泥為：中、底水化熱P.O42.5R普通硅酸鹽水泥，3d水化熱261KJ/㎏，7d抗壓強度43.5MPa；另外為滿足混凝土抗?jié)B要求及水化熱控制，水泥的鋁酸三鈣含量不宜大于8%。礦物摻合料：為了減少單方混凝土的用水量，水泥量，降低水灰比，延緩凝結(jié)時間，抑制水泥初期水化熱，防止大體積混凝土開裂，在配合比設計以膠凝材料為基礎摻入15%Ⅱ級粉煤灰；外加劑：為提高基礎底板的抗裂防滲性能，摻入10%膨脹纖維防水劑SY-K（微膨脹加強帶摻入量12%）；為改善混凝土拌合物的和易性，提高坍落度，摻入2.3%LS-400緩凝高效減水劑；骨料：粗骨料采用粒徑為2～25mm連續(xù)級配且含泥量小于1%的花崗巖；細骨料采用細度模數(shù)2.6的中砂，含泥量小于2%。

（二）配合比

結(jié)合工程特點和現(xiàn)場實際，參照類似工程實踐經(jīng)驗，通過試驗調(diào)整配合比，最終確認配合比為水膠比：0.39，砂率39%，坍落度180mm，28d強度為43.4Mpa。

（三）埋設水管降溫

在基礎內(nèi)預埋冷卻水管，通入循環(huán)水，強制降低混凝土水化熱產(chǎn)生的溫度。車輛段項目中在1.8m厚基礎底板中間位置，東西向通長每隔2m安裝一條A50鍍鋅水管。

五、施工技術(shù)控制措施

（一）生產(chǎn)準備

前置工作的驗收和交接。在混凝土的模板和支架、鋼筋工程、預埋管件（如降溫水管的預埋）等工作完成并驗收合格后方可進行大體積混凝土施工。

（二）混凝土的攪拌和運輸

在混凝土拌制過程中，合理選擇混凝土的配合比，嚴格控制原材料計量準確，同時嚴格控制混凝土出機塌落度。要盡量降低混凝土拌合物出機口溫度，拌合物可采取送冷風對拌和物進行冷卻或者加冰拌合，一般使新拌混凝土的溫度控制在6℃左右。在車輛段經(jīng)濟適用房項目上，技術(shù)人員提前10d與攪拌站確定混凝土供應計劃，以便攪拌站保證投入足夠的攪拌料和混凝土罐車，以保證混凝土的供應不出現(xiàn)斷檔，并保證攪拌站24h均勻3名攪拌站調(diào)度員隨時對車輛進行調(diào)配。

（三）混凝土澆筑

1）大體積混凝土的澆筑方面通常有全面分層、斜面分層、分段分層。在車輛段經(jīng)濟適用房工程中，基礎底板混凝土澆筑采用斜面分層的澆筑方法。1.8m厚基礎底板按450mm分4步澆筑到頂，斜面每層澆筑厚度不超過50mm，通過豎向尺桿控制分層厚度，并保證上層混凝土覆蓋已澆混凝土的時間不得超過混凝土初凝時間，混凝土以1：6～1：10的坡度，薄層澆筑，循序推進，一次到頂。

圖1 斜面分層澆筑示意圖

2）由于板厚較大，要在鋼筋網(wǎng)片下懸掛串筒將混凝土自泵管出口送至作業(yè)面，以防止混凝土離析、分層。

3）混凝土振搗。根據(jù)混凝土泵送時自然形成坡度的時間情況，在每個澆筑帶的前后布置2道振搗器，1道2臺。第一道布置在混凝土卸料點，主要解決上部的振實；第2道布置在混凝土坡角處，確保下部混凝土密實。為防止混凝土集中堆積，先振搗出料口混凝土形成自然流淌坡度，然后全面振搗。每層振搗時，上下層振搗搭接50～100mm，每點振搗時間30s左右，嚴格控制振搗時間、移動間距和插入深度。

圖2 分層振搗示意圖

每個作業(yè)面分前、中、后三排振搗混凝土，在出料口、坡角、坡中各配備一臺振搗器，邊澆筑、邊成型，澆筑厚度、標高采用按澆筑坡度的斜面情況支設鋼筋控制。全部采用插入式振搗棒，操作時要做到“快插慢拔”，在振搗上層混凝土時，應插入下層混凝土中5㎝左右，消除兩層之間的暗縫，每一插點要掌握好振搗時間，一般為20～30秒，避免過振或漏振，一般應視混凝土表面呈水平不在顯著下沉，不再出氣泡，表面泛出灰漿為準；振動器插點要均勻排列，每次移動位置的距離不大于0.5m；振搗時注意振搗棒與模板的距離不小于150mm，并避免碰撞鋼筋、模板、預埋件；鋼筋工經(jīng)常檢查鋼筋位置，如有移位，必須立即調(diào)整到位。

