對鋼筋混凝土池體裂縫控制問題的思考

摘要：鋼筋混凝土池體的裂縫主要由變形變化（溫度、地基變形等）引起的，在大體積混凝土施工中由于水泥水化熱，引起混凝土內(nèi)部溫度和溫度應(yīng)力劇烈變化，從而導(dǎo)致混凝土發(fā)生裂縫。因此，控制混凝土澆筑塊體因水化熱引起的升溫，混凝土澆筑塊體的內(nèi)外溫差及降溫速度防止混凝土出現(xiàn)有害的溫度裂縫是施工技術(shù)的關(guān)鍵問題。本文從設(shè)計(jì)、材料、施工三方面闡述了鋼筋混凝土池體的結(jié)構(gòu)裂縫的控制措施。

關(guān)鍵詞：鋼筋混凝土池體 裂縫 控制措施

我們的工程技術(shù)人員采取溫控施工技術(shù)，在大體積混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中，混凝土材料的選擇配合比、設(shè)計(jì)、攪拌、運(yùn)輸、澆筑保溫養(yǎng)護(hù)及施工過程中混凝土澆筑內(nèi)部溫度和溫度應(yīng)力的監(jiān)測等環(huán)節(jié)，采取一系列的保障技術(shù)措施以便防止鋼筋混凝土池體產(chǎn)生結(jié)構(gòu)裂縫，這是常用的方法，也是較為被動(dòng)的。近幾年，隨著預(yù)應(yīng)力技術(shù)在鋼筋混凝土池體中的推廣和應(yīng)用，我們的工程技術(shù)人員可以積極地更好地控制鋼筋混凝土池體結(jié)構(gòu)裂縫的產(chǎn)生。下面就從幾個(gè)方面闡述控制裂縫的措施：

1 設(shè)計(jì)措施

1.1 鋼筋混凝土池體的混凝土強(qiáng)度不宜大于C35，如果設(shè)計(jì)強(qiáng)度過高，水泥用量過大，必然造成混凝土水化熱的過高，混凝土內(nèi)部溫度過高，使得混凝土內(nèi)外溫差加大，溫度應(yīng)力容易超過混凝土的抗拉強(qiáng)度產(chǎn)生開裂。

1.2 在后澆帶或伸縮縫兩側(cè)相對應(yīng)的混凝土抗拉區(qū)域較大的部位，采用水平鋼筋間距加密，從而限制收縮變形，大量實(shí)例證明，水平鋼筋間距150～200mm的混凝土墻體極易產(chǎn)生豎向裂縫。在兩個(gè)構(gòu)件配筋率相同的情況下，小直徑鋼筋可提高鋼筋混凝土構(gòu)件的極限抗拉變形能力。故建議混凝土墻體水平筋間距由200mm縮短為100～125mm。

1.3 鋼筋混凝土池體的基礎(chǔ)及池壁除應(yīng)滿足承載力和構(gòu)造要求外，還應(yīng)增配成承受因水化熱引起的溫度應(yīng)力及控制裂縫開展的預(yù)應(yīng)力筋或相應(yīng)的構(gòu)造筋，預(yù)應(yīng)力筋均勻設(shè)置，構(gòu)造筋應(yīng)盡可能采用小直徑小間距。

1.4 基礎(chǔ)設(shè)置于巖石地基上時(shí)，宜在混凝土墊層上設(shè)置滑動(dòng)層。

1.5 避免結(jié)構(gòu)突變產(chǎn)生應(yīng)力集中，轉(zhuǎn)角和孔洞處增設(shè)構(gòu)造加強(qiáng)筋。

1.6 鋼筋混凝土池體底板不能設(shè)置永久變形縫時(shí)可采用后澆法和跳倉法來控制施工中的較大溫差及收縮應(yīng)力。

1.7 鋼筋混凝土池體施工前應(yīng)由工程技術(shù)人員對施工階段大體積混凝土的溫度應(yīng)力及收縮力進(jìn)行驗(yàn)算，制定溫度控制施工的技術(shù)措施。

