建筑工程中大體積混凝土施工及裂縫控制分析

陳 劍

（身份證號：421003197711010601，廣東 東莞 523000）

隨著高層建筑的不斷增多，大體積混凝土工程已經(jīng)成為了建筑工程中的一個重要組成部分，大體積混凝土施工的質(zhì)量是否過關，對整個工程項目的施工質(zhì)量、施工進度都具有重要影響，裂縫問題是大體積混凝土工程常見的質(zhì)量病害之一，長期以來，如何有效控制裂縫的出現(xiàn)一直是混凝土施工過程中的一個難題，為了保證大體積混凝土施工的質(zhì)量和水平，在實際施工過程中應該科學把控各個環(huán)節(jié)，合理運用各項施工工藝，防止裂縫對大體積混凝土結(jié)構(gòu)的性能造成破壞。

1 工程實例

項目概況：水韻東方豪庭1-8 號住宅樓，115、116 號商業(yè)樓、117 號地下車庫、118 號管道燃氣供應設施工程的土建、安裝等相關工程施工。

工程規(guī)模：建筑面積共192369m2，其中地下室46213.61 m2，含7 棟高層、1棟多層、3 棟低層、1 棟地下車庫；地下室用于電機室、配電室、水泵室以及消防水池，采取筏板基礎，混凝土強度C40，抗?jié)B等級S8。

結(jié)構(gòu)形式：框架、框剪、剪力墻。

2 大體積混凝土施工及裂縫控制

2.1 裂縫原因分析

目前建筑工程的規(guī)模普遍較大，在大體積混凝土施工過程中，一次澆筑量非常大，并且澆筑施工所用的時間較短，在這種情況下，由于受到水泥水化熱作用的影響，大體積混凝土內(nèi)部會產(chǎn)生大量的熱量，而大體積混凝土結(jié)構(gòu)的熱傳導性較差，混凝土結(jié)構(gòu)表面的熱量散發(fā)較快，結(jié)構(gòu)內(nèi)部的溫度卻越來越高，在溫度應力的作用下，就會導致混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫，這種溫度裂縫主要出現(xiàn)在混凝土結(jié)構(gòu)的表面。另外在大體積混凝土結(jié)構(gòu)冷卻的過程中，隨著溫度的下降，混凝土結(jié)構(gòu)會發(fā)生收縮，同時混凝土結(jié)構(gòu)硬化時也會產(chǎn)生收縮，一旦收縮過程中受到其它因素的約束，就會產(chǎn)生很大的收縮應力，當收縮應力超過混凝土結(jié)構(gòu)的抗拉強度極限值之后，混凝土結(jié)構(gòu)就會產(chǎn)生裂縫，一般情況下，這種收縮裂縫在臨近基底的部位較大，而上部的收縮裂縫較小，當收縮裂縫比較嚴重時，可能會貫穿整個基礎，如圖1所示。

圖1：收縮裂縫示意圖

2.2 施工材料選擇

本工程采用礦渣硅酸鹽水泥，此類水泥具有水化熱較低的特點，加入適當?shù)臏p水劑，能夠使混凝土性能得到有效改善，可以使混凝土抗?jié)B性能得到提升。粗骨料選擇碎石，含泥量控制在1%以下，粒徑控制在5mm-25mm 范圍以內(nèi)，這樣可以有效提升混凝土的抗壓強度，確?；炷辆哂辛己玫暮鸵仔?，并且可以降低水泥使用量。細骨料選擇中砂，粒徑平均值控制在0.5mm 以上，其中55%為人工砂，另外45%為山砂，含泥量控制在3%以下，與采用細砂相比較，選用中砂可以有效降低水泥使用量以及用水量。為了使混凝土的和易性以及抗?jié)B性能得到進一步改善，本工程在混凝土中加入II 級粉煤灰，加入量控制在水泥使用量的10%-30%范圍內(nèi)，同時這樣也可以有效降低水泥使用量。本工程設計文件對外加劑沒有具體要求，探討之后決定使用減水劑，每立方米混凝土中加入2kg 減水劑，這樣可以使水化熱峰值變低，并且對混凝土結(jié)構(gòu)的收縮具有補償作用，從而可以增強混凝土結(jié)構(gòu)的抗裂性能。在與設計單位溝通之后，決定在混凝土中加入塊石，加入總量控制在混凝土體積的25%以下，全部采用無裂縫、潔凈、無夾層、堅實的塊石，塊石尺寸控制在150mm-250mm 范圍內(nèi)，塊石強度等級至少為MU30，塊石與模板之間的距離控制在150mm 以上，最上層塊石上面的混凝土厚度控制在100mm以上，這樣可以通過塊石吸收熱量，同時能夠降低混凝土使用量以及水泥用量。另外要求商混公司認真做好混凝土試配工作，嚴格控制水灰比，盡可能降低用水量。

