淺談超長超大混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的預(yù)控

王強(qiáng) 高瑞 折發(fā)強(qiáng) 秦鳴

摘 要：中建材三新產(chǎn)業(yè)研發(fā)中心一期工程基礎(chǔ)為梁板式筏板基礎(chǔ)，為超大超長混凝土結(jié)構(gòu)。本文簡明闡述了該結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，并重點(diǎn)介紹了結(jié)構(gòu)施工中混凝土施工的施工工藝、質(zhì)量控制及容易出現(xiàn)問題的具體措施，提出了技術(shù)先進(jìn)、安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理的質(zhì)量控制措施。

關(guān)鍵詞：超長；超大；混凝土；裂縫；預(yù)控

中圖分類號[TU755] 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-3520（2014）-01-0183-02

一、工程概況

中建材三新產(chǎn)業(yè)研發(fā)中心一期工程，基礎(chǔ)長77.2m*77.2m，基礎(chǔ)底板厚700mm，基礎(chǔ)梁截面尺寸為1100mm×2500mm。基礎(chǔ)筏板、基礎(chǔ)梁混凝土強(qiáng)度等級為C35，抗?jié)B等級為S8。總體澆筑方量約為7000余方，整體一次澆筑，按超長超大混凝土標(biāo)準(zhǔn)組織施工。

為了有效控制大體積混凝土的裂縫和收縮裂縫，必須加強(qiáng)施工中的溫度控制。本工程從混凝土配合料的選用、施工配合比、施工工藝及養(yǎng)護(hù)措施等幾個方面對溫度進(jìn)行了合理控制，取得了相當(dāng)好的效果。

二、材料的預(yù)控

（一）原材料的預(yù)控

1、水泥：質(zhì)量穩(wěn)定、活性較高、需水量低、流變性能好，水泥在攪拌站的入機(jī)溫度不大于60℃。

2、外加劑：選用CKL聚羧酸泵送劑，減水率大于25%，且對鋼筋無銹蝕，與水泥適應(yīng)性良好，質(zhì)量穩(wěn)定，根據(jù)需要調(diào)整緩凝組分，保障混凝土的凝結(jié)時間滿足要求。

3、防水劑：TSA-B防水劑，摻量在8%時，水中28d限制膨脹率大于0.040%，屬于低堿低摻量膨脹劑。

4、粉煤灰：Ⅱ級粉煤灰，細(xì)度≤25%，燒失量≤8%，需水量比≤105%，質(zhì)量穩(wěn)定，粉煤灰含量不超過混凝土中膠凝材料的40%。

5、礦粉：選用S95級礦粉，比表面積大于400m2/kg能等量替代部分水泥，合理降低水泥的水化熱，提高混凝土的和易性、耐久性，礦粉含量不超過混凝土中膠凝材料的50%。

6、砂：選用人工中砂，細(xì)度模數(shù)在2.4～2.8左右，石粉含量小于2%，泥塊含量小于1%，級配良好，屬低堿活性集料。

7、石子：選用碎石，5～25mm連續(xù)級配。含泥量小于1%，泥塊含量小于0.5%，級配良好，屬低堿活性集料。

8、水：生產(chǎn)使用飲用水，拌合水用量不大于175kg/m3。

（二）確定施工配合比

針對基礎(chǔ)底板混凝土的具體情況，配合比重點(diǎn)突出以下幾點(diǎn)：

1、低水膠比

2、摻加具有復(fù)合功能的聚羧酸泵送劑

3、大量采用優(yōu)質(zhì)摻合料

制備過程中，應(yīng)充分應(yīng)用以上措施，改善混凝土的施工性能和耐久性能。在解決好混凝土的力學(xué)性能和耐久性能的前提下，還必須采取以下措施，預(yù)防混凝土堿骨料反應(yīng)的發(fā)生。

a） 選用低堿水泥，增大混合材的摻量

b）控制混凝土總堿量不超過3kg/m3

經(jīng)大量試驗工作，并采用60d強(qiáng)度作為混凝土配合比設(shè)計、混凝土強(qiáng)度評定及工程驗收依據(jù)，確定混凝土最終配合比如下：

說明：該配合比混凝土堿含量小于3Kg/m?，符合GB50010-2010《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》、GB50164《混凝土質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)》的要求，上述配合比底板大體積混凝土初凝時間為6-8 小時左右，終凝時間小于24小時。

三、施工操作預(yù)控

（一）為了在澆筑過程中不出現(xiàn)冷縫，混凝土采用斜面分層澆筑法。“一個坡度，薄層澆筑，循序推進(jìn)，一次到頂”的澆筑方法。700mm厚底板部位共分2層澆筑，每層厚度350mm，用一根帶有350mm高刻度標(biāo)尺桿每層進(jìn)行控制，用紅油漆進(jìn)行標(biāo)明，同時采用水準(zhǔn)儀進(jìn)行定點(diǎn)測平，并拉小白線控制。按1：3的坡度澆筑成型后平行向前推進(jìn)。

