大体积混凝土基础施工温差裂缝控制的方法探讨

　　摘要：大体积混凝土温度裂缝问题十分复杂，它涉及到和工程结构相关的各方面。本文结合工程实例，对大体积混凝土基础工程施工温差裂缝控制进行了探讨，以供同仁参考。

　　关键词：大体积混凝土,强度,温差裂缝

　　一、工程概况

　　某工程建筑总面积：1304.97m2，主体结构为35.1m(长)×18.7m(宽)×17.0m(高)的筒形结构，混凝土直形墙最厚2.7m、最薄2.0m、顶板厚1.3m;混凝土方量约4250m3，钢筋用量约541t;屋面结构找坡i=3%，现浇天沟，有组织排水。墙体为钢筋混凝土结构，顶板为型钢混凝土组合结构;对主体结构混凝土施工的尺寸精度要求高，尤其防护大门与混凝土墙体间隙不大于2.5cm。墙体外表采取压花板保温隔热材料措施进行隔热处理。

　　二、主要技术措施

　　(1)混凝土原材料的选择及配合比设计

　　①选用低水化热的水泥品种，如矿渣硅酸盐水泥，并在保证混凝土强度的前提下，尽量减小水泥用量;②选用级配良好的粗骨料，并严格控制含泥量，同时选用细度模数>2.5的中、粗砂;③掺加粉煤灰及缓凝型减水剂，降低水灰比，改善和易性，减小水泥用量，同时可推迟混凝土初凝时间，减缓水化热释放速度，本工程根据具体情况，决定将混凝土初凝时间调整为5小时±20分钟为宜，有利于保证混凝土浇注的连续性;④严格控制混凝土坍落度，结合本工程所处的地理位置、气候等特点和设计要求，将混凝土坍落度控制在12～14cm之内，以减小混凝土泌水及保证混凝土的强度;⑤试配多组混凝土配合比，并进行温度计算，选择符合要求一组作为正式混凝土配合比。

　　(2)采取措施降低混凝土的入模温度

　　由于混凝土施工处于气温较高季节，可通过搭凉棚浇水降低骨料(特别是碎石)温度，避免使用刚出厂的高温水泥以及降低搅拌用水温度等措施来降低混凝土入模温度(此环节派人到商品混凝土生产商处进行监控，保证混凝土入模温度)。

　　(3)混凝土成型工艺

　　根据大体积混凝土的技术特征，在确保混凝土具有良好的和易性和温度要求(拌和温度和浇筑温度)的情况下，该基础混凝土采取连续作业，一气呵成的方法施工，以满足结构整体浇筑的需要。

　　1)混凝土供料方式

　　①本工程采用商品混凝土，混凝土输送泵下料的方式施工;②拌制混凝土所用的水泥、砂、石等原材料，必须经进场检验合格后方可使用;③水泥：选用强度等级42.5MPa硅酸盐水泥，水泥用量不得超过300kg/m3，水泥应有出厂合格证明书，且存放不得超过三个月，在使用水泥前，必须有水泥检测试验报告，对不符合要求的劣质水泥应禁止使用;④砂：选用中粗砂，砂的含泥量不超过1%(设计强制要求);⑤石：选用20～40mm粒级的碎石，含泥量不超过1%(设计强制要求);⑥水：采用市政自来水;⑦各等级混凝土配合比，均由实验室通过试配确定后提供施工配合比，拌制时严格按配合比计量。

　　2)混凝土浇筑方法

　　为了保证混凝土浇筑的施工质量，本工程分为三个施工段进行浇筑。第一段为基础段，即从基础底到设计要求留设的施工缝-0.200m处(混凝土方量约800m3)，第二段为直形墙部分，即从-0.200m到+14.930m施工缝处(混凝土方量约3400m3);第三段为屋面板部分(混凝土方量约850m3);从混凝土的方量上看，第一和第三浇注没有多大的困难，难点为第二段,最大方量的施工段(-0.200m至+14.930m处直形墙)的混凝土工程量约为3400m3左右。按所需浇注混凝土的周长计算，每50cm分层混凝土方量约100m3，混凝土输送泵每台10-20m3/小时输送混凝土计算(考虑影响混凝土运输所产生的各种因素)，准备两台混凝土输送泵,一台作业，其中一台备用，按平均15m3/小时计算，每层浇注时间为3小时左右，既可以满足混凝土的接缝问题，由可以满足架设模板的时间。按每3小时浇注100m3计算，最大方量的施工段连续浇注,保证5~6天就能够顺利完成,并且能满足设计对于工程的总体要求。

