（鄭州工業(yè)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院 河南 鄭州 451100）

0.前言

大體積混凝土一般指結(jié)構(gòu)斷面尺寸超過80cm的混凝土結(jié)構(gòu)或者是由于水化熱導(dǎo)致的混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部溫度峰值同外部環(huán)境溫度之差超過25℃的混凝土結(jié)構(gòu)。因此大體積混凝土的顯著的兩個(gè)特征就是結(jié)構(gòu)的尺寸相對(duì)較大和由水化熱所引起的內(nèi)外溫差較大，結(jié)構(gòu)尺寸的增加會(huì)使得大體積混凝土施工的難度有所增加，而內(nèi)外溫差的增大十分容易導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫。

1.建筑工程基礎(chǔ)大體積混凝土主要病害及原因分析

對(duì)于建筑工程基礎(chǔ)大體積混凝土結(jié)構(gòu)而言，其最為主要的病害就是裂縫，而裂縫又是在多方面因素共同影響下產(chǎn)生的，下面就對(duì)大體積混凝土裂縫產(chǎn)生的原因進(jìn)行簡(jiǎn)要的分析。

1.1 澆筑初期的溫度梯度

基礎(chǔ)大體積混凝土澆筑初期，水泥產(chǎn)生的大量水化熱會(huì)導(dǎo)致混凝土溫度迅速上升，但澆筑初期混凝土的表面具有較好的散熱條件，因此混凝土表面的溫度上升并不十分明顯[1]。但在混凝土內(nèi)部，其傳熱和散熱的條件都較差，散失的熱量較少，溫度上升也非常大，所以使得混凝土從內(nèi)到外形成了一個(gè)由高到低的溫度梯度，溫度梯度的存在會(huì)使得混凝土內(nèi)部產(chǎn)生向外膨脹的壓應(yīng)力，而在混凝土的表面由于對(duì)其膨脹進(jìn)行約束，進(jìn)而產(chǎn)生拉應(yīng)力，所以在混凝土表面的拉應(yīng)力超過了其抗拉強(qiáng)度的時(shí)候，在混凝土的表面就會(huì)出現(xiàn)裂縫。

1.2 澆筑后期的收縮

在基礎(chǔ)大體積混凝土澆筑的后期，混凝土的溫度會(huì)逐漸降低，而溫度的降低又會(huì)引起混凝土的收縮，同時(shí)再加之受到混凝土中多余水分蒸發(fā)的影響，使得其體積出現(xiàn)變形收縮的情況，但是由于基礎(chǔ)大體積混凝土結(jié)構(gòu)存在邊界條件約束，所以不能夠自由地變形，從而導(dǎo)致溫度應(yīng)力的產(chǎn)生[2]。在溫度應(yīng)力超過了混凝土的抗拉強(qiáng)度時(shí)，混凝土就會(huì)出現(xiàn)裂縫，這種裂縫既可能是邊界約束裂縫，也可能是貫穿裂縫。

1.3 外界環(huán)境溫度的變化

在進(jìn)行基礎(chǔ)大體積混凝土施工的過程中，外界環(huán)境溫度的變化也是導(dǎo)致溫度裂縫產(chǎn)生的一個(gè)重要因素，如果外界環(huán)境的溫度越高，混凝土澆筑的溫度也會(huì)升高，而如果外界環(huán)境溫度降低，混凝土內(nèi)部降溫的幅度也會(huì)增加，尤其是在氣溫突然降低的情況下，大體積混凝土內(nèi)部的溫度梯度會(huì)大大增加，從而導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生[3]。

2.建筑工程中基礎(chǔ)大體積混凝土施工技術(shù)研究

2.1 工程簡(jiǎn)介

本工程為粵澳合作中醫(yī)藥科技產(chǎn)業(yè)園孵化器IN1-3及加速器RD10-12工程，項(xiàng)目位于廣東省珠海市橫琴區(qū)環(huán)島北路2522號(hào)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)區(qū)，建筑面積為77386.87m2。共分為兩個(gè)組團(tuán)，分別是IN1-3和RD10-12組團(tuán)，兩個(gè)組團(tuán)建筑均采用框架結(jié)構(gòu)，地下一層，地上五層，基礎(chǔ)采用樁筏基礎(chǔ)，大體積混凝土所在位置為基礎(chǔ)底板，底板的形狀不規(guī)則，IN1-3組團(tuán)基礎(chǔ)底板周長約為326m，厚度為1m，RD10-12組團(tuán)底板的周長約為400m，厚度也為1m。

2.2 基礎(chǔ)大體積混凝土施工技術(shù)

