本文選自國家級期刊《建筑與文化》，《建筑與文化》由中國出版集團(tuán)主管、世界圖書出版公司主辦的集權(quán)威性、批判性、專業(yè)性、可讀性、知識性于一體的專業(yè)性期刊。讀者對象為國內(nèi)外建筑房地產(chǎn)設(shè)計(jì)、開發(fā)領(lǐng)域管理人員和專業(yè)技術(shù)人員；國家和地方政府規(guī)劃、建設(shè)、文物管理等部門的官員；圖書館；大專院校相關(guān)專業(yè)的教師及學(xué)生等。
　　摘要:大體積混凝土冬季施工裂縫是經(jīng)常發(fā)生的事情，特別是北方地區(qū)更為突出，其控制問題是一項(xiàng)關(guān)鍵施工技術(shù)。本文結(jié)合工程實(shí)例介紹大體積混凝土冬季施工過程中，在原材料選擇、溫度控制以及施工工藝設(shè)計(jì)、施工組織等方面談?wù)剬�混凝土溫度裂縫的施工控制技術(shù)。

　　關(guān)鍵詞:冬季施工,大體積混凝土,裂紋控制技術(shù)

　　一、工程概況

　　沈陽市中心大樓是沈陽市標(biāo)志性建筑，位于沈陽市沈河區(qū)北站前金融商務(wù)中心區(qū)，為商務(wù)辦公大樓。共54層，地下1-4層是地下停車場及商業(yè)網(wǎng)點(diǎn)，建筑總高度約188m,總建筑面積78000m2,基礎(chǔ)由鋼筋混凝土灌注樁及鋼筋混凝土筏板梁組成。筏板混凝土厚度分別為1.2、1.5、1.8、2.4、2.8m厚,混凝土設(shè)計(jì)標(biāo)號為C45，抗?jié)B等級要求P8，混凝土總方量約4500m3,按相關(guān)《施工技術(shù)規(guī)范》標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定厚度屬于大體積混凝土結(jié)構(gòu)。混凝土澆筑時間為2009年11月19日至11月25日,氣候季節(jié)已經(jīng)進(jìn)入冬季，室外自然氣溫最低為-10℃,混凝土施工屬于冬季施工。因此,混凝土施工需要針對大體積防凍、防裂縫等問題制定專項(xiàng)施工技術(shù)方案，對冬季施工混凝土溫度收縮裂縫格外加強(qiáng)控制。

　　二、大體積混凝土產(chǎn)生裂縫的原因分析

　　大體積混凝土在施工階段產(chǎn)生溫度裂縫的主要原因是：一方面由于混凝土內(nèi)外溫度差過大而產(chǎn)生的溫度應(yīng)力引起結(jié)構(gòu)收縮、膨脹變形;另一方面是結(jié)構(gòu)物內(nèi)外的約束要阻止這種變形,一旦溫度應(yīng)力超過混凝土所能承受的抵抗強(qiáng)度時,即產(chǎn)生裂縫。

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　　引起混凝土結(jié)構(gòu)變形的主要因素有溫度差應(yīng)力、膨脹與收縮變形、結(jié)構(gòu)不勻沉降等因素。這些因素產(chǎn)生的應(yīng)力超過了混凝土的抗拉抵抗強(qiáng)度,或者認(rèn)為它們引起的拉應(yīng)力超過了混凝土極限拉伸時,混凝土就會開裂�；炷�土表面裂紋、裂縫容易滲透有害介質(zhì)，腐蝕鋼筋和加速混凝土碳化，不利于結(jié)構(gòu)的耐久性。

　�。ǘ�）約束變形

　　如果只有變形而沒有約束,混凝土也不會開裂。大體積混凝土基礎(chǔ)受到的約束有內(nèi)約束和外約束兩種。內(nèi)約束是混凝土內(nèi)部各質(zhì)點(diǎn)之間的相互影響、相互制約。如混凝土內(nèi)外產(chǎn)生溫差時,內(nèi)部溫度高混凝土要膨脹,外部溫度低混凝土要收縮;內(nèi)外相互制約,使外表面混凝土產(chǎn)生拉應(yīng)力,此拉應(yīng)力如果過大,就會使混凝土開裂。外約束是指另一結(jié)構(gòu)物或物體引起的約束,如果混凝土在降溫或收縮變形過程中,受到地基或結(jié)構(gòu)邊界條件的影響,也會產(chǎn)生拉應(yīng)力,嚴(yán)重時可導(dǎo)致開裂。

　　三、防止溫度收縮裂縫的技術(shù)措施

　　（一）控制混凝土配合比

　　混凝土裂紋主要是溫升應(yīng)力引起的。根據(jù)混凝土熱工計(jì)算得出混凝土水化熱引起的結(jié)構(gòu)內(nèi)部最高溫度可達(dá)60℃左右。為了控制混凝土溫升,優(yōu)先選用低水化熱品種水泥，降低混凝土水化熱量。優(yōu)化混凝土施工配合比，最大限度降低水泥用量以及拌合水量。拌合水量過大混凝土收縮量也大。本工程選用礦渣硅酸鹽42.5#水泥。泵送混凝土的含砂率控制在40%～44%之間，細(xì)骨料選用中粗砂,含泥量不超過3%。粗骨料選擇均勻堅(jiān)固、含泥量小、5～30mm級配優(yōu)良碎石，含泥量小于1%,針片狀含量小于15%。選用大粒徑骨料,可減少用水量相應(yīng)減少混凝土的收縮和沁水現(xiàn)象,同時也可減少水泥用量,降低水化熱。在混凝土中摻入適量的粉煤灰替代了部分水泥,降低了水化熱量，增加混凝土的和易性和保水性,從而提高混凝土的可泵性。摻入高效泵送減水劑SP402,提高混凝土的和易性,同時減少拌合水量,減低混凝土的收縮性。

