楊大勇?。ê笔」I(yè)建筑集團有限公司，湖北　武漢　430064）

大體積混凝土基礎(chǔ)施工及裂縫控制的研究

楊大勇（湖北省工業(yè)建筑集團有限公司，湖北武漢430064）

大體積混凝土的施工技術(shù)要求高，尤其要防止混凝土因水化熱引起的溫度差產(chǎn)生溫度應(yīng)力裂縫。要從材料選擇、技術(shù)措施等有關(guān)環(huán)節(jié)做好準備工作，才能保證基礎(chǔ)底板大體積混凝土順利圓滿完成。文章以湖北能源調(diào)度大樓基礎(chǔ)大體積混凝土為研究對象，采取合理措施以控制混凝土裂縫，實現(xiàn)了混凝土的體積穩(wěn)定性。

大體積混凝土；裂縫控制；施工措施

0　前言

大體積混凝土結(jié)構(gòu)，由于混凝土體積大，聚積在內(nèi)部的水泥水化熱不易散發(fā)，混凝土的內(nèi)部溫度將顯著升高，而混凝土表面散熱較快，將形成較大的內(nèi)外溫差，使混凝土內(nèi)部產(chǎn)生壓應(yīng)力，表面產(chǎn)生拉應(yīng)力。當這種溫差應(yīng)力超過同期混凝土抗拉強度時，就會產(chǎn)生開裂，影響混凝土的質(zhì)量及耐久性，對混凝土進行溫度應(yīng)力裂縫控制是大體積混凝土質(zhì)量控制最突出的特點，如何采取科學合理的措施預(yù)防大體積混凝土開裂，一直是學術(shù)界研究的熱點。

1　工程概況

湖北能源調(diào)度大樓地下結(jié)構(gòu)由主樓、裙樓、地下汽車坡道連成整體，東西向長117.6m，南北向?qū)?4.15m。采用筏板式基礎(chǔ)，主樓筏板厚度為2900mm（電梯核心筒處筏板厚度為5900mm），裙樓底板厚度900mm，混凝土設(shè)計強度等級均為C40P8，整個基礎(chǔ)底板面積8657.4m2，混凝土澆筑量13500m3。

2　本工程施工中采取的措施

2.1合理選擇技術(shù)措施

控制攪拌混凝土出機溫度和入模溫度，以降低混凝土的溫升，減少基礎(chǔ)底板的內(nèi)表溫差。實際生產(chǎn)中，在不采取任何措施的情況下，混凝土出機溫度將達到18℃，因此為降低混凝土的出機溫度，我們采取了一系列技術(shù)措施。

①給石子堆澆水、冷卻石料。

②與附近冰站聯(lián)系，不斷向2個80m3的水箱中加冰，保持水溫度在10℃以內(nèi)。采取措施后，實測混凝土平均出機溫度13℃。

③工地要求混凝土入模的澆筑溫度不超過16℃，為此采取措施選擇氣溫較低時段澆混凝土。澆混凝土時自然氣溫10℃～15℃，實測混凝土平均入模溫度15℃，達到了預(yù)期目的。

2.2合理選擇混凝土澆筑施工

本工程采用分段分層順序方式，采用趕漿法每層厚度控制在500mm以內(nèi)，安排4臺泵車，前面2臺泵車澆下面第一層1m左右深混凝土，由于混凝土坍落度比較大，第一層混凝土有下層鋼筋網(wǎng)?；炷辽心馨捶桨甘┕?，后面2臺泵車澆上面一層，當振搗器插入后，混凝土斜向流淌可達1：6～1：8自然坡度，采用分段定點一個坡度薄層澆筑，循序推進，一次到頂方法。這種方法簡便，但應(yīng)注意混凝土的入模及振搗以免產(chǎn)生離析或漏振。在每個澆筑點的前后布置二道振動器。第一道布置在混凝土卸料點，主要解決上部混凝土的搗實，因為底皮鋼筋間距較密。第二道布置在混凝土坡腳處，確保下部混凝土的密實。

2.3降低大體積混凝土內(nèi)的溫度措施

本工程大體積混凝土施工為控制混凝土溫度和收縮裂縫，在大體積混凝土中埋設(shè)冷凝管，根據(jù)圖紙會審紀要要求材料為Φ32的黑鐵管，分3層布設(shè)，具體見下圖。

每層冷凝管其進水、出水反向交叉布設(shè)，每個進水管和出水管均設(shè)置水閥，接入進水干管和排水干管，干管選用Φ80管，同主干管相連?；炷翝仓戤吅蠹纯蛇M行通水冷卻。

2.4混凝土養(yǎng)護措施

為保證已澆筑的混凝土在規(guī)定齡期內(nèi)達到設(shè)計強度的要求和耐久性，防止產(chǎn)生收縮和溫度裂縫，必須加強對混凝土的養(yǎng)護。

