大体积混凝土施工裂缝的防治及温差控制

　　大体积混凝土施工裂缝的防治及温差控制刘彦宏（广州经济技术开发区建设监理公司，广州510730）泥品种、水泥用量、混凝土级配、外加剂的选择和使用；合理组织现场混凝土施工工艺、浇筑速度、养护制度；科学布置监控温度位置等多方面措施和手段，从而达到控制大体积混凝土未出现任何有害的结构裂缝及温度变形裂缝。该施工方法可供类似的大体积混凝土工程。

　　1工程概况本溪钢铁公司冷轧薄板厂1676mm四机架冷连轧机基础S―5位于本溪钢铁公司厂区。该厂厂房内基础工程共分A、B、C、D、E、F、G七个区段，总占地面积为4120m2.其中，D区为四机架主轧机基础；A区、B区和C区为乳化液站；E区为地下油库；F区为轧机出口运输链基础；G区为电缆隧道。各区均分别包括了许多设备基础。

　　该基础工程结构复杂、精度高、施工难度大。基础预埋件、螺栓种类繁多，数量大，且有许多孔洞、沟道和不同标高、厚度的平台等。其中，D区*为复杂，仅螺栓就有807个，*大的螺栓M125长度为4m.其套筒*重为包括一次预埋、二次浇灌和套筒三种型式、55个规格种类。

　　D区为主轧机基础，其绝大部分基础埋深是在一89m标高处，主电机基础底标高为一54m.基础结构形式为箱型，顶板为无梁楼盖型厚板，顶板厚度分别为600、800、设计要求主轧机基础混凝土强度等级为C25、S6.底板、顶板上下配置的双向钢筋为士25200保护层厚35mm；墙板钢筋为切4200和切6200，保护层厚25mm；轧机基础上下配置的双向钢筋为25 125，竖向钢筋均为25125，形成一个钢筋笼，保护层厚50mm. 2裂缝控制技术措施配合比设计原则该主轧机基础施工属大体积混凝土施工。为避免混凝土基础出现裂缝，应降低混凝土水化热，尽可能地减少单方混凝土水泥用量，充分利用混凝土后期强度。为防止大体积混凝土产生有害于结构的温度裂缝，在配合比设计上应考虑掺加少量粉煤灰，以减少水泥用量，从而降低水化热。

　　水泥品种基于降低大体积混凝土水化热问题，水泥亦应选用低水化热的水泥品种。本工程选用的是425号矿渣硅酸盐水泥，以降低水泥自身的发热量。

　　粗细骨料的选择粗骨料选用5 ~40mm碎石连续级配，含泥量指标小于1%；细骨料采用MX=23左右的中粗砂，含泥量指标小于3%.外掺剂及外掺料外掺剂采用EA―1缓凝减水剂；外掺料采用U级磨细粉煤灰，掺量为水泥用量的16%.现场施工工艺本基础工程混凝土施工为大体积混凝土施工，因此，对于施工现场必须进行周密的规划和组织，确保混凝土能连续顺利浇筑完成。根据施工进度及混凝土供应能力，配置了四台混凝土臂架车。由于搅拌站距离施工现场仅4km，因此，每台混凝土臂架车配三台混凝土罐运输车，增设一台备用即拖式混凝土泵车。现场混凝土泵车布置情况见。

　　D区段顶、底板混凝土浇筑泵车布置示意图浇筑施工工序为避免混凝土基础出现裂缝，混凝土浇筑程序分二步：**步浇筑底板及侧臂上300mm高处5.4m烧筑到一43m；第二步烧筑墙板、柱子、主乳机基础、顶板混凝土。在进行第二步混凝土浇筑时，应将施工缝表面清理干净，浇水润湿，且不得有积水。在混凝土浇筑前，应先铺刷一层素水泥浆。混凝土浇筑采取斜面分层循序推进，每一层厚度都控制在400~500mm之间连续循环浇筑。每层振捣时上下层振捣搭接在50 ~lOOmm之间。每点振捣30s左右或视混凝土表面返浆，并在3小时内达到一个完整循环浇筑时间的控制根据混凝土浇筑施工过程中的流淌铺摊面、气候环境以及对封顶养护等因素的考虑，混凝土的初凝时间控制大于6h同时，明确要求混凝土斜面上下层覆盖的时间间隔不得超过3小时；混凝土从搅拌站出站后4小时内必须下料入模。