2.2.1 選擇合理的施工方法

在進(jìn)行建筑工程基礎(chǔ)大體積混凝土施工的過程中，施工方法的選擇對(duì)于大體積混凝土施工的質(zhì)量有著非常重要的影響，因此必須要依據(jù)工程的實(shí)際情況對(duì)于施工方法加以選擇，從而有效地保證基礎(chǔ)大體積混凝土施工的質(zhì)量。在本工程中，對(duì)于兩個(gè)組團(tuán)的基礎(chǔ)底板混凝土，均采用跳倉法施工，IN1-3組團(tuán)和RD10-12組團(tuán)均劃分為六個(gè)流水段，IN1-3組團(tuán)、RD10-12組團(tuán)流水段的劃分情況及流水施工順序如圖1所示。對(duì)于兩個(gè)組團(tuán)中每一個(gè)區(qū)段，在澆筑時(shí)采用兩臺(tái)車載泵和兩臺(tái)布料機(jī)從不同方位按照由遠(yuǎn)及近的順序進(jìn)行澆筑。為了有效地保證基礎(chǔ)底板大體積混凝土的連續(xù)澆筑，將澆筑時(shí)間確定為夜晚，并且保證攪拌站供應(yīng)混凝土的時(shí)間間隔不超過30min。在采用跳倉法施工的過程中，以基礎(chǔ)筏板的面積大小沿縱向和橫向進(jìn)行分倉，且倉格之間的間距不超過40m，同時(shí)對(duì)于每一個(gè)倉格進(jìn)行編號(hào)。底板和底板施工縫采用鋼板防水措施，在施工縫處采用6@80×80雙向方格骨架，并且用20目/cm2鋼板網(wǎng)封堵混凝土。

圖1 地下結(jié)構(gòu)流水段施工圖

2.2.2 控制混凝土的澆筑

混凝土的澆筑對(duì)于大體積混凝土施工質(zhì)量也有著非常重要的影響，因此在本工程中，在對(duì)于基礎(chǔ)底板混凝土進(jìn)行澆筑的時(shí)候采用分層連續(xù)澆筑施工的方式。保證澆筑帶的前后略有錯(cuò)位，從而形成階段式的分層。每一層的控制在300-500mm之間。同時(shí)在每個(gè)澆筑帶的前、中、后布置三道振動(dòng)器，第一道布置在混凝土卸料點(diǎn)，振搗手負(fù)責(zé)出管混凝土的振搗，使之順利通過面筋流入底層；第二道設(shè)置在混凝土的中間部位，振搗手負(fù)責(zé)混凝土的密實(shí)度；第三道設(shè)置在坡角及底層鋼筋處，因底層鋼筋間距較密，振搗手負(fù)責(zé)混凝土流入下層鋼筋底部，確保鋼筋下層混凝土振搗密實(shí)。

2.2.3 加強(qiáng)施工過程中的溫度監(jiān)控

在建筑工程基礎(chǔ)大體積混凝土施工的過程中，溫度監(jiān)控是一個(gè)非常重要的內(nèi)容，通過對(duì)于大體積混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)外部的溫度進(jìn)行監(jiān)控，可以更好地掌握和了解大體積混凝土內(nèi)外部的溫度情況，然后采取有針對(duì)性的措施控制大體積混凝土的溫度，從而保證基礎(chǔ)大體積混凝土施工的質(zhì)量。

在進(jìn)行溫度監(jiān)控時(shí)，首先需要在施工過程中對(duì)于測(cè)溫點(diǎn)進(jìn)行布置，之所要進(jìn)行測(cè)溫點(diǎn)的布置，一方面是為了控制大體積混凝土的內(nèi)外溫差，另一方面則是為了控制混凝土的降溫速率。在進(jìn)行測(cè)溫點(diǎn)平面布置時(shí)需要盡量將其布置在平面形狀的中心、中心對(duì)應(yīng)的側(cè)邊以及容易散發(fā)熱量的拐角處和主風(fēng)向部位，通過對(duì)于這些絕熱升溫最大和產(chǎn)生收縮拉應(yīng)力最大的位置的溫度進(jìn)行監(jiān)控，更加有利于對(duì)其加以控制。而在測(cè)溫點(diǎn)的豎向布置方面，一般在每個(gè)平面位置設(shè)置三個(gè)測(cè)溫點(diǎn)，將其布置在大體積混凝土的上、中、下三個(gè)位置，上下測(cè)點(diǎn)的位置應(yīng)該距離大體積混凝土表面5cm左右，同時(shí)還需要在空氣及保溫層中各埋設(shè)一個(gè)測(cè)溫點(diǎn)以對(duì)保溫層溫度和環(huán)境溫度加以測(cè)量。在本工程中，測(cè)溫點(diǎn)的布置情況如圖3所示。

圖2 測(cè)溫點(diǎn)布置情況

3.結(jié)語

在房屋建筑施工的過程中，大體積混凝土常常被應(yīng)用在基礎(chǔ)工程之中，本文首先闡明了基礎(chǔ)大體積混凝土施工的主要病害及原因，明確了裂縫是基礎(chǔ)大體積混凝土施工質(zhì)量的主要影響因素，同時(shí)說明了導(dǎo)致裂縫產(chǎn)生的主要原因，然后結(jié)合粵澳合作中醫(yī)藥科技產(chǎn)業(yè)園IN1-3組團(tuán)及RD10-12組團(tuán)的基礎(chǔ)底板大體積混凝土工程說明了基礎(chǔ)大體積混凝土施工技術(shù)要點(diǎn)，主要從施工方法、原材料選擇、混凝土的澆筑及溫度監(jiān)控等幾個(gè)方面來進(jìn)行闡述，明確了其基礎(chǔ)大體積混凝土的施工要點(diǎn)。