陳 康

（綿陽市文辰建筑工程有限責(zé)任公司， 四川 綿陽 621600）

0 前言

隨著城市高層和超高層建筑拔地而起，它的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層和地下室基礎(chǔ)混凝土一般均屬于大體積混凝土的范疇。實(shí)踐中很多基本在下半年破土動(dòng)工，大體積混凝土溫控和冬季施工難點(diǎn)交織，相互影響。本文結(jié)合綿陽市“理想城邦”商住樓筏板基礎(chǔ)混凝土施工實(shí)際工程案例來探討和研究大體積混凝土冬季施工技術(shù)。

1 冬季大體積混凝土施工概述

大體積混凝土是指實(shí)體最小尺寸不小于1 米的大體量混凝土[1]。根據(jù)《建筑工程冬期施工規(guī)程》(JGJ/T104-2011)中規(guī)定，當(dāng)室外日平均氣溫連續(xù)5 天穩(wěn)定低于5℃，即進(jìn)入冬期施工[2]。

大體積混凝土澆筑初期，大量的水化熱使混凝土內(nèi)部溫度升高，引起混凝土內(nèi)外較大的溫差及應(yīng)力，導(dǎo)致混凝土開裂。因此，按規(guī)定將混凝土內(nèi)外溫度差控制在25℃以內(nèi)，成為冬季大體積混凝土施工的重點(diǎn)和難點(diǎn)。

2 混凝土開裂原因分析

2.1 水泥水化熱的影響

混凝土澆注后前期，水泥在水化過程中釋放大量的水化熱，在結(jié)構(gòu)內(nèi)部聚集熱量，結(jié)構(gòu)內(nèi)部溫度不斷升高，內(nèi)外溫差不斷上升，在混凝土外表面產(chǎn)生拉應(yīng)力。在后期由于水化熱減少而降溫過程中，由于受到地基的約束，又會(huì)在混凝土內(nèi)部出現(xiàn)拉應(yīng)力。當(dāng)混凝土的抗拉強(qiáng)度不足以抵抗這種拉應(yīng)力時(shí)，溫度裂縫就開始出現(xiàn)。

2.2 氣候的影響

大體積混凝土的澆注時(shí)間較長(zhǎng)，外界溫度晝夜變化較大。氣溫越高，混凝土澆注溫度就越高，散熱速度越慢。晝夜溫差或混凝土澆注后氣溫驟降，可能使混凝土內(nèi)外產(chǎn)生較大溫差(>25℃)，而溫度應(yīng)力則是由溫差所引起的溫度變形引起的。因此，溫差越大，溫度應(yīng)力越大，出現(xiàn)裂縫的可能性越大。

2.3 混凝土的收縮變形影響

混凝土中的水分蒸發(fā)會(huì)引起混凝土體積的收縮。在高溫下很容易引起收縮變形。不當(dāng)?shù)陌韬戏椒?、澆注、振搗，使混凝土內(nèi)粗、細(xì)骨料分配不勻，密實(shí)度不均勻，收縮系數(shù)不同，在不同的情況約束下，容易造成易損件開裂。

3 冬季基礎(chǔ)底板大體積混凝土的施工方案

3.1 材料選擇

1.采用低水化熱的普通硅酸鹽42.5 水泥。

2.使用中粗砂、5～40 mm 的碎石，含泥量：石子小于1%，砂小于2%。

3.加入緩凝劑、減水劑、微膨脹劑、早強(qiáng)抗凍劑，改善物理力學(xué)性能。

4.骨料堿含量應(yīng)按照管理規(guī)定，總當(dāng)量應(yīng)當(dāng)小于 5 kg/m3。

5.加入粉煤灰和礦粉；水灰比小于0.5，坍落度控制不小于160 mm。

3.2 混凝土澆注溫度

冬季施工對(duì)控制大體積混凝土內(nèi)外溫差不利，但對(duì)控制內(nèi)部溫度峰值有利。當(dāng)溫度降低到0℃度時(shí)，混凝土中的水開始結(jié)冰，水化作用減慢直到基本停止，甚至產(chǎn)生凍害?；炷炼境鰪S溫度不得低于10℃，入模溫度不得低于5℃，為此混凝土在運(yùn)輸過程中應(yīng)采取保溫措施。負(fù)溫下拌制混凝土可適當(dāng)將水和砂石加熱，但水和砂石混合物的溫度應(yīng)不超過40°C。

