黃超峰

(廈門大學(xué)附屬第一醫(yī)院，福建 廈門 361000)

1 工程概況

某高層公共建筑，總建筑面積4萬(wàn)平方米，1層地下室，地上16層，地下室面積4千平方米，結(jié)構(gòu)為框架剪力墻結(jié)構(gòu)。地下室承臺(tái)及底板均采用C30混凝土，抗?jié)B等級(jí)S8。后澆帶將底板分成兩大塊，其中一塊底板澆筑約為3000m3;有三個(gè)大承臺(tái)，由于底板的面積及承臺(tái)的截面尺寸較大，三個(gè)大承臺(tái)按大體積混凝土施工。施工中按照相關(guān)要求采取相應(yīng)的保溫保濕措施，防止混凝土開裂。

2 大體積混凝土裂縫產(chǎn)生的原因

大體積混凝土由于結(jié)構(gòu)斷面大和水泥用量大，水泥水化時(shí)釋放水化熱會(huì)產(chǎn)生較大溫度變化和收縮作用。由此形成較為復(fù)雜的膨脹或收縮應(yīng)力，導(dǎo)致混凝土產(chǎn)生裂縫。所產(chǎn)生的裂縫主要有兩類。

(1)表面裂縫:混凝土澆筑后，水泥水化熱較大，使混凝土溫度上升。當(dāng)聚積在混凝土內(nèi)部的水泥水化熱不易散發(fā)時(shí)，混凝土內(nèi)部溫度將明顯升高。而混凝土表面通常散熱較快，形成內(nèi)外溫差，使混凝土內(nèi)部產(chǎn)生壓應(yīng)力，表面產(chǎn)生拉應(yīng)力，當(dāng)拉應(yīng)力超過(guò)混凝土抗拉強(qiáng)度時(shí)，混凝土表面就會(huì)產(chǎn)生表面裂縫。此外，當(dāng)混凝土的坍落度較大時(shí)，混凝土表面水分蒸發(fā)引起的體積收縮也會(huì)使混凝土產(chǎn)生表面裂縫。

(2)貫穿裂縫:大體積混凝土降溫時(shí)，由于溫度降低引起混凝土體積收縮，同時(shí)混凝土多余水分的蒸發(fā)也會(huì)引起體積收縮變形。但受到地基和結(jié)構(gòu)邊界條件約束，結(jié)構(gòu)內(nèi)部便會(huì)產(chǎn)生巨大收縮應(yīng)力(拉應(yīng)力)。當(dāng)拉應(yīng)力大于混凝土抗拉強(qiáng)度時(shí)，混凝土整個(gè)截面會(huì)產(chǎn)生貫穿裂縫，或稱為結(jié)構(gòu)性裂縫，給工程帶來(lái)很大危害。這種裂縫因構(gòu)件尺寸、配筋和約束的類型而異。

3 大體積混凝澆筑施工

(1)本工程基礎(chǔ)底板混凝土連續(xù)澆筑不分施工段，但由于施工場(chǎng)地受限，本次澆搗采用一臺(tái)泵管輸送混凝土，混凝土運(yùn)輸車停放在南側(cè)大門處，澆搗方向由東向西方向推進(jìn)。

(2)泵送前要加注水泥砂漿潤(rùn)滑管道，水和砂漿的量依布管長(zhǎng)度而定。

(3)在澆筑大承臺(tái)混凝土?xí)r，嚴(yán)禁一次澆筑到位，應(yīng)分層澆筑，每層不超過(guò)50cm，下層澆筑完畢后方可澆筑上層混凝土，直至與四圍底板一同澆筑面層。施工時(shí)嚴(yán)格控制上下層澆筑時(shí)間間隔，控制在混凝土初凝時(shí)間內(nèi)，原則上不超過(guò)60min。

(5)混凝土振搗采用插入式振搗棒，振搗時(shí)振搗捧排距小于400mm，振搗時(shí)間為15－30S，以混凝土表面不在明顯下沉，且無(wú)氣泡溢出時(shí)為宜。并且在20－30min后對(duì)其復(fù)振，保證混凝土振搗密實(shí)，提高混凝土抗拉強(qiáng)度減小收縮變形。

