马国刚

摘要：本文主要针对大体积混凝土出现裂缝的主要因素进行简单的介绍，同时提出有效的控制措施。为了更好的提高大体积混凝土施工工程的施工质量结合了某建筑工程的实例进行说明，从而有效提升大体积混凝土施工过程的管理质量，同时降低水泥水化热作用。

关键词：大体积；混凝土；施工裂缝；养护

中图分类号：TV331文献标识码： A

近十多年来，我国建筑行业发展的迅猛，施工方法已发展为以全现浇钢筋混凝土施工为主体，采用预拌商品混凝土泵送超高浇筑工艺，施工水平大大提高。高层建筑与低层建筑相比，其施工特点是采用高强度大体积混凝土、泵送混凝土施工等一系列关键技术，单位工程量大、混凝土工程量巨大、施工复杂、难度高等，其中大体积混凝土施工裂缝的控制十分关键。混凝土裂缝是由于多种复杂因素作用所产生的拉应力引起的，认真分析混凝土裂缝的形成原因，才能达到预防与控制混凝土裂缝的目的，尤其是大体积混凝土水泥水化产生大量的水化热作用而产生的温度裂缝的控制则是关键。

1.混凝土温度裂缝产生原因分析

1.1温度裂缝产生原因分析

大体积混凝土表面或温差变化较大区域的混凝土易产生温度裂缝。在混凝土浇筑后的硬化过程中，水泥水化产生大量的水化热。据有关资料显示，当混凝土水泥用量在350~550 kg/m3，每立方米混凝土将释放出17500~27500kJ的热量，使混凝土内部温度上升至约70°C。由于大体积混凝土内部大量聚积不易散发的水化热，导致内部温度急剧上升，而混凝土表面散热较快，由此内外就形成的较大温差，造成内部与外部热胀冷缩的程度不同，使混凝土表面产生一定的拉应力。当拉应力高于混凝土的抗拉强度极限时，混凝土表面就会产生裂缝，这种裂缝多在混凝土施工的中后期产生。在混凝土施工过程中当温差变化较大，或者环境温度突然降低，混凝土表面温度急剧下降，而产生收缩，表面收缩的混凝土受内部混凝土的约束，将产生很大的拉应力而产生裂缝，这种裂缝通常只在混凝土表面较浅的范围内产生。通常大体积混凝土裂缝有表面裂缝、收缩裂缝，收缩裂缝按其成因又可分为凝缩、自生收缩、冷缩、干缩等。因此，高层建筑大体积混凝土施工裂缝控制措施必须提前制定合理的预防与治理措施，对于温度裂缝控制措施，如对水泥水化计算不准、现场混凝土降温及保温措施不到位，引起混凝土内部温度过高或内外温差过大，混凝土都会产生温度裂缝，必须高度重视。

1.2主要控制措施

温度裂缝控制主要措施是采用较低水化热水泥在保证强度的前提下降低水泥用量，掺粉煤灰和减水剂，提高混凝土抗拉强度;采用泵送预拌混凝土、分段、分层连续作业的合理浇捣方法，并及时养护及进行测温监控等。

2.大体积混凝土施工温度裂缝控制实例

本人曾负责过多座建筑的管理工作，在建筑大体积混凝土施工的温度裂缝控制措施方面得到一些体会，如某大学32层高层住宅楼为剪力墙结构，抗震等级二级，桩筏基础，筏板为C30混凝土，厚度1500mm，底板外层钢筋为Φ22@ 170，内层钢筋为Φ16C 250，长62.4m，宽为17.3m ,混凝土量约1560m3，属于大体积混凝土工程。采用较合理措施浇筑施工，一次浇筑到顶，刮平养护后检查未发现裂缝，温度裂缝控制良好，施工质量验收合格。施工的具体措施如下:

2.1混凝土材料选用

混凝土选用商品混凝土，合理控制混凝土的浇筑温度，要求搅拌站采取相关措施，控制混凝土的出罐温度不超过30°C。水泥采用PO 42.5普通水泥，水泥用量控制在约300kg/m3，砂为中粗砂，含泥量毛3 %;石子为5~2.5m m砾石，含泥量≤1%，粉煤灰掺量控制在25% -30%之间;外加剂掺入泵送剂、缓凝型减水剂、膨胀剂，要求混凝土初凝时间不小于6h。

根据使用的材料通过试配确定混凝土配合比，水灰比控制在0.5~0.6间，雨天加强砂石含水率测试，砂率控制在0.4~0.5,混凝土坍落度控制在14~16cm。

2.2混凝土施工热工温度计算

①设商混凝土站出罐温度T1030<300C，室外平均气温Tq为32°C,搅拌棚温度Td为2 7°C。由公式:T 1=T c-0.16 (Tc-T d)求得混凝土拌合物温度T c=30.6 °C

