■张学东 ■福建永泰建筑工程公司，福建 厦门 361004

1 工程概况

某综合楼位于厦门市湖里区寨上社区，总建筑面积15797m2，地上九层，地下两层，该工程于2013 年3 月正式动工，地下室总面积4592，地上11332m2。该工程筏板基础施工正值盛夏，在施工中采用“信息化”施工，以掌握大体积混凝土的水化热大小以及混凝土内部不同尝试温度场的升降变化规律，随时监测混凝土内部温度情况，有针对性地采取相应的技术措施，有效地防止了贯穿缝的出现，保证了大体积混凝土的施工质量。

2 大体积混凝土的温度裂缝成因分析

2.1 表面裂缝——产生在混凝土升温阶段

大体积混凝土在硬化期间的水泥水化过程，会释放大量的水化热，使混凝土中心及基础块中部区域产生很高的温度(基础块厚度越大，温度越高)，而混凝土表面和边界受气温影响，温度较低，这样形成较大的内外温差，使混凝土内部产生压应力，表面产生拉应力，当温差超过一定的限度，其所产生的温度应力极易使新浇筑混凝土产生裂缝。

2.2 收缩裂缝——产生在混凝土降温阶段

当混凝土降温时，混凝土由于逐渐散热而产生收缩;在混凝土硬化过程中，由于混凝土内部拌合水的水化和蒸发，以及胶质体的胶凝等作用，促进了混凝土的收缩。这两种收缩在进行时由于受到基底及结构本身的约束，以致产生较大的收缩应力(拉应力)，当这种收缩应力超过一定的限度，其所产生的温度应力就会在新浇筑混凝土基础中产生收缩裂缝。这种收缩裂缝有时会贯穿混凝土基础全断面，成为结构性裂缝。

3 大体积混凝土裂缝控制技术措施

由以上分析，大体积混凝土引起裂缝的主要原因:水泥水化热的大量积聚，使混凝土出现早期温升和后期降温现象。为此在本工程大体积混凝土施工中，主要采取下列措施来降低水化热。

3.1 混凝土材料质量控制措施

(1)所用材料必须符合现行国家标准规定;(2)水泥选用中低水化热的水泥品种，本工程选用为42.5 级矿渣硅酸盐水泥来配制混凝土，减少水化热，降低混凝土的温升值。并尽量选用后期强度(90 或120天)，在混凝土中掺适量粉煤灰，降低水泥用量，以减少水化热量;(3)充分利用混凝土后期强度，根据试验每增减10kg 水泥，其水化热将使混凝土的温度相应升降1℃，因此，尽量减少每立方米混凝土的水泥用量;(4)混凝土浇筑适当预留一些孔道，采取通冷水或冷气降温;(5)在拌合混凝土时，通过掺人适量的微膨胀剂或膨胀水泥使混凝土得到补偿收缩，减少混凝土的温度应力;(6)掺加磨细粉煤灰和减水剂，以减少每立方米混凝土的水泥用量和用水量;(7)粗细骨料的选择:①采用5mm～31.5mm 的连续级配碎石，即可在相同水灰比情况下减少每立方米混凝土的用水量和水泥用量;②采用中砂以减少每立方米混凝土的用水量和水泥用量;③并严格控制砂、石子含泥量，降低水灰比，本次施工石子含泥量控制在1%之内，砂的含泥量控制在2%之内，加强振捣，以提高混凝土的密实性和抗拉强度;(8)采用良好可泵性的混凝土配合比，混凝土坍落度控制在14cm，混凝土初凝的时间要求大于10h;(9)控制混凝土料出机温度。在混凝土料中，对混凝土出机温度影响最大的是石子和水的温度，砂则次之。为了降低混凝土料的出机温度，施工时在砂、石堆场搭设了简易遮阳装置，必要时向骨料喷冷水。水是经检测合格的深井地下水，以降低混凝土搅拌和浇筑的温度;(10)控制混凝土浇筑温度。混凝土搅拌机出料后，经搅拌车运输、卸料、泵送、下料、振捣、平仓等工序后的混凝土温度即浇筑温度也需要加以控制。在混凝土浇筑时每一车测温度及坍落度检测并记录，混凝土搅拌车到场等待时，采用往搅拌罐上喷冷水等措施，来控制混凝土的浇筑温度。

3.2 大体积混凝土施工措施

(1)混凝土采用商品混凝土，搅拌车运输，泵送入模，由于混凝土方量较大一次性浇筑完成，在混凝土入模时，采取措施以加强模内的通风，加速模内热量的散发;(2)根据商品混凝土的流动性大的特点，本次施工采用“四台泵车从四角度同时浇筑、段定点、浇筑人员固定、薄层浇筑、循序推进、一次到顶”的斜面浇筑方法，以缩小混凝土暴露面积及增大浇筑强度等措施以缩短浇筑时间;(3)分层浇筑混凝土，，将混凝土浇筑按照后浇带位置分为两部分，两部分同时施工，每一部分配备一台混凝土泵送机，采用阶梯斜面分层式浇筑法进行浇筑施工，每一层的厚度控制在40cm 左右，按照图1 所示的示意图进行分层浇筑。整个浇筑过程要有监理人员及相关技术人员在现场指导，各浇筑层之间的间歇时间不得低于混凝土的初凝时间，待混凝土达到一定的强度后再进行下一层的浇筑;(4)混凝土泵送时，优先供应中间泵位，使混凝土浇筑呈突弧形向前进行，以便混凝土泌水随混凝土浇筑流向两侧，再用软轴水泵及时排除泌水。在收头处浇筑时，采用反向斜面分层，使泌水上升形成一集水沟，便于抽除;(5)混凝土表面处理:在混凝土初凝前1h～2h，先用长括尺按标高刮平，然后在混凝土初凝前用工具打磨抹压2 次，并用硬扫帚刷混凝土表面，以闭合早期收缩裂缝。

