大体积混凝土施工中的裂缝控制关键技术分析

2017-03-09周勇

环球市场 2017年36期

周勇

鞍钢建设集团有限公司建筑工程分公司

科技的不断进步带动了高层建筑和大跨径桥梁的发展，促使大体积混凝土结构的应用愈加广泛。而不正确的施工方法和低效率的控制措施，极易导致在施工过程中混凝土的内外温差大于25℃，造成大面积的混凝土裂缝，对结构的使用造成影响和破坏。所以必须注重大体积混凝土结构的裂缝控制。

1、裂缝的表现形式与成因分析

1.1 表现形式

因混凝土沉缩及表面塑性收缩而出现的表面浅层裂缝。此类裂缝大多较短且无分布无规则，对结构使用没有影响，通过表面防护处理便可解决问题。因混凝土升温太高、温差太或降温太快而出现的深层、通长或贯穿裂缝。此类裂缝通常先与长边方向的中部、边角处和截面突然变化处出现，会对结构整体受力和使用耐久性产生影响。

1.2 成因分析

使大体积混凝土出现裂缝的原因有以下几个：一是混凝土在凝固初期有大量的水化热产生，导致内部温度升得过高，体积发生膨胀，此时因受基岩或前期混凝土的约束而有压应力产生。而在混凝土在凝固后期，由于冷却收缩会有拉应力产生，且拉应力比升温膨胀而出现的压应力值要大。二是当混凝土浇筑结束后外界气温骤降，导致混凝土内外温差较大，在混凝土表面有相对较大的温度拉应力出现，造成表面有裂缝出现。三是浇筑混凝土后，由于缩水和塑性收缩而有表面收缩裂缝出现。

1.3 施工缝处防渗漏措施。

每个仓的混凝土应连续浇筑，不得留施工缝。墙体留设施工缝，其位置不应留在剪力与弯矩最大处或底板与侧壁交接处，留置在高出底板上表面500mm的墙身。墙体设有孔洞时，施工缝距孔边缘不小于300mm。对于特重要部位必要时可采取两道防线，即以刚性处理和柔性处理相结合的形式，加固施工缝。拆模板和吊运其他物体时，不得碰坏施工缝企口缝或撞动止水(板)带。

在施工缝上继续浇筑混凝土前采取措施如下：

认真清理施工缝，凿掉表面上的浮粒和杂物，用钢丝刷或手锤将老混凝土面打毛，并用水冲刷干净。在施工缝处先浇一层与混凝土强度等级相同的水泥砂浆，再浇上层混凝土。加强施工缝处的混凝土振捣，保证捣固密实。

1.4 试块的留置

(1)试块除满足现行规范外，要留置28d标准养护试块及同条件试块。应按规范要求，留设砼抗渗试块，每500m3留置1组抗渗试块。6.10、混凝土试块留置

(2)、标养试块的留置：

每次按照浇筑部位的混凝土方量，在混凝土浇筑时，留置标养试块，按照以下要求：

1)、每拌制100盘且不超过100m3的同配合比的混凝土，取样不得少于一次。

2)、每工作班拌制的同一配合比的混凝土不足100盘时，取样不得少于一次。

3)、当一次连续浇筑超过1000m3时，同一配合比混凝土每200m3混凝土取样不得少于一次。

4)、混凝土标养试块由现场制作送至混凝土搅拌厂养护。

(3)混凝土同条件试块的留置：

1)结构拆模用：在常温施工中，每流水段留置1组同条件试块，用以检验拆模时，是否达到规范允许的拆模强度。

2)结构实体检验用：根据与监理确定的取样部位留置结构实体检验用试件，并在入模处见证取样，同一强度等级的同条件养护试块的留置数量不宜大于10组，且不应少于3组。养护时间不应小于14d，也不宜大于60d。

2、控制温差与防裂措施

2.1 施工缝处理措施

施工缝应采取钢板防水措施，施工缝处采用Ø16钢筋方格网(80mm×80mm)骨架，并设置斜向钢筋支撑保证骨架稳定性，用20目/cm²钢纱网双层封堵混凝土，设300mm宽止水钢板时钢筋骨架及钢板网上、下断开，保持止水板的连续贯通。

垂直施工缝之间设置300mm宽3mm厚的钢板止水带。钢板止水带一周设置，止水带迎水面向外，相互连接部位不少于50mm，并且接缝必须双面满焊。

为了使接缝严密，在砼浇筑前要对施工缝表面进行凿毛处理，清除浮粒，涂刷混凝土界面剂(或同成分的水泥砂浆)，清除止水钢板上的残留混凝土。

2.2 伸缩缝处止水做法

与外部结构连接部分设置伸缩缝，伸缩缝处设置2道橡胶止水带，即中埋式和外贴式橡胶止水带。

2.3 冷却水降温。

在混凝土内部进行冷却水管的布置，混凝土终凝后，进行通水冷却降温。借由冷却水的循环来混凝土内部温度降低，降低内外温差。在混凝土内部合理布置测温点，进行测温传感器的埋设，借助测温点监测温度来掌握混凝土内部各测点的温度变化，以便及时对冷却水流量进行调整，控制混凝土内外温差不大于25℃。冷却循环水管可采用φ25mm左右铁管，按照冷却水自较热中心区向边区流动的原则，在靠近混凝土中心处设置进水管口，在混凝土边区处设置出水管口。进出水管口均引出混凝土顶面以上。通水循环在混凝土终凝后才能进行。进出口的水温及时用温度计测量，进行水管流量的调整，控制水管流量与1.2m3/h～1.5m3/h，控制进出水温差于10℃左右，保证水温与混凝土内部温差小于20℃。使用完冷却水管用压注水泥浆封闭。

2.4 约束条件的改善

在岩石地基或厚度较大的混凝土垫层上进行大体积混凝土浇筑时，为减少垂直收缩裂缝可在岩石地基或混凝土垫层上进行隔离层的铺设。通常采取涂刷一层3mm～5mm厚的沥青或干铺二毡三油做隔离层。混凝土平面尺寸过大时，可采取后浇带，即在结构中适当部位每隔20m～30m预留宽为0.5m～1m的后浇带，在浇筑混凝土30天～40天后封闭。

2.5 加强养护

大体积混凝土容易被太阳暴晒和被雨水、冷空气的袭击，导致表面有较大温度变化，产生裂缝。所以必须加强混凝土的养护。浇筑混凝土完后，应适时加覆盖物并洒水进行养生；同时保证供应冷却水的供应，加强保温、保湿养护，减小内外温差。在其内部和表面设置测温点，加强温度观测，并随时了解混凝土浇筑后温度情况，掌握混凝土温差变化，控制混凝土内外温差于25℃以内。