大體積混凝土施工裂縫控制技術(shù)應(yīng)用實例

大體積混凝土施工裂縫控制技術(shù)應(yīng)用實例[摘要]本文從工程實例出發(fā)，介紹了通過多種技術(shù)措施相結(jié)合，控制大體積混凝土裂縫開展的方法，對大體積混凝土施工具有一定指導意義；工程實踐中采集了一些數(shù)據(jù)，為裂縫控制理論提供了基礎(chǔ)資料。[關(guān)鍵詞]大體積混凝土裂縫控制數(shù)據(jù)分析[正文]北京海晟金地花園北區(qū)工程地下室筏板基礎(chǔ)平面4000m2，板厚平均1.2m，混凝土標號C35（導墻C45、加強帶C45、C50），抗?jié)B等級S8，混凝土總體積約5000m3，屬于大體積混凝土，因此，裂縫控制成為基礎(chǔ)施工的質(zhì)量控制關(guān)鍵。本工程通過多種手段相結(jié)合，對大體積混凝土裂縫進行了控制，取得了良好的效果。大體積混凝土裂縫控制的主要措施一般有控制混凝土溫升、降低澆灌入模溫度、延緩升溫和降溫速度、改善邊界約束條件、加強混凝土溫度控制和管理、提高混凝土早期強度和極限拉伸強度等方面。本工程主要在控制混凝土溫升、改善邊界約束條件和加強施工溫度控制幾個方面采取了措施，具體措施如下：一、控制混凝土溫升控制混凝土溫升主要從控制混凝土原材料和混凝土澆筑兩個方面著手。1、原材料：本工程選用低熱礦渣硅酸鹽水泥，摻加GBS-A液體高效減水劑、UEA膨脹劑等外加劑，粗骨料選用粒徑不大于25mm的碎石、細骨料選用二區(qū)中砂、高摻粉煤灰（一級粉煤灰，嚴格控制細度、標準稠度和燒失量）等措施，減少單方水泥用量。通過與商品混凝土攪拌站密切配合，優(yōu)選配合比，以提高混凝土密實性和抗拉強度，減少空隙率和收縮。選用配合比如下表所示：筏板混凝土配合比表（C35P8）水泥水砂石粉煤灰膨脹劑外加劑315175732109760337.82、混凝土澆筑：澆筑采用“一個坡度、層層澆筑、一次到頂”的方法。根據(jù)混凝土泵送時形成的坡度，在上層與下層布置兩道振搗點。第一道布置在混凝土卸料點，主要解決上部振實；第二道布置在混凝土坡角處，確保下部混凝土的密實。先振搗料口處混凝土，以形成自然流淌坡度，然后全面振搗。為提高混凝土的極限拉伸強度，防止因混凝土沉落而出現(xiàn)裂縫，減少內(nèi)部微裂，提高混凝土密實度，還采取二次振搗法。在振搗棒撥出時混凝土仍能自行閉合而不會在混凝土中留孔洞，這時是施加二次振搗的合適時機。由于泵送混凝土表面水泥較厚，在澆筑兩小時至六小時后，先用長刮尺按標高刮平，然后用木抹反復搓壓數(shù)遍，使其表面密實，在初凝前用磨光機壓光，這樣既能較好地控制混凝土表面龜裂，又能減少混凝土表面水分散發(fā)。二、改善邊界約束條件在滿足設(shè)計工藝、結(jié)構(gòu)構(gòu)造、施工工期和質(zhì)量要求的前提下，根據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)置后澆帶，將整個筏板基礎(chǔ)分為八大塊，以減少每次澆筑體積、面積和發(fā)熱量。其中，每次澆筑混凝土體積最大為1027m3，最少為280m3；分塊澆筑時間依據(jù)工期和施工工藝需要相互錯開，最短時間間隔為2d，最長間隔為14d。三、加強施工的溫度控制和管理測溫點的布置根據(jù)本工程底板特點，測溫點選在平面1/8范圍內(nèi)有代表性的地梁、電梯井、積水坑側(cè)壁、主樓與地下汽車庫底板高差部位，分上、中、下三層布置，每層布置15個測溫點，三層共計45個測溫點；混凝土表面布置8個測溫點；大氣中布置1個測溫點；合計54個測溫點。測溫點的埋設(shè)與處理本工程采用JDC-2型建筑電子測溫儀，先將φ35鍍鋅鋼管底部用海綿條封堵，按設(shè)定標高焊接在粗鋼筋上。測溫結(jié)束后，管內(nèi)用膨脹水泥漿封堵，管頭用鋼板滿焊并刷防銹漆。測溫混凝土入模前須測定混凝土入模溫度。自混凝土入模至混凝土澆搗完畢起7d內(nèi)每2小時測溫一次；自第8天至第14天，每4小時測溫一次，直至停止測溫。