图1 混凝土分层浇筑示意图

3.3 底板降排水处理

本工程地基土为强风化砾泥质砂岩，底板直接与地基土接触，存在承压裂隙水渗出的可能性，这就要求做好地基土降排水工作。结合本工程特点，选用盲沟加集水井的方式进行降排水，处理后应达到水面低于垫层底面至少30cm。集水井一般设置在开挖较深的电梯井、柱墩等位置，与挡土墙相距至少2m。在基础底板垫层施工完成后混凝土工程施工前设置并开挖集水井和盲沟，并加设垫层和防水层。

3.4 大体积混凝土养护措施

大体积混凝土工程的养护要做好混凝土的温差控制工作，混凝土在水化过程中会释放大量的水化热，在大体积混凝土中这部分水化热很难较快的散失，因此会使得混凝土内部温度急剧上升，内外会产生较大的温度差，诱发温缩裂缝。本工程选用在底板内部埋设循环水管的方法降低混凝土内部的温度，循环水管选用直径为20mm 的钢管，设置在底板中线偏下的位置，沿水平方向均匀布置，管间距为80cm，铺设时尽量与钢筋直接接触，利用钢筋良好的导热性能促进其降温。除做好大体积混凝土内部降温工作外，还必须做好混凝土内部的温度检测工作，对混凝土内部温度进行实时监测，确保混凝土内外温差不超过规范要求。温度监测设备主要包括温度探头和温度仪，温度探头一般埋设在混凝土内部，通过数据线将数据传导给温度仪，温度)仪再对各点传来的温度进行综合处理分析。温度监测点一般设置在混凝土的上表面、中心处以及下表面，每个监测点可设置3 个温度探头。在混凝土开始水化后就要进行温度监测工作，每隔三小时进行一次数据采集，混凝土内外温差不得超过25℃，发现温度异常情况必须采取有效措施进行处理。

4 保温保湿措施

大体积混凝土由于混凝土硬化期间所释放的大量水化热聚集在大体积混凝土的中心部位，使中心部位的温度急剧上升，与上表面温度形成较大的温差，这会使混凝土产生温度裂缝，因此必须对大体积混凝土采取一定的保温保湿措施。在本工程大体积混凝土采用的保温措施是在塑料薄膜保温基础上加盖2 层草包，在混凝土表面四周砌墙放水在表面养护，经过22d 的水养护监控测试温度结果，大体积混凝土基础养护结束后检查，没有发现结构性裂缝，表明这种措施是有效的。

5 大体积混凝土浇筑采用切实可行的施工预案

5.1 施工准备

(1)技术准备:包含测温孔的步骤，现场大体积混凝土浇注的施工顺序，浇注的具体温度计算及相关的混凝土原材的技术要求等;(2)施工现场准备;(3)设备配备;(4)混凝土浇筑施工机具配置。

5.2 混凝土浇筑

(1)大体积混凝土施工流程;(2)大体积混凝土施工;(3)施工缝施工;(4)大体积混凝土温度计算;(5)模板的侧压力计算;(6)质量管理;(7)安全管理;(8)文明施工及环保、环卫;(9)保证混凝土连续浇筑的应急预案。

在施工准备过程中，施工方召集了专家组对施工方案进行研讨和评审，邀请了工程结构裂缝控制相关专家到施工现场作专题讲座，项目部还组织相关单位和人员进行多次交流和交底，真正做到了精心组织、周密安排。施工过程中，项目部全员参与，严格按照施工方案的组织体系，轮班上岗，实行“一泵一组，全程全检”的管理制度，混凝土公司预留一台泵车备用，一台发电机等整个施工过程严格受控，在项目部员工的奋力拼抢下24 小时内完成筏板基础大体积混凝土浇筑。比原计划提前安全保质地完成了施工任务。并得到监理和业主的一致认可和好评。第一次大体积混凝土浇筑工作，为工程下一阶段的顺利进行打下了坚实基础。

6 结语

通过以上技术措施和严密的监控，本工程筏板基础大体积混凝土施工取得了较好的效果，未出现任何影响混凝土质量的问题。实践表明，只要我们严格控制大体积混凝土的水泥用量，选用低水化热水泥，掺加合适的混合材料和外加剂，优化混凝土配合比，提高混凝土搅拌及运输质量;合理选择浇灌时间，完善浇筑工艺，提高浇筑、振捣和平仓等操作质量以及加强养护工作，以提高混凝土浇筑全过程的施工工艺水平来提高混凝土的抗裂度，这样在常规施工情况下亦能完全控制和防止大体积混凝土的温度裂缝。