某大廈筏板基礎(chǔ)大體積混凝土溫度裂縫的控制措施

摘 要：為避免本工程筏板基礎(chǔ)大體積混凝土施工過程中溫度裂縫的出現(xiàn)，本文分析大體積混凝土溫度裂縫的形成原因，從根本上提出科學(xué)可靠的裂縫控制措施。通過對(duì)筏板大體積混凝土澆筑完成后，進(jìn)行養(yǎng)護(hù)期間溫度監(jiān)測(cè)的結(jié)果進(jìn)行計(jì)算與分析，嚴(yán)格控制各個(gè)部位內(nèi)、外間的溫差，使混凝土中心溫度和表面溫度之差控制在25℃以下，就不會(huì)產(chǎn)生大體積混凝土的溫度裂縫。

關(guān)鍵詞：筏板基礎(chǔ) 溫度監(jiān)測(cè) 大體積混凝土 溫度裂縫控制

中圖分類號(hào)：TU7文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1674-098X（2012）09（b）-0062-02

1 工程概況

本工程主樓地上十七層，地下二層，采用框架-剪力墻結(jié)構(gòu)。基礎(chǔ)為鋼筋混凝土平板式筏形基礎(chǔ)，筏板厚度為1500mm，筏板長48.9m、寬為57.3m。筏板混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C50，抗?jié)B等級(jí)為P8。筏板實(shí)體最小尺寸大于1m，屬于大體積混凝土構(gòu)件。

2 大體積混凝土溫度裂縫的形成原因

現(xiàn)階段的理論與實(shí)踐研究表明，引起混凝土產(chǎn)生溫度裂縫的原因：水泥在水化過程中產(chǎn)生大量熱量及水化熱，該熱量聚積在內(nèi)部不易散發(fā)，內(nèi)部溫度顯著升高，外表散熱快，形成較大的內(nèi)、外溫差，當(dāng)混凝土內(nèi)部溫度與表面溫度之差達(dá)到一定程度，產(chǎn)生的溫度拉應(yīng)力超過混凝土的抗拉強(qiáng)度時(shí)即產(chǎn)生混凝土裂縫。

3 大體積混凝土溫度裂縫的控制措施

根據(jù)大體積混凝土的溫度裂縫產(chǎn)生的原因以及現(xiàn)階段的施工措施，本工程主要通過以下措施來進(jìn)行溫度裂縫控制。

3.1 降低水泥水化熱和變形

施工過程中為了降低水泥水化熱，本工程通過采用低水化熱的水泥（粉煤灰水泥）。同時(shí)從降低變形出發(fā)，在混凝土中加入適量的微膨脹劑，使混凝土得到補(bǔ)償收縮，減少混凝土的溫度應(yīng)力。施工后澆帶的設(shè)置同樣能夠減小外應(yīng)力和溫度應(yīng)力，有利于散熱，從而降低混凝土的內(nèi)部溫度。本結(jié)構(gòu)根據(jù)其特點(diǎn)設(shè)置了相應(yīng)的后澆帶，在施工過程中對(duì)于后澆帶的澆筑需要注意選擇合理的溫度進(jìn)行澆筑。本工程大體積混凝土拌合物的配合比如表1所示。

3.2 降低混凝土溫度差

混凝土初凝后即用塑料布覆蓋養(yǎng)護(hù)，終凝后灑水保持混凝土表面濕潤。根據(jù)溫度監(jiān)測(cè)的結(jié)果，隨時(shí)專人進(jìn)行混凝土表面覆蓋及澆水養(yǎng)護(hù)，以保證混凝土的內(nèi)、外溫差最大不超過25℃。

降低混凝土的溫度差除了通過保溫養(yǎng)護(hù)外，可以通過減緩混凝土的水化熱的釋放速率來實(shí)現(xiàn)，所以在混凝土拌合物中摻入適量的減水劑是很有必要的，此處在不降低混凝土強(qiáng)度以及耐久性的前提下選用LH-A型緩凝高效減水劑。

3.3 加強(qiáng)施工過程中的溫度控制

做好保溫保濕養(yǎng)護(hù)，緩緩降溫，避免發(fā)生急劇的溫度梯度變化。采取長時(shí)間養(yǎng)護(hù)，規(guī)定合理的拆模時(shí)間，延緩降溫時(shí)間和速率。合理安排施工程序，均勻上升，避免混凝土拌合物堆積。加強(qiáng)測(cè)溫和溫度監(jiān)測(cè)與管理，隨時(shí)控制混凝土內(nèi)的溫度變化。