　�。ǘ�）混凝土的澆注

　　本工程采用商品混凝土，現(xiàn)場設(shè)置兩臺混凝土輸送泵,配6～7輛混凝土運(yùn)輸罐車,每輛車6m3,每車在運(yùn)輸時間約40min,混凝土采用緩凝混凝土，初凝時間設(shè)計(jì)為8h。筏板板體部分最大澆筑速度為50m3/h,平均為37.5m3/h,每天澆筑900m3�；炷�土的運(yùn)輸根據(jù)現(xiàn)場使用情況由專人負(fù)責(zé)指揮,及時調(diào)整。根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際,采用由遠(yuǎn)到近,分塊分層澆筑,分層厚度400～500mm,混凝土傾斜流淌角度約為1∶5�；炷�土澆筑過程中,兩臺輸送泵并列推進(jìn),每臺泵最大作業(yè)寬度15m�，F(xiàn)場值班人員根據(jù)實(shí)際情況記錄每處混凝土的澆搗時間,及時安排第二次混凝土澆搗時間,避免出現(xiàn)施工縫�？紤]混凝土冬季施工要求,混凝土用熱水?dāng)嚢?保證出罐溫度為8～10℃,入模溫度不低于5℃。

　　（三）溫度控制

　　1、測溫點(diǎn)布設(shè)

　　大體積混凝土設(shè)置溫度跟蹤測量點(diǎn)，準(zhǔn)確測量溫度變化情況。根據(jù)結(jié)構(gòu)形式、澆筑順序及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)在不同區(qū)域布置測溫點(diǎn)。溫度監(jiān)測點(diǎn)布置見圖1所示。澆筑較早的地區(qū)布點(diǎn),可較早地掌握該工程的混凝土溫度變化規(guī)律,并能及時地指揮后續(xù)施工和養(yǎng)護(hù)工作。

　　2、混凝土保溫養(yǎng)護(hù)及監(jiān)控措施

　　混凝土冬季施工最關(guān)鍵的防護(hù)措施是保溫防凍。必要時采取供暖保溫。本工程保溫措施采用兩層塑料布夾兩層草墊子，外罩聚乙烯棚布。即在澆筑結(jié)構(gòu)上覆蓋一個大保溫棚，澆筑前搭設(shè)好支撐框架，澆筑中，隨澆筑隨著覆蓋保溫。

　　由于水化熱的作用,在混凝土澆筑后的3～5h結(jié)構(gòu)內(nèi)部開始溫升，澆筑后3~5天達(dá)到高峰值階段。在初凝階段,緊貼混凝土表面覆蓋一層塑料薄膜,防止混凝土水分蒸發(fā),以實(shí)現(xiàn)混凝土的自然養(yǎng)護(hù),外側(cè)加蓋雙層草袋及一層塑料薄膜，確�；炷�土結(jié)構(gòu)表層最大溫差不超過25℃。根據(jù)混凝土測溫?cái)?shù)據(jù)以及天氣氣溫變化情況及時增減棚內(nèi)加熱養(yǎng)護(hù)措施。棚內(nèi)的加熱措施，采用多臺2000w熱風(fēng)幕機(jī)，隨著氣溫變化情況開啟。

　　混凝土結(jié)構(gòu)的中心部位由于熱量聚積,且最不容易散熱,溫度較高�；炷�土表面散熱快,溫度最低。測溫點(diǎn)的布置要能夠充分反映結(jié)構(gòu)溫度場的變化情況。結(jié)構(gòu)豎向布置3層測溫點(diǎn)，即混凝土上表面、混凝土中心(1/2厚度處)和距混凝土底面20cm處。

　　混凝土內(nèi)部溫度變化比較緩慢,一般升溫最快5℃/h,降溫速度更慢,一般降溫速度為4～5℃/d。在混凝土內(nèi)部升溫階段每2h測報(bào)一次溫度,恒溫階段每4h測報(bào)一次溫度,降溫階段每6h測報(bào)一次溫度。

　　結(jié)構(gòu)保溫養(yǎng)護(hù)直至主體體溫降至與外界氣溫平衡為止，確保不產(chǎn)生溫差應(yīng)力裂紋。

　　四、施工效果與評價

　　本工程所采用的混凝土表面覆蓋保溫措施，起到了混凝土結(jié)構(gòu)保溫防凍、防裂效果和目的，結(jié)構(gòu)表層測溫結(jié)果沒有達(dá)到過大溫差，完工后檢驗(yàn)基礎(chǔ)混凝土結(jié)構(gòu)表面沒有可見裂紋。

　　總結(jié)本次施工經(jīng)驗(yàn)，冬期施工大體積混凝土參加粉煤灰可以降低水泥的水化熱，參加高效減水劑可以減少拌合水用量，有減少了混凝土的收縮性，采用緩凝混凝土和分層澆注有效控制了混凝土層間的接縫質(zhì)量、也降低水化熱溫升峰值。澆注后的保溫養(yǎng)護(hù)時間要適當(dāng)延長，有利于混凝土體內(nèi)熱量慢慢釋放。從而確�；炷�土不產(chǎn)生裂紋及裂縫。

　　參考文獻(xiàn):[1]王鐵夢。工程結(jié)構(gòu)裂縫控制。北京:中國建筑工業(yè)出版社,1997。

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