(6)由于混凝土坍落度比較大，會(huì)在表面鋼筋下部產(chǎn)生水分，或在表層鋼筋上部的混凝土產(chǎn)生細(xì)小裂縫。為了防止出現(xiàn)這種裂縫，在混凝土初凝前和混凝土預(yù)沉后采取二次抹面壓實(shí)措施。

(7)現(xiàn)場(chǎng)按每澆筑200m3制作3組試塊，同時(shí)制作1組抗?jié)B試塊。

(8)防水混凝土抗?jié)B試塊按規(guī)范規(guī)定每單位工程不得少于2組?？紤]本工程不太大，按規(guī)定取2組防水混凝土抗?jié)B試塊。

4 溫度控制

4.1 控制事項(xiàng)

通過(guò)理論公式對(duì)大承臺(tái)混凝土溫差計(jì)算得知，在無(wú)采取保溫措施的情況下，大承臺(tái)混凝土內(nèi)外溫差大于25℃，故在大體積混凝土表面采用一層麻袋加一層木屑進(jìn)行保溫養(yǎng)護(hù)，并在大體積混凝土施工中溫度控制應(yīng)注意以下事項(xiàng):

(1)通過(guò)收集數(shù)據(jù)，邵武以往九月底平均氣溫在25℃，故混凝土的入模溫度控制在25℃，若氣溫超過(guò)25℃時(shí)，采用濕潤(rùn)麻袋遮蓋泵管。

(2)為防止混凝土表面散熱過(guò)快和表面脫水，避免內(nèi)、外溫差過(guò)大干縮而產(chǎn)生裂縫，混凝土澆筑初凝后立即進(jìn)行保溫保濕養(yǎng)護(hù)。保溫養(yǎng)護(hù)時(shí)間根據(jù)測(cè)溫控制，至混凝土內(nèi)部測(cè)溫與大氣溫度基本相同(相差不過(guò)10℃，且穩(wěn)定3d)方可解除保溫養(yǎng)護(hù)層。保濕養(yǎng)護(hù)不少于14d。

4.2 測(cè)溫方案

(1)測(cè)溫儀器采用電子測(cè)溫記錄儀。儀表為手持式數(shù)字顯示儀，具備高低溫報(bào)警功能。

活動(dòng)四：換位思考。至此，學(xué)生已能得出數(shù)量、物質(zhì)、能量三圖形的正確擺放方式。隨后，教師交換橫向和縱向的名稱，再次邀請(qǐng)學(xué)生擺出圖形。圖形變化如圖5所示。

(2)測(cè)溫點(diǎn)布置:①距混凝土表面1.5m高度，露天、不易破壞處設(shè)四個(gè)普通溫度計(jì)測(cè)量大氣溫度，氣溫取讀數(shù)的平均值。②在每個(gè)混凝土泵口用測(cè)溫探頭、測(cè)溫線固定在木棍上制成的探桿測(cè)量混凝土的入模溫度。③在三個(gè)大承臺(tái)混凝土內(nèi)部各豎直埋設(shè)3根測(cè)溫管，測(cè)溫管采用鍍鋅鋼管，在底板內(nèi)部設(shè)置3個(gè)測(cè)溫管。

(3)測(cè)溫時(shí)間:①混凝土澆筑開始起測(cè)溫，第1～4d每1h測(cè)溫1次。②第5～15d每2h測(cè)溫1次。③第16～30d每4h測(cè)溫1次。④第31～60d每12h測(cè)溫1次。⑤原則上，在混凝土中心溫度低于入模溫度后可停止測(cè)溫。

(4)設(shè)置專人負(fù)責(zé)測(cè)溫工作，并在施工前對(duì)測(cè)溫人員進(jìn)行詳細(xì)的交底，保證數(shù)據(jù)采集的準(zhǔn)確性。

4.3 測(cè)溫注意事項(xiàng)

(1)澆筑混凝土前應(yīng)檢查支撐鋼筋是否牢固，測(cè)溫點(diǎn)標(biāo)高是否準(zhǔn)確，探頭、插頭是否包嚴(yán)。

(2)使用探頭測(cè)混凝土入模溫度時(shí)，不得在流動(dòng)的混凝土中探測(cè)。探頭插入混凝土約一分鐘左右后讀數(shù)，每次使用完畢應(yīng)將探頭擦試干凈。