　　3)混凝土的振捣方法

　　首先注意分层，按500mm分层，采用踏步式斜面分层，使混凝土沿基础和外墙全高均匀上升。因墙体较高，浇筑墙体须设置串筒，操作人员可下到钢筋笼里面振捣。在上一层混凝土凝固前必须将此层混凝土浇筑完毕，不得随意留设施工缝。每隔500mm左右插一次振动棒，要做到“快插慢拔”，插点均匀，逐点移动，顺序进行，不得漏振，达到均匀振实。振捣次层混凝土时振动棒插入上一层不少于50mm，以消除两层间的接缝。同时，在振捣上层混凝土时，要在混凝土初凝前进行。振动器在每一插点上振捣延续时间以混凝土表面呈水平并出现水泥浆和不再出现气泡及不再有显著的沉降为度，振捣时间约20~30秒。混凝土表面泌水要及时排除。振捣顺序应先低标高部位再后高标高部位，在交叉处节点位置的钢筋较多，有几层钢筋，注意不要漏振。

　　4)表面处理及养护

　　对已浇筑完毕的混凝土，应加以覆盖和浇水，并应符合下列规定：①应在浇筑完毕1天后，对混凝土直形墙挂麻袋或塑料布覆盖和浇水;②抗渗防水混凝土浇水养护时间不得少于14天;③浇水次数应能保护混凝土处于润湿状态;④在已浇筑的混凝土强度达到1.2N/mm2以前，不得在其上踩踏或安装模板及支架。

　　三、大体积混凝土的温差计算

　　本工程大体积混凝土施工天气平均温度约30℃，混凝土出罐温度及入模温度预计不大于28℃。混凝土内部绝热温升：根据承台、底板C35、S6抗渗混凝土配合比设计经验，每立方米混凝土水泥用量约为300kg，混凝土比热C=0.97(J/kg.k)，混凝土密实度2400kg/m3，42.5MPa水泥每kg水化热Q=461KJ/kg，为防止大体积混凝土承台板产生温差裂缝，应尽量降低混凝土内部绝热温升与混凝土表面的温差。根据《混凝土结构工程质量验收规范》(GB50204—2001)和设计要求的规定：大体积混凝土水化热引起的混凝土内、外部最大温差不宜超过25℃。根据计算，本工程墙体大体积混凝土在浇筑三天以后内部最高温度，当h≤2000mm内部最高温度可达56.313℃，覆盖一层塑料薄膜和一层草袋，其表面温度可达到40.78℃。大体积混凝土内外温差为：56.313-40.78=15.533<25℃，混凝土表面温度与大气温度之差为：40.78—33=7.78<25℃大体积混凝土温差小于25℃，满足承台大体积混凝土的抗温度裂缝要求。

　　四、混凝土抗裂缝处理方法及测温方法和处理

　　结合本工程特点，在浇注混凝土前将ф40的镀锌管按纵横向@650敷设(不影响混凝土结构强度)。进水管接市政自来水，出口接到储水池，通过检测混凝土内部温度，采用内外养护的控制方法，混凝土内部采用每天不间断的循环水养护，从而降低混凝土内部的温度，达到设计的抗温度裂缝要求。重点要加强混凝土成型后1~3天的养护，延续时间不少于半个月。为了了解混凝土内部温度变化情况，必须做好新浇混凝土的测温工作。

　　(1)测温工具：采用酒精温度计

　　(2)测温孔的设置及测温方法

　　在沿混凝土直形墙中部竖向@4000敷设一条约17M长(建筑物总高)的ф25的镀锌管作为测试混凝土内部温度的测温孔，并编号做好标记，待混凝土初凝后，用保温塞堵上空后即可进行测温，必须安排专门人员对每个测温孔测温，每两个小时进行测温一次，制作好测温记录表记录下测温时间和每个测温孔的温度。将测温结果即时反馈到技术部，是否可以采取降温措施。

　　(3)测温孔的处理：当停止测温后，测温孔内用1:2水泥砂浆(425R普通硅酸盐水泥，内掺水泥用量的4%的108胶水，水灰比为0.3分层捣实灌孔、养护，每300mm为一层，用硬木棍或细钢筋用力捣实。第(2)种方法则可以不处理，但成本投入大。根据本工程实际情况，本工程决定采用第(2)种方法进行测温控制。

　　五、结 语

　　随着我国基础建设的迅速发展，不论是道路桥梁，还是房屋建筑，大都是采用钢筋混凝土结构，但大体积混凝土工程施工过程中,经常会出现裂缝而影响结构的安全。本工程由于技术措施和方法的有效、可行，准备工作充分，使该工程大体积混凝土施工顺利完成，保证了工程质量。通过多次观察、测量，基础承台未发现任何裂缝，效果良好。

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文章名称： 大体积混凝土基础施工温差裂缝控制的方法探讨

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