现浇大体积混凝土挡土墙温度裂缝控制措施

2013-01-18王靖李龙

山西建筑 2013年28期

王靖李龙

(1.西部机场集团有限公司，陕西咸阳 712000;2.长安大学建筑工程学院，陕西西安 710000)

1 工程实例

西安某工程项目建筑物结构类型:钢筋混凝土框剪结构。基础结构形式:独立、条形基础相结合。由于7号楼南侧、12号楼北侧之间边坡高差较大(最大高差19 m)，为保证结构安全，并根据总平面现场布置，挡土墙结构与1号车库1号汽车坡道外侧剪力墙结合起来施工，根据施工图纸与挡土墙专业施工图纸，并结合施工现场情况，将结合起来后的挡土墙平面做如下布置(见图1)。

图1 挡土墙平面布置图

挡土墙结构长度达到91.2 m，挡土墙高度最高达到19 m，挡土墙混凝土浇筑体量大，总体量超过2 500 m3。设计师考虑到挡土墙是车库外墙结构，没有设置竖向变形缝，故挡土墙浇筑难度大，特别是混凝土裂缝的控制难度较大。现浇大体积混凝土在施工中的施工难点和重点就在于控制裂缝的产生，而裂缝主要是由于变形作用而产生的。西安某工程项目7号楼南侧挡土墙在混凝土浇筑前综合考虑各项现场因素、合理选择混凝土浇灌时机、科学试配混凝土配合比，浇筑中采取合理分层的技术措施，养护中控制内部温升，有效的控制了温度裂缝的产生。拆模后检查发现没有出现可见的温度裂纹和干缩裂纹。下文就本实例详细分析现浇大体积混凝土温度裂缝的成因及其控制措施。

2 现浇大体积混凝土挡土墙的温度裂缝成因分析

2.1 水泥水化热

水泥水化热是大体积混凝土挡土墙内部温度升高的主要影响因素。大体积混凝土挡土墙的外壁厚度大且不易导热，导致内部产生的热量不容易散发出去，因此很容易引起结构内部的温度急升。混凝土的导热性能较差，浇筑刚开始混凝土的强度和弹性模量都低，由水化热温升引起的约束不大，温度应力也就比较小，不容易产生温度裂缝。但随着混凝土不断散热，混凝土的中心部分与表面部分形成了温度梯度，使内部约束变大。若此约束力大于混凝土抗拉强度，就容易产生温度裂缝，这是大体积混凝土产生温度裂缝的重要原因。当然类似的，由外界气温变化引起的混凝土挡土墙内部温度上升也是导致裂缝出现的原因，这里就不再赘述。

2.2 约束

现浇大体积混凝土受到的约束分为外约束和内约束。外约束主要指基础或地基土阻碍混凝土的收缩或者膨胀。内约束主要指由各种原因使混凝土内部产生的温度梯度引起的。外约束作用下，大体积混凝土易在表面产生局部的裂缝。内约束作用下，大体积混凝土易产生贯穿性裂缝，危害极大。大体积混凝土内部产生水化热，且散发不出去，而且混凝土表面温度散发较快，这就形成了一定的温度梯度。由于温度梯度的存在，混凝土就会发生变形、开裂，影响耐久性。

3 现浇大体积混凝土挡土墙的温度裂缝控制措施

现浇大体积混凝土挡土墙的温度裂缝的控制措施有多个方面，比如设计方面、材料方面和施工方面。本文以上述实例为研究对象，主要考虑施工方面的控制措施。

3.1 控制混凝土入模温度

为了降低现浇大体积挡土墙混凝土的最高温度，并减少结构内外的温差，就要控制混凝土的入模温度(一般控制在25℃以下)。主要可以采用以下措施:1)预埋冷却水管，用循环水带走水化热;2)搅拌混凝土时加冷水或者冰块;3)施工时应尽量避开炎热的天气，若在夏季施工，需保持模内通风;4)避免阳光直射材料。

3.2 二次振捣

许多现场试验表明，对浇筑后的混凝土进行二次振捣，能增加密实程度，增强混凝土与钢筋之间的握裹力，防止因混凝土剥落而出现裂缝，减少混凝土的内部微裂，增强混凝土密实性，使挡土墙混凝土的抗压强度得到提高，从而提高了抗裂性。

3.3 混凝土的养护

常见的混凝土养护措施有蓄水法、潮湿养护和涂层养护。混凝土浇筑完后，加强其表面保温、保湿养护，对防止出现表面裂缝有重大作用。注意事项主要有:1)混凝土浇筑后，应该在终凝后的2 h开始带水养护，养护期至少14 d;2)当混凝土的温度高于外界气温时应考虑推迟拆模的时间，以免引起混凝土表面裂缝的产生。

3.4 温度监测

对现浇大体积挡土墙混凝土进行温度监测，包括浇筑温度的监测和养护过程的监测。浇筑温度监测工作是在现浇大体积挡土墙浇灌开始之前进行，7 d内每2 h测试一次，7 d后每4 h测试一次，测温天数为30 d，在浇筑混凝土前应预埋测温仪和传感器，一般按上中下布置三个内部测温点，从浇筑开始测温，浇筑完后，根据指标，及时调整养护条件。其温度的检测应注意:1)测温工作要全天进行，施工现场的人员要配合，并由专人负责，认真记录，保证工作的顺利进行。2)混凝土的表面温度与室外最低气温、内部与表面温度之间的温差均应小于20℃。3)测温工作应按规定连续进行，直到温度的变化满足控制要求范围后，即可结束测温工作。