每次測溫，都應(yīng)做好書面記錄，并檢查混凝土表面是否缺水以及保溫層是否覆蓋嚴密。每測溫一次，及時計算出混凝土中部與下部、中部與上部以及混凝土表面與大氣溫度之間的溫差，以調(diào)整養(yǎng)護條件，使溫差保持在25℃以內(nèi)。養(yǎng)護本工程采用綜合蓄熱法保溫養(yǎng)護，養(yǎng)護原則為升溫階段阻止混凝土表面熱量散失，減小混凝土內(nèi)部與表面溫差以減小溫度應(yīng)力；降溫階段減慢混凝土降溫速度，避免產(chǎn)生收縮裂縫。具體措施為當混凝土面踩上無腳印，薄膜覆蓋不會影響混凝土表觀質(zhì)量時，在混凝土上灑薄薄的一層水，然后在混凝土上覆蓋塑料薄膜，再加蓋保溫草簾。其中在集水坑、電梯基坑，基礎(chǔ)梁部位采用一層塑料薄膜加兩層草袋一層塑料薄膜，草袋上下錯開，搭接壓緊，交接處包裹。墻柱插筋處用麻袋卷成條狀進行覆蓋?；炷羵?cè)面的保溫容易被人忽視，本工程采用兩層草袋進行覆蓋?；炷翜囟茸兓闆r及應(yīng)對措施選取混凝土一次澆筑體積最大、底板厚度最大的塊體進行分析，混凝土入模溫度24.4℃，大氣溫度13.9℃，溫差10.5℃?；炷馏w積1027m3，24小時內(nèi)一次澆筑完成，抹平壓光后開始覆蓋一層塑料薄膜，一層草袋，這時混凝土內(nèi)部升溫幅度為每小時0.5～1℃。混凝土入模81小時時，混凝土內(nèi)部升溫達到最高值49.6℃（取中心位置點的中心溫度平均值），這一溫度持續(xù)2天后開始緩慢下降，混凝土入模第12天，溫度降到20度以下，接近大氣溫度，停止測溫并分3天掀去草袋、薄膜。在積水坑側(cè)壁、主樓與地下汽車庫底板等截面或高差變化較大部位，升溫和降溫階段均出現(xiàn)溫度跳躍現(xiàn)象，升了降，降了升，反復多次才趨于穩(wěn)定，“升溫——峰值——持續(xù)——降溫”的規(guī)律不是很明顯。針對溫度升降局部變化大、反復無常部位，采取增加一層草袋覆蓋的方法進行保溫養(yǎng)護。溫度理論峰值的實測比較及分析大體積混凝土施工混凝土內(nèi)部升溫公式：TMAX=Tj+0.83×CQ/cp+F/50=18+315×303/0.96×2450+60/50=59.8℃。TMAX—混凝土內(nèi)部最高升溫值；Tj——混凝土的澆筑溫度（℃）,取18℃；C——每立方米混凝土水泥用量（kg）315kg；Q——每千克水泥水化熱量，取303kJ/kg；c——混凝土的熱比，取0.96（KJ/kg×K）；p——混凝土的質(zhì)量密度，取2450kg/m3；F——單方粉煤灰用量。實測溫度峰值49.6℃，與理論峰值相差10.2℃，計算理論峰值比實測值相對較高。分析原因，可能是由于選用礦渣水泥及高摻粉煤灰，減少了水泥水化熱，也延緩了溫度峰值到達的時間；通過分段分塊進行施工，減少了每次澆筑體積和面積，利用澆筑層面散熱，也有效地釋放了水化熱，削減了溫度應(yīng)力。另一方面也可能是目前國內(nèi)關(guān)于大體積混凝土原材料質(zhì)量控制及施工技術(shù)水平都有了較大提高，而大體積混凝土的有關(guān)計算早期從蘇聯(lián)引入，很多系數(shù)在建國初期進行設(shè)定后一直沒有過修訂，傳統(tǒng)的計算參數(shù)值的選取僅考慮與混凝土厚度、齡期有關(guān)，其他因素考慮不足，這樣不能客觀的反映混凝土溫度的真實變化曲線。技術(shù)實施效果筏板基礎(chǔ)混凝土施工完一天內(nèi)表面出現(xiàn)細微裂紋，寬約0.1mm，經(jīng)14天養(yǎng)護裂紋消失，各部位溫差均能控制在25℃范圍內(nèi)，重點需注意溫度變化梯度，混凝土養(yǎng)護完畢無結(jié)構(gòu)裂縫，經(jīng)多次防水效果檢查均無滲漏，效果良好。目前，該基礎(chǔ)已通過地勘、設(shè)計及質(zhì)監(jiān)站等單位驗收，并通過了北京市結(jié)構(gòu)“長城杯”專家評審組初審和復審。結(jié)語大體積混凝土施工溫度及裂縫控制技術(shù)是信息化施工管理的重要手段，隨著建設(shè)的發(fā)展，大體積混凝土施工已越來越多，掌握大體積混凝土測溫