地下室底板：在混凝土初凝后及時濕水，采取鋪設(shè)一層薄膜并加蓋一層草簾養(yǎng)護，然后在底板周邊砌筑180高的檔水檐通過蓄水進行養(yǎng)護，養(yǎng)護時間不低于14d。

地下室墻壁：墻壁模板拆除后，在不施工的一側(cè)立即噴水養(yǎng)護，并用濕草簾覆蓋，要求覆蓋嚴密。

地下室頂板：其養(yǎng)護方法用薄膜覆蓋并加鋪一層濕草簾即可。

混凝土的養(yǎng)護安排專人負責，24h負責澆水，始終保持混凝土保持濕潤狀態(tài)。

2.5溫度監(jiān)測

本工程的測溫采用JDC-2建筑電子測溫儀進行測溫，通過在混凝土內(nèi)預(yù)先埋設(shè)測溫導(dǎo)線，在混凝土澆筑完畢后即進行混凝土的測溫工作，前72h按每小時觀測1次，以后按每4h觀測1次，一直持續(xù)10d。

測溫點選擇應(yīng)具有代表性和可行性，一般沿澆筑的高度方向布置在底部、中部和表面，平面方向布置遵循：①能反映整個大體積混凝土的溫度場及溫度變化規(guī)律；②溫度梯度大的區(qū)域測點布置密，反之溫度梯度小的區(qū)域測點布置。根據(jù)本工程基礎(chǔ)筏板的形狀，其測點按如下布置。

測溫點分別距頂面100mm，中間均勻，距離底面50mm。

測溫導(dǎo)線同鋼筋綁扎，露出板頂40cm～50cm，為防止搞錯，在測點插頭上用膠布標識，并編號，使測點與插頭一一對應(yīng)，并用塑料袋將其封閉以免受潮，影響測溫數(shù)據(jù)。根據(jù)監(jiān)測結(jié)果，混凝土在第3d達到升溫峰值，中心最高溫度60℃，平均溫度50℃，內(nèi)表最大溫差為23℃，滿足了溫控要求。

3　施工準備

①針對該工程基礎(chǔ)體積大、設(shè)計強度等級較高的特點，按照粉煤灰混凝土應(yīng)用技術(shù)規(guī)范的相關(guān)規(guī)定，該工程大體積混凝土設(shè)計強度的齡期宜采用60d進行評定。

②根據(jù)工程要求及施工條件，設(shè)計混凝土配合比的目標為：拌合物進入施工現(xiàn)場的坍落度滿足（180± 20）mm，無離析、泌水現(xiàn)象，和易性、可泵性能良好。硬化后混凝土的力學性能滿足規(guī)定齡期的設(shè)計要求，配合比的設(shè)計有利于溫度應(yīng)力裂縫的控制。

③對于配合比的設(shè)計在滿足混凝土和易性、力學性能和耐久性的條件下盡量使水泥用量降低至最小限度，以降低溫升，減少溫度應(yīng)力。有資料表明，用粉煤灰取代20%的水泥可使7d內(nèi)的水化熱下降11%，取代30%的水泥時下降25%［1］。水膠比基本相同時，溫升隨水泥用量的減少 （粉煤灰摻量0～18%～30%）而下降；水泥用量基本相同（總灰量相同而粉煤灰摻量不同）時，溫升隨水膠比的降低而基本相同［2］。所以可采用摻高效緩凝泵送劑與需水量比較低的粉煤灰復(fù)合使用，以達到降低混凝土單方用水量、減少水泥用量、減少膠凝材料總量、降低水膠比的目的。同時，可稍微提高混凝土中的粗骨料用量，既可以降低水化熱又可以抑制混凝土的變形［3］。

4　結(jié)語

本工程采用粉煤灰，一方面代替部分水泥，降低水化熱，一方面改善混凝土的和易性?；A(chǔ)的內(nèi)外溫差值控制在20℃，在一定的技術(shù)措施配合下，達到了這一指標，混凝土未產(chǎn)生有害裂縫?；A(chǔ)內(nèi)部預(yù)埋冷卻水管，通水冷卻過程中混凝土降溫速率為23℃/d。總之，大體積混凝土的施工質(zhì)量是一個系統(tǒng)化的工程，在工程設(shè)計和施工中必須通過精心策劃，嚴格管理，合理控制施工質(zhì)量，才能確保工程質(zhì)量，也只有這樣才可以使大體積混凝土在建筑領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛。

［1］馮乃謙.實用混凝土大全［M］.北京：科學出版社，2001.

［2］吳中偉，廉慧珍.高性能混凝土［M］.北京：中國鐵道出版社，1999.

［3］尹建江.預(yù)拌混凝土質(zhì)量問題及大體積混凝土施工控制［J］.混凝土，2005（2）.

TU755.7

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1007-7359（2016）04-0071-02

10.16330/j.cnki.1007-7359.2016.04.026

楊大勇（1982-），男，湖北荊州人，畢業(yè)于武漢輕工大學，碩士，工程師，國家注冊一級建造師，主要從事工程項目管理工作。