2 材料措施

2.1 盡量減少水泥用量，以降低混凝土澆筑塊體的溫度升高（在設(shè)計(jì)單位同意的基礎(chǔ)上）。

2.2 優(yōu)先采用水化熱低的礦渣水泥配制大體積混凝土。

2.3 采用5-25mm顆粒級配的石子控制含泥量小于1.5％，采用中粗沙控制含泥量小于1.5％。

2.4 摻合料及外加劑的使用，國內(nèi)用的摻和料主要是指粉煤灰，它可以提高混凝土的和易性，大大改善混凝土的工作性能和可靠性，同時(shí)可代替水泥降低水化熱；外加劑主要指減水劑、緩凝劑和膨脹劑；減水劑主要為減少拌和用水，節(jié)約水泥，從而降低水化熱。

2.5 緩凝劑主要用在泵送混凝土上，為了延緩混凝土的凝結(jié)時(shí)間，防止混凝土澆筑面出現(xiàn)層間隙縫，保障混凝土的防水、抗裂和整體強(qiáng)度；膨脹劑是為了防止初始裂縫。

3 施工措施

3.1 混凝土的澆筑方法可用分層連續(xù)澆筑或推移式連續(xù)澆筑，不得留施工縫，并應(yīng)符合下列規(guī)定。

①混凝土的攤鋪厚度應(yīng)根據(jù)所有振搗器的作用深度及混凝土的和易性確定，當(dāng)采用泵送混凝土?xí)r，混凝土的攤鋪厚度不大于6.0mm，當(dāng)采用非泵送混凝土?xí)r，混凝土的攤鋪厚度不大于400mm。②分層連續(xù)澆筑或推移式連續(xù)澆筑，其層間的間隔時(shí)間應(yīng)盡量縮短，必須在前層混凝土初凝前將次層混凝土澆筑完畢，層間最長的間隔時(shí)間不大于混凝土的初凝時(shí)間。

3.2 在條件允許情況下，盡可能采用現(xiàn)場攪拌，由于種種原因，商品混凝土運(yùn)到現(xiàn)場后不能順利泵送（混凝土坍落度小），為順利泵送，有些操作人員向車內(nèi)加水，易造成混凝土墻體裂縫，必須嚴(yán)禁這種操作。

3.3 鋼筋混凝土池體施工采用分層澆筑混凝土?xí)r，水平施工縫的處理應(yīng)符合下列規(guī)定：①清除澆筑表面的浮漿、軟弱混凝土層及松動(dòng)的石子，并均勻露出粗骨料。②在上層混凝土澆筑前用壓力水沖洗混凝土表面的污物，充分濕潤，不得有積水。③對非泵送及地流動(dòng)混凝土在澆筑混凝土?xí)r，應(yīng)采取接漿措施。

3.4 混凝土的拌制、運(yùn)輸必須滿足連續(xù)澆筑施工，盡量降低混凝土出罐溫度等方面的要求，并應(yīng)符合下列規(guī)定：①在溫度高的時(shí)候澆筑大體積混凝土?xí)r，混凝土攪拌站宜對砂石骨料采取這種降溫措施；②當(dāng)采用泵送混凝土?xí)r，混凝土的運(yùn)輸宜采用混凝土攪拌運(yùn)輸車，車的數(shù)量應(yīng)滿足混凝土連續(xù)澆筑的要求，采用地泵砼時(shí)，應(yīng)對運(yùn)輸管采取遮陽淋水等方法降溫。

3.5 在混凝土澆筑過程中，應(yīng)及時(shí)清除混凝土表面的泌水。

3.6 在鋼筋混凝土池體施工中先進(jìn)行底板混凝土施工，待底板達(dá)到一定強(qiáng)度后再進(jìn)行池壁施工。底板在地下的砂土層中，溫度變化相對較小；而池壁大部分凸現(xiàn)于地面之上，溫差變化比底板溫差變化大的多，池壁的冷縮量大于底板的冷縮量，此時(shí)在池壁中產(chǎn)生拉應(yīng)力，在底板中產(chǎn)生壓應(yīng)力。

