大體積水泥混凝土結構澆注施工溫度裂縫防控初探

李大虎

（河南萬達路橋集團有限公司 河南信陽 464000）

在現代工程建設中開始廣泛應用大體積水泥混凝土，例如重力壩建設與大型橋梁建設。在實際施工期間，混凝土內外部溫度差比較大，若不注重防護處理，極易產生溫度裂縫。混凝土出現裂縫后會影響結構耐久性，存在質量安全隱患，還會對混凝土結構外觀造成影響。在大體積混凝土施工過程中，對于施工技術的要求比較高，尤其表現在混凝土澆筑施工環節，必須嚴格控制施工溫度，加大混凝土后期養護力度，做好工程修補處理。施工人員還應當合理調配材料，注重檢驗施工材料的規格和強度，嚴格控制施工尺寸，這樣才能夠減少施工裂縫。所以必須注重大體及水泥混凝土溫度裂縫的防控措施，全面提升工程質量。

1 溫度裂縫成因分析

（1）在澆筑水泥混凝土期間，內部溫度主要包括澆筑溫度和水化熱溫升。澆注溫度會受到外部環境氣溫影響，當環境氣溫比較高時，會相應增加澆注溫度。水泥水化期間會產生大量熱量，從而增加混凝土內部溫度。大體積混凝土的截面厚度比較大，澆筑施工期間無法有效散發內部熱量，從而導致溫度持續上升。在初期澆筑施工時，混凝土彈性模量與強度比較低，所產生的應力約束比較小，此時不會產生溫度裂縫。隨著混凝土齡期的持續增長，會相應加強彈性模量與強度，進一步增加混凝土變形約束，從而導致溫度應力比較大。當混凝土抗拉強度不足以抵抗溫度應力時，就會產生裂縫。所以在大體積水泥混凝土結構澆筑施工過程中，必須注重最高溫度、內外部溫度差等雙指標控制，且關注到不同溫度之間的關聯性。

（2）大體積混凝土施工參數的要求比較高，由于整體體積與厚度大，施工尺寸不能存在誤差。混凝土強度與級配技術必須按照工程實際做好優化調整，部分施工人員按照常用尺寸開展施工，此種方式不會影響小體積混凝土板塊。主要是由于小體積混凝土需要預留施工縫，個體尺度偏差不會導致整體結構偏差加大。然而對于大體積混凝土施工來說，細小偏差會增加整個板塊偏差，從而引發受力不均問題。大體積混凝土施工過程中，必須注重尺寸標準較對。在施工過程中還應當注重連續性，由于大體積混凝土施工所需材料比較多，會由于材料準備不足而出現間斷問題，此時就會形成施工裂縫。當施工出現間斷問題，還會改變混凝土強度，從而出現后期裂縫。

（3）由于大體積混凝土的預應力變化環境比較復雜，內部預應力一般比較穩定。然而在具體施工中，工程受力趨勢存在不確定性，該類不確定問題會加大現場指導難度。在偏心力影響下會轉移重心，從而改變體系結構，所以必須合理控制大體積混凝土施工環境的多變性。混凝土養護工作對其質量影響比較大，由于多數施工裂縫是在后期凝結形成，在養護期間必須嚴格控制溫度，防止混凝土暴曬或受凍，避免人為破壞混凝土。

2 大體積混凝土澆筑施工裂縫的防治措施

2.1 嚴格控制混凝土溫度

在開展大體積混凝土澆筑施工時，應避免形成施工裂縫。首先注重施工溫度控制，嚴禁出現水熱化反應，以免導致大體及混凝土產生裂縫。為了降低水熱化反應，必須注重溫度改變，可通過化學劑方式減少溫度。從理論上講，水化熱反應無法規避，然而嚴格控制溫度可以減緩水化熱溫度，確保水分子處于穩定狀態，此時就不會在澆筑施工中形成溫度裂縫。其次，混凝土攪拌施工時，隨著體系不斷進行機械運動，會顯著提升溫度，此時需要降低石子整體溫度。采用澆水方式減少石子溫度時，必須合理控制澆水量，避免其超過級配系數。通常情況下，隨著外界溫度的改變，會相應影響石子溫度。混凝土入模溫度最大控制在55℃以內，內外溫度差控制在25℃以內。在入模過程中可能會改變混凝土溫度，從而引發膨脹現象。所以控制混凝土溫度可以減少澆筑施工裂縫。

2.2 合理安排澆筑順序

在澆筑施工過程中，必須合理安排混凝土澆筑順序。由于混凝土的體積比較大，所以需要采用分層分面澆筑法。在封層澆筑過程中，必須合理控制澆筑厚度與澆筑時間，澆筑層厚度應當小于振搗棒作用長度的1.25倍，插入式振搗棒的有效作用長度超過450mm。嚴格控制澆筑時間，可以將混凝土初凝時間作為間隔標準。一般來說，標準初凝時間為混凝土灌入阻力值的3.5MPa，通過標準試驗確定具體時間。在分層澆筑期間，若澆筑時間大于混凝土初凝時間，則應當視作施工裂縫進行處理。當溫度控制失誤，就會引發水熱化反應，此時也需按照施工裂縫進行處理。在澆筑施工中必須注重二次振搗處理。在混凝土凝固前做好二次振搗，避免粗骨料與水平鋼筋下部產生孔隙，全面提升混凝土均勻性、抗裂性和密實度，以此增加混凝土強度。同時按照混凝土流動性合理確定振搗時間。在混凝土初凝之前，還應做好二次抹面處理。在處理期間需要使用塑料膜覆蓋，延緩混凝土表面水分流失速度，以此控制干縮裂縫。為了滿足混凝土澆筑施工質量，在終凝前進行多次抹壓處理，同時將抗裂鋼筋網片配置在混凝土表面。

2.3 注重混凝土后期養護

由于多種施工裂縫都是在后期養護過程中產生，所以需要將保溫板等工具放置在初凝混凝土表面，避免陽光暴曬混凝土，從而產生膨脹裂縫和收縮裂縫。混凝土養護過程中，必須定期對凝結混凝土進行澆水處理，避免水分過度揮發降低凝結穩定性。為了避免澆筑施工裂縫的產生，還應當做好施工人員管理，嚴禁施工人員踩踏混凝土板塊，避免影響混凝土平整性。管理人員應注重監控混凝土表面溫度，避免混凝土遭受外部環境影響。加大施工現場的管理力度，做好施工裂縫的檢測與保障工作，以此減少澆筑施工的溫度裂縫。

2.4 混凝土澆筑溫度裂縫的治理措施

工程人員在大體積混凝土板塊上發現澆筑溫度裂縫，必須及時采取治理措施。盡管治理措施比較滯后，然而也可以確保大體積混凝土的澆筑效果，進一步提升施工質量。通過分析大體積混凝土澆注溫度施工裂縫的治理措施可知，所采取的技術方法多樣。在完成施工建設后，所產生的裂縫比較小，此時無需應用各類裂縫加固修復技術，只需要將涂料涂抹在裂縫部位即可。在使用涂料治理施工裂縫時，針對裂縫部位進行開鑿處理，確保涂料的合理應用，全面提升施工裂縫的治理效果。

3 結束語

綜上所述，在大體積混凝土澆筑施工過程中，容易產生溫度裂縫。施工企業必須注重施工溫度裂縫的預防與治理，避免由于水熱化反應加大混凝土內外部溫度應力，合理控制混凝土入模溫度與澆筑速度，并且做好降溫處理和養護干預。即使澆筑施工期間產生溫度裂縫，也應當采取措施予以治理，全面提升大體積混凝土澆筑質量，維護整體工程的安全性。