淺論建筑工程中大體積混凝土施工裂縫控制

杜中華

（新疆天恒基建筑工程有限公司，新疆烏魯木齊 830000）

0 引言

根據國家標準《大體積混凝土施工標準》（GB50496-2018）里規定，大體積混凝土（concrete in mass）是指混凝土結構物實體最小幾何尺寸不小于1m 的大體量混凝土，或預計會因混凝土中膠凝材料水化引起的溫度變化和收縮而導致有害裂縫產生的混凝土，稱之為大體積混凝土。

隨著經濟社會的發展，高層、超高層建筑在人們的工作生活中日益增多，其建筑工程中的主體結構也變得龐大、復雜，因此，在該類工程的施工過程中就會不可避免地涉及到各類大體積混凝土質量控制問題。而大體積混凝土質量控制的難點、要點，首當其沖的就是施工中混凝土的裂縫控制問題。

1 工程實例介紹

十二師天恒基大廈工程，位于兵團第十二師五一新鎮08-01-09 地塊，即烏魯木齊市西北迎賓大道路段與北疆街路段交匯口處，東至迎賓大道，南至北疆街西延，西至經七南路，北至興屯街。項目占地面積5057m2，總建筑面積51980m2，其中地上建筑面積40554m2，地下建筑面積11426m2，人防面積5234m2。項目共有一棟19 層塔樓以及4 層商業裙房組成，商業裙房1-2 層為集中商業，3-4 層作為餐飲、商業服務及屋頂露天廣場，塔樓部分5-9 層為酒店，10-19層為辦公用房。塔樓結構為鋼筋混凝土框架-核心筒，裙房結構為鋼筋混凝土。地下建筑含一層地下室和人防車庫，建筑結構為框架結構。主樓地下室基礎為1-8軸交A-G軸，其中1-7軸交A-F軸基礎筏板鋼筋混凝土厚度為2300mm，筏板底層和頂層配筋均為雙層雙向HRB400 鋼筋，直徑28mm，間距170mm;其余基礎筏板鋼筋混凝土厚度為1000mm，筏板底層和頂層配筋均雙層雙向HRB400 鋼筋，直徑20mm，間距200mm。澆筑面積2600m2，總計工程量約6000m3。

2 大體積混凝土裂縫發生的原因

1）混凝土中的水泥水化熱影響。

2）混凝土受到由于表面和內部溫度變化不同而產生的內外約束條件的影響。

3）外界氣溫變化的影響。

4）混凝土的收縮變形。

5）混凝土的沉降裂縫。

3 質量控制要點

1）施工前，編制大體積混凝土專項施工方案，并按程序進行審批認可。方案應包含：①大體積混凝土澆筑體溫度應力和收縮應力計算結果。②施工階段主要抗裂構筑措施和溫控指標的確定。③原材料優選、配合比設計、制備和運輸計劃。④主要施工設備和現場總平面布置。⑤溫控監測設備和測試布置圖。⑥澆筑順序和施工進度計劃。⑦保溫和保濕養護方法。⑧應急預案和應急保障措施。⑨特殊部位和特殊氣候條件下的施工措施等主要內容。

2）采取措施控制溫度和收縮裂縫。主要的技術措施有：①選用水化熱較低的水泥，如中水化熱的粉煤灰水泥、復合水泥；低水化熱的礦渣水泥、火山灰質水泥。②充分利用混凝土的中后期強度，在設計許可的情況下可采用混凝土60d 或90d 強度作為混凝土配合比設計、混凝土強度評定、工程驗收的依據，盡可能的降低水泥用量。③嚴格控制集料的級配及其含泥量，盡可能選用粒徑較大、級配連續良好的粗骨料且含泥量不大于1%；細骨料宜選用細度模數大于2.3 的中砂且含泥量不大于3%。④摻加合適的減水劑、緩凝劑，改善和易性、延長混凝土的凝結時間。⑤采用預埋冷卻管內部降溫法、蓄熱保溫法或二者相結合的方法來控制混凝土內外溫差在25℃以內，混凝土表層溫度和大氣溫差不大于20℃。⑥控制好混凝土的塌落度和用水量，塌落度不宜大于180mm，用水量不宜大于170kg/m3。

3）現場澆筑與振搗措施。①大體積混凝土的澆筑應采取合理的分段、分層方式進行，使混凝土沿水平和豎直方向均勻澆筑，其中分層澆筑又可以根據混凝土的初凝、終凝時間、混凝土的供應速度、澆筑人員和機具配備數量等具體情況分為全面分層、分段分層和斜面分層三種方式。②應選擇在氣溫較適宜時進行澆筑，混凝土入模溫度宜控制在5℃-30℃。由于夏季氣溫較高，為防止太陽的直接照射，則要求商品混凝土供應商在砂、石堆場搭設簡易遮陽裝置，必要時向骨料噴射水霧或使用前作淋水沖洗。在控制混凝土的澆筑溫度方面，通過計算混凝土的澆筑量，做到合理安排施工流程及機械配置，調整澆筑時間為以夜間澆筑為主，避免或減少在白天進行，以免因暴曬而影響質量。③混凝土的澆筑應連續、有序，宜減少施工縫；④混凝土宜采用泵送方式和二次振搗工藝。二次振搗工藝不但可以提高混凝土的強度，或在保證強度的前提下節約水泥的用量，而且可以增加混凝土的密實度，提高防滲性，消除混凝土由于干縮沉陷產生的裂紋和細縫。據有關實驗表明，二次振搗能增大混凝土整體均勻性、提高混凝土密實度1%-3%、對鋼筋的握裹力1/3 和混凝土抗壓強度10%-20%，甚至在保持強度不變的前提下節約水泥用量15%左右。混凝土的二次振搗時間控制在混凝土初凝前1-4h 左右進行較理想，尤其是在混凝土初凝前1h進行效果最佳。

4）養護措施。大體積混凝土的養護不僅是滿足強度增長的需要，還要通過溫度控制，防止因溫度變化引起混凝土開裂。因此，其關鍵在于保持適宜的溫度和濕度，以便控制混凝土內外溫差。

大體積混凝土養護階段的溫度控制措施：①混凝土澆筑完畢后，在初凝前立即進行覆蓋或噴霧養護。②安排專人負責保溫養護工作，并做好測溫記錄。③混凝土拆模時，表面溫度和中心溫度之間、表面溫度與環境溫度之間的溫差不超過20℃。④采用預埋冷卻管內部降溫法來降低內外部溫差，冷卻水應提前通入，循環冷卻在混凝土剛澆筑完成時就開始進行。⑤采用蓄熱保溫法要根據具體情況，盡可能的延長養護時間，拆模后立即再覆蓋或回填保護，同時預防近期驟冷氣溫影響，防止混凝土的早期和中期裂縫。⑥大體積混凝土濕潤養護時間應符合表1規定。

表1 大體積混凝土濕潤養護時間

4 結束語

通過對十二師天恒基大廈項目基礎工程中的大體積混凝土施工采取上述質量控制措施，取得良好控制效果，圓滿地完成大體積混凝土裂縫控制目標，有效地保障該工程基礎的整體性、安全性，為后續的工程質量優良，打下堅實基礎。