這種利用自然流淌形成的斜坡澆筑混凝土的方法，能較好地適應(yīng)泵送工藝，提高泵送效率，簡化混凝土的泌水處理，保證上下層澆筑間隔不超過初凝時間，在施工過程中根據(jù)泵送時形成的坡度。這種利用自然流淌形成的斜坡澆筑混凝土的方法，能較好地適應(yīng)泵送工藝，提高泵送效率，簡化混凝土的泌水處理，保證上下層澆筑間隔不超過初凝時間，在施工過程中根據(jù)泵送時形成的坡度，為了不使上下兩層產(chǎn)生施工冷縫，要在下一層混凝土初凝之前澆筑上一層混凝土，并采取二次振搗法，在振搗上一層時，應(yīng)插入下層中5cm左右，以消除兩層之間的接縫，同時，振搗棒水平移動距離不大于370mm。

（二）振搗方式

1、在泵送管出口處配置4根振搗棒，先分別在斜面上、下兩端同時振搗攤平，后再全面振搗，并嚴(yán)格控制振搗時間，移動間距不得大于370mm，既要保證振搗密實(shí)，又要避免過振造成漏漿跑漿。

2、由于泵送混凝土塌落度大，混凝土斜坡攤鋪較長，故混凝土振搗由坡腳和坡頂同時向坡中振搗，振搗棒必須插入下層內(nèi)50～100mm，使層間結(jié)合良好。

3、振搗棒振搗時做到“快插慢拔”，快插是為了防止將表面混凝土振實(shí)而與下面混凝土發(fā)生分層、離析現(xiàn)象，慢拔是為了使混凝土能填滿振動棒抽出時所造成孔洞。混凝土澆筑后，隔半小時對已澆筑的混凝土進(jìn)行一次重復(fù)振搗，以排除混凝土因泌水在粗骨料、水平筋下部生成的水分和孔隙，提高混凝土與鋼筋之間的握裹力，增強(qiáng)密實(shí)度，提高抗裂性。澆筑成型后的混凝土表面水泥砂漿較厚時，應(yīng)按設(shè)計標(biāo)高用刮杠清除，在初凝前用木抹子、壓實(shí)，以閉合收水裂縫。

4、控制好混凝土的振搗時間，以混凝土水平面不再顯著下沉、不再出現(xiàn)氣泡、表面流出灰漿為準(zhǔn)。平板振搗器振搗在同一位置振動時間為25～40S，以砼面均勻出現(xiàn)漿液為準(zhǔn)。移動時成排依次前進(jìn)，前后位置和排與排之間相互搭接50mm，防止漏振。

（三）泌水處理

澆筑過程中混凝土的泌水要及時處理，利用設(shè)計積水坑及時排除，避免因粗骨料下沉而使混凝土表面水泥砂漿過厚，造成混凝土強(qiáng)度不均勻而產(chǎn)生收縮裂縫。

四、大體積混凝土的養(yǎng)護(hù)

（一）養(yǎng)護(hù)措施

1、基礎(chǔ)底板混凝土澆筑收面時在混凝土表面覆蓋一層塑料薄膜，基礎(chǔ)底板混凝土澆筑終凝后20小時內(nèi)進(jìn)行蓄水養(yǎng)護(hù)，蓄水養(yǎng)護(hù)主要集中在澆筑完一周水化熱最大的時間段內(nèi)，蓄水深度為5cm。一周后可以視情況采取灑水養(yǎng)護(hù)，總養(yǎng)護(hù)期不少于14d。

2、墻體及基礎(chǔ)梁混凝土養(yǎng)護(hù)采用懸掛阻燃保溫被或噴水養(yǎng)護(hù)。

3、混凝土養(yǎng)護(hù)設(shè)專人負(fù)責(zé)，成立專門班組。

（二）混凝土拆模

1、當(dāng)混凝土強(qiáng)度達(dá)到1.2N/mm2后，可使側(cè)模板輕輕脫離混凝土。

2、拆模時混凝土溫度與環(huán)境溫度差大于20℃時，拆模后的混凝土表面須及時覆蓋，使其緩慢冷卻。

五、結(jié)束語

本文對超長超大混凝土結(jié)構(gòu)施工過程中裂縫的預(yù)控，進(jìn)行了初步探討。在總結(jié)了建筑行業(yè)各個前輩們的實(shí)際操作經(jīng)驗，本文分別從混凝土配合料的選用、施工配合比、施工工藝及養(yǎng)護(hù)措施等幾個方面提出了切實(shí)可行的預(yù)控措施。相信，只要建筑一線的同仁們，共同努力，超長超大混凝土的裂縫是可以控制的。

參考文獻(xiàn)：

[1]《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》、GB50204-2002（2011版）

[2]《混凝土質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)》、GB50164-2011

[3]《通用硅酸鹽水泥》、GB175-2007

[4]《混凝土外加劑應(yīng)用技術(shù)規(guī)范 》、GB50119-2003

[5]《粉煤灰在混凝土和砂漿中應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》、JGJ28-86

[6]《普通混凝土配合比設(shè)計規(guī)程》、JGJ55-2011

[7]北京市《預(yù)防混凝土工程堿集料反應(yīng)規(guī)程》、DBJ01-95-2005