3.7 縮短底板與池壁混凝土澆筑的時(shí)間差，減小底板壁板的溫度、濕度差異，及早注水進(jìn)行滿水試驗(yàn)，這樣可使池體底板、壁板應(yīng)力調(diào)整、變形、裂縫趨于穩(wěn)定狀態(tài)。

3.8 混凝土澆筑完畢后，應(yīng)及時(shí)按溫度技術(shù)措施的要求進(jìn)行保溫養(yǎng)護(hù)，并應(yīng)符合下列規(guī)定：①溫養(yǎng)護(hù)措施，應(yīng)使混凝土澆筑塊體里外的溫度及降溫速度滿足溫控指標(biāo)的要求。②保溫養(yǎng)護(hù)的持續(xù)時(shí)間應(yīng)根據(jù)溫度應(yīng)力（包括混凝土的收縮產(chǎn)生的應(yīng)力）加以控制，確定不得少于15天。保溫覆蓋層的拆除應(yīng)分層逐步進(jìn)行。③在保溫養(yǎng)護(hù)的過程中，應(yīng)保持混凝土表面的濕潤。保溫養(yǎng)護(hù)是大體積混凝土施工的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，其目的主要是降低大體積混凝土澆筑塊體的內(nèi)外溫度差值降低塊體的約束應(yīng)力，其次是降低大體積混凝土澆筑塊體的降溫速度，充分利用混凝土的抗拉強(qiáng)度，以提高混凝土塊體的承受外約束應(yīng)力的抗裂能力達(dá)到防止或控制溫度裂縫的目的，同時(shí)，養(yǎng)護(hù)過程中保持良好的濕度和抗風(fēng)條件，使混凝土在良好的環(huán)境下養(yǎng)護(hù)，技術(shù)人員需根據(jù)確定的溫控指標(biāo)的要求，來確定大體積混凝土澆筑后的掩護(hù)措施，應(yīng)從以下幾方面考慮：a塑料薄膜草袋可作為保溫材料覆蓋混凝土和模板，在寒冷季節(jié)可搭設(shè)擋風(fēng)保溫棚，覆蓋層的厚度應(yīng)根據(jù)溫控指標(biāo)的要求計(jì)算；b對標(biāo)高位于＋0.00以下的部位，應(yīng)及時(shí)回填土，＋0.00以上的部分應(yīng)及時(shí)加以覆蓋；c在拆模后應(yīng)采取預(yù)防寒潮襲擊，突然降溫和劇烈干燥等措施。

3.9 延遲木模拆除時(shí)間，加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)，木模可比正常拆模延遲一周。采用塑料膜覆蓋或采用掛麻袋淋水養(yǎng)護(hù)方法。

3.10 對已出現(xiàn)的裂縫，可采用環(huán)氧樹脂兩面修補(bǔ)，先用高標(biāo)號水泥砂漿沿裂縫壓抹一遍，再用環(huán)氧樹指涂刷兩道。壓抹、涂刷寬度為150mm。

鋼筋混凝土水池裂縫出現(xiàn)的原因是由多種情況造成的：有設(shè)計(jì)帶有的缺陷、有原材料配合比和外加劑摻量不符合要求，有施工振搗及后期養(yǎng)生等管理不善產(chǎn)生的，同時(shí)亦由于混凝土溫度收縮應(yīng)力和混凝土干縮變形應(yīng)力影響引起的混凝土裂縫。我們只有在建設(shè)項(xiàng)目管理工作中不斷地對比分析探討產(chǎn)生裂縫的原因，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)而采取相應(yīng)的對策，才能避免或減少鋼筋混凝土薄壁結(jié)構(gòu)裂縫的出現(xiàn)，才能建造出好的優(yōu)質(zhì)工程項(xiàng)目。