2.3 混凝土施工

基礎底板采取全面分層澆筑的施工方式，共設1 個自然施工段，混凝土澆筑施工采用一次到頂?shù)姆绞剑罁?jù)泵車布料桿長度等因素，合理設置澆筑區(qū)域，各個區(qū)域由該區(qū)域的泵車負責實施澆筑，實際施工中首先在一個部位實施澆筑，直到滿足設計標高為止，使混凝土形成扇形，并且使混凝土不斷向前流動，進而在混凝土坡面上持續(xù)進行澆筑，在前一車混凝土的坡面上來澆筑后一車混凝土，這樣可以避免泵管頻繁移動，實際澆筑過程中嚴格控制間歇時間。各澆筑帶均設置兩道振動器，第一道振動器設置于混凝土出料口，用于上部混凝土的振搗，第二道振動器設置于混凝土坡腳位置，用于對下部混凝土實施振搗。為了避免輸送管堵塞，本工程中在泵管上遮蓋濕麻袋，定時淋水散熱，同時合理選擇泵管直徑、泵送壓力，確保輸送管線布置合理。混凝土坍落度較大，因此表面鋼筋下部會形成水分，表層鋼筋上部的混凝土可能會出現(xiàn)裂縫，為了避免上述問題的出現(xiàn)，本工程中采用二次抹面壓實的方法，在混凝土預沉之后到初凝之前的時間里，進行二次抹面壓實。

2.4 混凝土測溫

澆筑基礎底板混凝土時，指派專人負責測溫管的預埋工作，在實際操作過程中將測溫管與鋼筋綁在一起，確保綁扎牢靠，防止測溫管發(fā)生位移等現(xiàn)象。同時依據(jù)測溫平面圖，合理布置測溫線，采用塑料帶將測溫線罩起來，避免測溫端頭受潮。由專業(yè)人員負責測溫工作，堅持按時按孔測溫，避免弄虛作假或者出現(xiàn)遺漏，要充分做好測溫記錄，換班時嚴格做好交底，在實際測溫過程中，如果發(fā)現(xiàn)混凝土結(jié)構(gòu)外部與內(nèi)部之間的溫差出現(xiàn)異常，或者溫差超過25℃，要及時通知相關負責人，便于及時查明原因并采取應對措施。

2.5 混凝土養(yǎng)護和拆模

混凝土澆筑施工結(jié)束之后，及時進行二次抹面壓實，然后及時在混凝土結(jié)構(gòu)表面進行覆蓋保溫，首先覆蓋兩層草席，之后再覆蓋一層塑料薄膜，由于混凝土水化速度很快，因此覆蓋塑料薄膜能夠避免混凝土結(jié)構(gòu)表面發(fā)生脫水現(xiàn)象，可以防止混凝土結(jié)構(gòu)表面出現(xiàn)干縮裂縫，同時覆蓋塑料薄膜之后，同時可以防止因草席吸水受潮而導致保溫性能下降。另外本工程中適當延長拆模時間以及養(yǎng)護時間，盡可能降低混凝土結(jié)構(gòu)外部與內(nèi)部之間的溫差。拆模板施工結(jié)束之后，及時在混凝土表面覆蓋草墊，模板拆除之后要盡可能防止混凝土結(jié)構(gòu)暴露時間。

3 總結(jié)

控制裂縫病害是保證大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量的重要措施，混凝土雖然具有很高的抗壓強度，但是混凝土結(jié)構(gòu)的抗拉強度較低，大體積混凝土結(jié)果在壓力作用下通常不會出現(xiàn)質(zhì)量缺陷，但是在拉力作用下容易出現(xiàn)裂縫病害，一旦混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)嚴重的裂縫問題，就會破壞混凝土結(jié)果的實際性能，比如抗?jié)B性能等等，如果混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)貫穿裂縫，還會影響混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性以及抗風化性能，因此在大體積混凝土施工過程中，應該合理運用各項施工工藝，防止裂縫問題的產(chǎn)生，本文在此結(jié)合某工程實例，分析了建筑工程中大體積混凝土施工工藝及裂縫控制措施，希望本文內(nèi)容能夠為相關工作提供借鑒。