4）泌水處理：澆筑過程中，上涌的泌水和浮漿順混凝土坡面下流到坑底，在筏板外模底部隔10m留150mm×150mm排水口，使泌水順混凝土墊層排除模板外，在混凝土澆筑方向的末端，可以考慮預留集水井，使泌水流向集水井，然后通過潛水泵排出。

5）表面處理：由于泵送混凝土表面水泥漿較厚，在澆筑后2～6h，初步按標高用長刮尺刮平，然后用木插板反復插壓數(shù)遍，使其表面密實，在初凝前再用鐵抹子壓光，這樣能較好地控制混凝土表面龜裂，減少混凝土表面水分散發(fā)，促進了養(yǎng)護。

混凝土澆筑過程中泌水較少時用鐵鍬均勻分開，較多時人工將其收集于灰斗內(nèi)用塔吊吊運走，避免因泌水多而導致產(chǎn)生混凝土收縮裂縫。大體積混凝土表面的水泥較厚，澆筑5～8h內(nèi)初步用長刮尺刮平，用抹子滾壓兩遍，初步分散水泥漿。待表面收干后，再用木抹子搓平壓實，以防止表面裂縫出現(xiàn)。第二遍抹壓要掌握好時間，以初凝前1小時為宜，但由于施工現(xiàn)場白天、晚上氣溫不一樣，對凝結(jié)時間有影響，因此可以在手壓有痕但下沉量不大時進行第二遍抹壓，二次抹壓時不可再混凝土表面上灑水進行，而應將混凝土內(nèi)部漿液擠壓出來，用于表面混凝土濕潤抹壓。施工時采用倒退式施工，并立即覆蓋塑料薄膜及草棉被。

六、測溫與養(yǎng)護

混凝土養(yǎng)護是大體積混凝土施工中一項十分關(guān)鍵的工作，主要是保持適宜的溫度和濕度，以便控制混凝土的內(nèi)外溫差，促進混凝土強度的正常發(fā)展及防止裂縫的產(chǎn)生和發(fā)展。

1）采用溫度傳感器進行自動測溫。將統(tǒng)一測試位置上的相鄰測點同一時間的溫度差絕對值定義為溫差，監(jiān)測報警溫差設置為25℃。

2）混凝土養(yǎng)護采用“保濕軟管+塑料布+泡沫塑料板”的方式。泡沫塑料板覆蓋層數(shù)根據(jù)底板厚度、養(yǎng)護期間環(huán)境溫度、底板混凝土內(nèi)外部溫差等情況調(diào)整。底層塑料布下預設補水軟管，補水軟管沿長向沒10cm開A5mm小孔，根據(jù)底板表面濕潤情況向管內(nèi)注水，保證混凝土表面始終處于濕潤狀態(tài)。

3）為減少內(nèi)外溫差，養(yǎng)護時保證混凝土表面溫度≥35℃，當中午環(huán)境溫度較高時，采用揭開泡沫塑料板散熱的方法。養(yǎng)護水溫度確?！?5℃。

4）柱、剪力墻的混凝土表面用塑料薄膜及保溫被塞縫，嚴密覆蓋。

5）混凝土內(nèi)部溫度監(jiān)測報警值為60℃；當其接近報警值時，要通過調(diào)節(jié)降溫管內(nèi)的水流速度來控制內(nèi)部溫度及降溫速率。

6）保溫保濕養(yǎng)護的持續(xù)時間不得少于14d，保溫層的拆除應分層逐步進行，當混凝土表面溫度與環(huán)境最大溫差小于20℃時，方可全部拆除。

大體積混凝土結(jié)構(gòu)裂縫預防和控制是一項系統(tǒng)工程，必須以設計、原材料、施工方法和維護四個方面加以綜合解決。設計方面要積極采用先進技術(shù)，配合成熟的技術(shù)措施，在理論上提出可行的控制措施，在實踐操作中采用切實可行的技術(shù)，在經(jīng)濟上合理節(jié)約。材料配置，施工組織方面，要科學組織，合理安排，確保大體積混凝土的質(zhì)量，嚴格按照施工規(guī)范，施工操作規(guī)程操作，不斷改進操作工藝，加強養(yǎng)護，以預防和減少大體積混凝土裂縫的產(chǎn)生，將工程裂縫損害控制到最小程度。

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