　　混凝土浇筑施工过程中，每2小时测定一次坍落度指标，并做好相应的记录。

　　封顶收头工作混凝土的封顶收头工作必须在混凝土初凝前进行。有高低不平的部位，应及时将混凝土修补平整，*后在混凝土表面收水干硬前再用木抹子全面搓磨一遍，然后用铁抹子进行压光返复几次。12小时后，在混凝土的表面覆盖养护保温材料，尽早采取混凝土养护措施。

　　养护条件混凝土浇筑后及时养护并定期测温。根据测温记录改善养护条件，将混凝土内外温差控制在20C~25C以内，从而防止有害温度裂缝的出现。

　　3温度控制及保温保湿养护措施在大体积混凝土施工时对温度的控制，主要是通过对其纵向和横向温度的监测来完成。因此，测温点的布置方案是否科学极为重要。本工程采取的测温监控方案如下。

　　沿板厚方向测温点布置对底板、顶板、设备基础，采用四层监控，即深、中、浅、表面。深：测温块下至混凝土底部上返200mm处；中：测量块下至混凝土中部；浅：即测温块下至混凝土上表面下返200mm；表面：测温块放置在混凝土表面。在混凝土浇筑前设好测温点测温点的布置见a板平面测温点布置在基础底板、顶板各设五组监控，每组设12个测温点，每种设备基础不少于1组。

　　同时，根据本工程具体情况，在底板和顶板各设置15根测杆，设备基础设三根测杆。每根测杆沿板厚方向设四个测点（即深、中、浅、表面）同时，对养护水温设1个测点，保温材料温度测量设置二个测点。为了保证每组测点有效可靠，避免因施工操作不当使测点遭受破坏，另设相应多的备用测点。具体的测点位置见b设备基础内的测点位置与底板测点位置类似。

　　测试仪器设备在混凝土浇筑养护过程中，采用了精密测试仪表及计算机进行记录、分析测试结果。测试仪器设备有：①铜一康铜热电偶；②7V08数据采集仪及打印设备；③标准玻璃温度计；④DS―419直流数字电压表。为了避免混凝土内部的热电偶在施工中被破坏和地下水渗透，热（4）保温保湿养护措施为避免混凝土表面干裂，必须不断浇水保湿。在浇水养护中应特别注意水温的控制，以防混凝土表面出现温度陡降。一般根据混凝土表面测试温度控制水温进行养护。

　　混凝土养护要严格按规范要求进行，控制混凝土内外温差在20C~25C之间。发现温差超出规定值时，要求及时对混凝土浇水，并在表面铺盖二层塑料布和草垫。

　　4监测结果分析本基础工程采取了上述裂缝控制技术措施后，对防止大体积混凝土产生有害于结构的温度裂缝是否有效，将通过温度监测的结果来反映。因此，我们监测的主要参数是：①混凝土内部温度；②保温材料内部温度；③养护水温度；④环境温度。

　　监控时间安排在混凝土浇筑时，同时可进行混凝土温度测试每隔一小时测试一次，提供一次测试数据，以便及时调整保温措施。

　　混凝土入模温度控制在12C~18C；混凝土浇筑及养护期间，环境温度为9C~29C.监测结果表明混凝土内各根测温杆的中心测点热峰值基本在60C左右，发生在混凝土浇筑后3天。

　　沿板厚方向不同测温杆测点的温度变化规律是：混凝土浇筑后3天内水化热释放*快，4~5天后速度放慢，温度继续上升。此后，表面测点温度首先开始下降中心点持续一段高峰后缓慢下降。而板底温度则在相当长的时期内保持平缓上升趋势。总之，在升温过程中，中心点温度上升*快也*高板底*慢也*低。设备基础是坐落在底板上因此中心点及基础底温度上升*快也*高在整个温度变化过程中，中心测点和底板底测点的曲线较光滑，而表面的顶板上下测点由于受外界环境温度变化影响*大温度有着明显的波动。

　　从混凝土整体温度变化来看，各根杆内外温差基本上控制在20C~25C以内，降温缓慢而稳定，温度陡降不超过10C内部温度曲线无明显不均的跳动。经有关质检部门、监理检查，未出现任何对结构有害的裂缝及温度变形裂缝。

　　综上所述，经过具体的实施操作，证明了该施工方法对大体积混凝土施工的裂缝防治是行之有效的；也表明了本工电偶应加霸保篦定e在钢筋以并酿管弓引孔上加程从施施工到温差控制