(3)測(cè)溫儀主機(jī)為精密儀表，使用時(shí)應(yīng)小心輕放，嚴(yán)禁摔碰，使用完畢及時(shí)關(guān)機(jī)。

(4)嚴(yán)密監(jiān)測(cè)混凝土的溫升情況，根據(jù)溫度記錄，增減保溫材料厚度或?qū)訑?shù)?？刂拼篌w積混凝土中心溫度與表面溫度之差，表面溫度與環(huán)境溫度之差小于25℃。當(dāng)大體積混凝土中心溫度與表面溫度之差超過(guò)25℃時(shí)，可增加保溫材料厚度或?qū)訑?shù)。

(5)是否停止保溫、測(cè)溫，必須聽從本項(xiàng)目技術(shù)部門指令，不得擅自停止測(cè)溫。

5 后澆帶處理

5.1 沉降后澆帶

沉降后澆帶的封閉時(shí)間根據(jù)沉降觀測(cè)資料的分析結(jié)果，并經(jīng)設(shè)計(jì)部門認(rèn)可后方可實(shí)施。因沉降后澆帶保留時(shí)間較長(zhǎng)，為防止垃圾及砼渣落入其中，在封閉前填入砂，待封閉時(shí)用吸塵器將砂吸出。為防止后澆帶內(nèi)鋼筋經(jīng)長(zhǎng)期暴露在空氣中銹蝕而影響受力性能，將后澆帶內(nèi)鋼筋涂抹環(huán)氧樹脂，并在澆灌混凝土?xí)r預(yù)先做好鋼筋的除銹工作。后澆帶內(nèi)的止水鋼板需經(jīng)過(guò)鍍鋅處理。為了不影響底板的正常使用，在底板澆搗前，在后澆帶沿口預(yù)埋L40×4等邊角鋼，在后澆帶上做鋼蓋板臨時(shí)封閉。二次澆筑用微膨脹混凝土，強(qiáng)度比兩側(cè)板混凝土高一個(gè)等級(jí)。

5.2 伸縮后澆帶

凡涉及到后澆帶所在鋼筋混凝土跨豎向支撐和模板在澆搗后澆帶混凝土前嚴(yán)禁拆除。伸縮后澆帶，控制間距為不大于70m，伸縮后澆帶混凝土在基礎(chǔ)底板施工完成60d后方可封閉。

6 混凝土養(yǎng)護(hù)

(1)混凝土澆筑及二次抹面壓實(shí)后應(yīng)立即覆蓋保溫，先在混凝土表面覆蓋一層麻袋，然后在上面覆一層木屑。

(2)新澆筑的混凝土水化速度比較快，蓋上塑料麻袋后可進(jìn)行保溫保養(yǎng)，防止混凝土表面因脫水而產(chǎn)生干縮裂縫。

(3)柱、墻插筋部位是保溫的難點(diǎn)，要特別注意蓋嚴(yán)，防止造成溫差較大。

(4)停止測(cè)溫的部位經(jīng)技術(shù)部門和項(xiàng)目技術(shù)負(fù)責(zé)人同意后，可將保溫層及木屑清除，使混凝土散熱。

7 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，對(duì)基礎(chǔ)底板混凝土工程的質(zhì)量控制，首先應(yīng)從選定水泥、骨料級(jí)配和含泥量等原材料入手，要求摻加合適的摻合料、外加劑，并通過(guò)試配降低每m3混凝土的水泥用量，從而根本上解決升溫階段的裂縫產(chǎn)生。其次，在施工時(shí)對(duì)施工工藝及方案需加強(qiáng)控制，尤其對(duì)較大面積的底板要求設(shè)置合理的后澆帶及采取合適的細(xì)部處理措施。

[1]中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB50496－2009，大體積混凝土施工規(guī)范.北京:中國(guó)計(jì)劃出版社，2009.

[2]張傳倉(cāng)，楊利民，周艷勤，等.大體積混凝土測(cè)溫技術(shù)工程實(shí)踐應(yīng)用，混凝土，2007，(4).