则混凝土浇筑温度Tj=T c+ (T q-T c)(A 1+A 2+A 3) =30.9 °C

②混凝土内部绝热温升T=(w×C×Q)/0.83+FA/50=48.2 °C。

③混凝土内部最高温度由分层浇筑厚度450mm，查表得=0.5，Tm ax=Tj+T× =55°C。

计算结论:经过控制混凝土的出罐温度及现场采取分层浇筑的措施不超过3 0°C，混凝土的内外温差小于2 5 °C。所以养护无需采取特殊措施，采用草袋覆盖浇水养护即可。

2.3商品混凝土拌制、运输

①掺入外加剂的混凝土搅拌时间不得小于2min。

②商品混凝土搅拌站，每站生产能力为100m /3h，混凝土输送车共用8台，每小时供应混凝土不少于60m 3确保连续浇筑。

2.4大体积混凝土浇筑方法

2.4.1确定分层分块的尺寸

大体积混凝土应整体、连续一次性浇筑完毕，根据减少约束的要求，在保证结构整体性的原则下，将基础混凝土浇筑平后浇带处分为东西两块分段浇筑，由东往西分两层采用斜面分层浇筑。每层厚度约450m m，浇筑带宽度控制在3.0~3.5m间，分层分段尺寸及浇筑方向按照大体积混凝土分层浇筑平面示意图施工。

2.4.2混凝土浇筑施工

①混凝土由东往西分两层浇筑，采用机械振捣，做到“快插慢拔”，每点振捣时间一般以20-30s为宜，并应视混凝土表面呈水平不再显著下沉、不再出现气泡、表面泛出灰浆为准。筏基周边止水300m m高外墙振捣后，不得再在其下部振捣底板混凝土，避免了出现烂根现象;

②控制好层间间隔时间，一定要在下层混凝土尚未凝结前浇筑每二层，浇筑带间、层与层间严禁出现“冷缝”现象。浇筑上层混凝土时，振捣棒应插入下层混凝土5cm左右;

③振捣时要防止振动模板，并尽量避免碰撞钢筋、管道、预埋件等。每振捣完一段，应随即用刮尺赶平，铁滚筒碾压两遍，木抹子搓平，待混凝土收浆前，再用木抹子搓一遍，搓下次搓实，避免产生塑性裂缝;

④对混凝土浇筑过程中，易产生的泌水和浮浆，通过设排水沟流入积水坑和后浇带，再用真空泵抽走;

⑤后浇带处用拉丝钢板网拦挡，浇筑流入的水泥浮浆应及时清理干净，后浇带补浇时，留缝两边应放橡胶腻子止水条;

⑥现场每隔2小时做一次坍落度测试，如有问题及时与搅拌站联系调整;每200m ''混凝土做3组抗压强度试块，抗渗试块做两组。

2.5混凝土养护

混凝土浇筑完毕后，及时养护，尽快用草袋覆盖，并洒水养护。夏季中午气温较高时，最后一遍木抹子搓完后，应及时(1小时内)用塑料薄膜改用草袋洒水养护，养护时间不少于14天。

2.6混凝土测温

①测温孔的布置必须具有代表性和可比性，垂手而得方向上下层均应布置，平面应在边缘及中间布置，平面测点间距一般为3.0~5.0m.测温孔用钢管埋设，并编号，孔口若悬河必须遮盖，测温孔布置应遵照绘制好的筏基混凝土浇筑测温孔平面布置图进行;

②测温工具宜采用半导体液晶显示温度计。混凝土终凝后每2h测一次，3天后每4h测一次，5天后每6h测一次，测温不少于7d.测温过程中，当发生温差超过2 5 °C时，应及时采取措施降温，防止混凝土产生温差应力和裂缝;

③测温工作要由经过培训责任心强的专业人员负责，测温记录应交给技术负责人阅签，作为对混凝土施工质量的控制依据。

3.结论

通过工程实例分析:根据建筑设计和环境条件等综合因素，通过试验及计算等优化方法制定正确施工方案，采用合理有效的裂缝控制措施，尽量减少水泥水化热作用，提高混凝土抗拉强度，合理浇捣方法，加强测温监控及时养护等一系列施工措施，是大体积混凝土施工裂缝的预防与控制的关键。并且应加强施工过程管理，才能保证高层建筑施工工程质量，提高高层建筑的施工水平，使我国高层建筑的发展迈向新的台阶。

参考文献：

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[4] 毕志敏. 谈大体积混凝土施工裂缝控制[J].工程建设与设计，2014,08