為防止大體積混凝土因溫差引起裂縫，對(duì)混凝土必須進(jìn)行溫度監(jiān)控。本工程布置了22個(gè)溫度監(jiān)控點(diǎn)，采用預(yù)埋測(cè)溫導(dǎo)線，用電子測(cè)溫儀進(jìn)行測(cè)溫。1400mm厚板每個(gè)測(cè)溫點(diǎn)設(shè)三個(gè)測(cè)溫觸頭，分別布置在底板的上、中、下（板面層下50mm、底部中部、底板距墊層50mm）三個(gè)位置，測(cè)溫從砼初凝后能站人開始。混凝土測(cè)溫每天四次，分別在8：00、14：00、20：00、2：00。入模溫度、大氣溫度、混凝土表面溫度、中部溫度及下部溫度，待混凝土內(nèi)部各層次之間溫度差相對(duì)穩(wěn)定后停止測(cè)溫。

3.4 改善約束條件

分層、分塊澆筑，合理設(shè)置水平或垂直施工縫，適當(dāng)?shù)奈恢迷O(shè)置施工后澆帶，以放松約束程度，減少每次澆筑長度的蓄熱量，防止水化熱的積聚，減小溫度應(yīng)力。對(duì)于設(shè)有電梯井、集水坑的位置必須多次澆筑，再次澆筑必須在前一次混凝土初凝前。電梯井深坑在混凝土澆筑過程中，容易出現(xiàn)井筒移位、跑模的質(zhì)量病，為防止模板移位，除支模時(shí)采用外頂內(nèi)撐的固定方式支模，一定要注意在井筒模周邊對(duì)稱下料，對(duì)稱振搗，禁止一側(cè)混凝土一次澆筑到頂。

3.5 提高混凝土的極限抗拉強(qiáng)度

選擇良好級(jí)配的粗骨料，嚴(yán)格控制其含泥量，提高混凝土的早期強(qiáng)度以及相應(yīng)齡期的抗拉強(qiáng)度和彈性模量。同時(shí)，對(duì)大體積混凝土澆筑面進(jìn)行二次抹壓處理。

通過計(jì)算可以看出，齡期為15天的混凝土的抗拉強(qiáng)度大于降溫引起的拉應(yīng)力，滿足大體積溫度裂縫控制的要求。

5 大體積混凝土溫度監(jiān)測(cè)

該項(xiàng)目筏板基礎(chǔ)的大體積混凝土養(yǎng)護(hù)過程中，為了更好的控制內(nèi)外溫差、里表溫差對(duì)大體積混凝土的影響，監(jiān)測(cè)混凝土三個(gè)部位的溫度、大氣溫度，并進(jìn)行溫差計(jì)算，溫差范圍嚴(yán)格按規(guī)范要求執(zhí)行，不滿足以下要求時(shí)應(yīng)根據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)到的溫度及時(shí)對(duì)保溫層進(jìn)行調(diào)整。

混凝土澆筑體在入模溫度基礎(chǔ)上的溫升不大于50℃；

混凝土澆筑體的里表溫差（不含混凝土收縮的當(dāng)量溫度）不大于25℃；

混凝土澆筑體表面與大氣溫差不大于20℃（如表2，圖1，圖2）。

通過對(duì)監(jiān)測(cè)期間混凝土的溫差繪制溫差曲線，通過曲線可以看出混凝土的溫差曲線來看在2-5天的溫差較大，所以在這段時(shí)間內(nèi)必須根據(jù)監(jiān)測(cè)的溫差及時(shí)進(jìn)行保濕養(yǎng)護(hù)，確保溫差在規(guī)范要求的范圍內(nèi)；5天之后可結(jié)合環(huán)境溫度進(jìn)行適當(dāng)養(yǎng)護(hù)。通過對(duì)澆筑、養(yǎng)護(hù)后的混凝土的外觀質(zhì)量檢查，未發(fā)現(xiàn)裂縫，滿足混凝土的施工質(zhì)量要求。

6 結(jié)語

通過對(duì)該工程大體積混凝土的施工及溫度監(jiān)測(cè)的全過程進(jìn)行計(jì)算和分析表明：大體積混凝土在澆筑后的前五天溫差較大，要求在施工過程中必須在此期間根據(jù)溫度監(jiān)測(cè)結(jié)果及時(shí)對(duì)混凝土進(jìn)行保濕養(yǎng)護(hù)，使混凝土中心溫度和表面溫度之差皆控制在25℃之內(nèi)，就無任何溫度裂縫產(chǎn)生。

參考文獻(xiàn)

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

[2]王鐵夢(mèng).工程結(jié)構(gòu)裂縫控制[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2005，8.

[3]建筑施工手冊(cè)[M].4版.北京：中國建筑工業(yè)出版社，2003.

[4]朱伯芳.大體積混凝土溫度應(yīng)力及溫度控制.中國電力出版社，2007.