3.3 施工方法

本次混凝土全部采用大噸位攪拌車運(yùn)輸，滾筒保溫，混凝土輸送泵處應(yīng)搭設(shè)保溫棚，泵管用電熱毯加保溫被包裹，確?；炷寥肽囟仍?℃以上。

每車混凝土運(yùn)輸時(shí)間控制不得超過1 小時(shí)，上下班避高峰1 個(gè)小時(shí)間歇時(shí)段，現(xiàn)場(chǎng)須至少儲(chǔ)備6 輛18-20 m3 攪拌車，確保連續(xù)澆筑施工。

根據(jù)后澆帶劃分施工段，水平方向不留施工縫。采用斜面分層連續(xù)澆筑，斜面由泵送混凝土自然流淌而成，坡度控制在1:3 左右，每層厚度約500 mm，水平方向錯(cuò)開距離大于8 m，以保證分層混凝土層間的施工質(zhì)量。

大體積混凝土澆筑、振搗過程中，容易產(chǎn)生泌水現(xiàn)象。一般情況下，上涌的泌水和浮漿會(huì)順著混凝土澆筑形成的坡面下流到集水坑或電梯井坑內(nèi)，可以用水泵抽掉，局部少量泌水可用海綿吸除。

3.4 混凝土保溫養(yǎng)護(hù)

混凝土養(yǎng)護(hù)采用綜合蓄熱法?；炷炼握駬v抹面完成后用噴霧器在混凝土表面噴灑養(yǎng)護(hù)劑并覆蓋薄膜后待其初凝，當(dāng)表面基本可以上人時(shí)，加蓋60 ㎜的聚苯板(地下室外墻防水護(hù)板提前進(jìn)場(chǎng))和約30 mm 保溫棉被。

4 混凝土溫度控制

4.1 溫度測(cè)量的方法和要求

采用TM-902C 溫度計(jì)和嵌在混凝土中的測(cè)溫線。澆筑混凝土10 小時(shí)后，將預(yù)留的測(cè)溫線插頭插入溫度計(jì)3～5 秒，待讀數(shù)穩(wěn)定后進(jìn)行計(jì)數(shù)。要求見表1。

表1

4.2 測(cè)溫布點(diǎn)

根據(jù)施工進(jìn)度在筏板混凝土邊緣、中部、角部、積水坑、電梯井等位置間距10-15m 布置測(cè)位，每個(gè)測(cè)位在筏板斷面上中下布置三個(gè)測(cè)點(diǎn)。在混凝土澆筑前，將下端封閉的測(cè)溫套管固定在測(cè)溫點(diǎn)平面位置上，并在套管的不同高度放置測(cè)量元件，監(jiān)控大體積混凝土的內(nèi)部溫度變化規(guī)律，能及時(shí)地指揮后續(xù)施工和養(yǎng)護(hù)工作，確保大體積混凝土施工養(yǎng)護(hù)工作的安全性和有效性。

4.3 溫控結(jié)果分析

通過跟蹤溫測(cè)，得到了大量的溫度變化數(shù)據(jù)。經(jīng)過對(duì)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析，發(fā)現(xiàn)底板混凝土內(nèi)部溫度總體變化趨勢(shì)基本相似。

保溫板以下、薄膜以上混凝土表面溫度呈現(xiàn)“先增后減”的規(guī)律：即混凝土從澆筑完畢后，由于水泥水化熱的影響，混凝土內(nèi)部溫度不斷上升，然后通過天然散熱，溫度又逐漸下降。足見保溫板良好的保溫效果。

5 結(jié)論

(一)“三摻技術(shù)”在混凝土配制中應(yīng)用，可在一定程度上降低水泥用量、水化熱、混凝土收縮、推遲初凝時(shí)間、提高工作性、避免加熱階段產(chǎn)生裂縫。

(二)采用傾斜分層間歇注入大體積混凝土的方法,覆蓋塑料薄膜,絕熱板和絕熱被,可以幫助減少混凝土的內(nèi)外溫差,延遲收縮和散熱時(shí)間,并使混凝土獲得必要的緩慢散熱的過程,減少變形速度。防止內(nèi)外溫差過大引起的溫度裂縫。

(三)實(shí)踐證明，綜合蓄熱法在夏熱冬冷地區(qū)的冬季應(yīng)用，既能有效提高冬季施工效率，又能減少因溫度變化引起的裂縫，從而滿足工程質(zhì)量要求。

最后，只要控制好原材料，優(yōu)化施工工藝，重視混凝土保溫測(cè)溫，加強(qiáng)混凝土質(zhì)量控制，冬季大體積混凝土施工中的裂縫是可以避免的。