高层建筑房屋防止混凝土温度裂缝的施工技术运用研究

摘 要：针对某高层房屋建筑工程实际情况，对其包含原材料优选、配合比设计、温升控制与保温保湿养护在内的温度裂缝控制措施进行深入分析，最后通过实践得出本工程所用温度裂缝控制措施合理可行，具有参考借鉴价值的结论。

关键词：高层房屋建筑；混凝土温度裂缝；温度裂缝控制

中图分类号：TU755 文献标识码：A 文章编号：1004-7344（2018）20-0358-02

如今，城市高层房屋建筑数量越来越多，规模也正不断扩大，涉及大体积混凝土施工，对施工技术，尤其是温度控制提出了严格要求，如果温度控制不到位，将产生温度裂缝，既影响混凝土施工质量和结构美观，还有可能造成安全事故。因此，在施工中必须采取有效的温度控制措施，避免温度裂缝的产生。

1 工程概况

某高层房屋建筑位于某大型广场东侧，设1层地下室，其底板长×宽=113.6m×39.2m，板厚不等，主楼与裙房分别为2.0m、1.2m，核心筒加厚至5.35m。此外，还设有3条后浇带，混凝土集中搅拌后予以泵送。施工所用混凝土的抗渗等级为S8，强度等级为C30，初步估计总浇筑量可达1万m3，不仅施工难度较大，而且施工正值当地夏季，温度控制尤为关键，如果控制不当，将使结构产生温度裂缝。现围绕本工程实际情况，对其混凝土施工中的温度裂缝控制方法作如下深入分析。

2 温度裂缝控制

为保证工程施工质量，避免裂缝的产生与发展，需要从诸多角度入手予以控制，包括原材料、配合比、温度控制、降低温度速率等[1]。

2.1 原材料与配合比

在选择原材料及配合比设计过程中，应先满足现行设计规程各项要求，在符合设计与工艺需要的基础上，尽可能减少水泥剂量，并优先选用水化热相对较低的产品，这样能有效减小由于水化热造成的温度提升；骨料粒径应达到合理、适当，在保证级配优良的基础上对含泥量进行严格控制，以此减小或避免硬化时的收缩，进而降低相应的当量温差；根据实际情况使用合适的外加剂与掺合料，这样能改善混合料可泵性及工作性，同時利用掺合料取代水泥能进一步降低水化热，起到有效的温控作用。

（1）水泥

本工程采用水泥各项物理性能指标为：①稠度为27.6%；②初凝时间为180min；③终凝时间为255min；④3d无侧限抗压强度为27MPa。

（2）骨料

①石子采用火成岩碎石，其粒径在5.0～31.5mm范围内，为连续级配，压碎指标属I类，含泥量低于0.3%；②砂子采用河砂，处于粗砂I级区，细度模数符合要求，为3.4[2]。

（3）掺合料

本工程掺合料主要采用粉煤灰，对于I级粉煤灰，除了能对混合料工作性进行改善，还能取代等量水泥，显著降低水化热。按照以往经验，用粉煤灰取代15%的水泥能降低15%左右的水化热。本工程所用粉煤灰质量指标为：①细度为9.5%；②需水比为94%；③烧失量为3.1%；④三氧化硫含量为0.2%；⑤含水量0.2%。

（4）外加剂

本工程外加剂主要采用高效泵送剂，由助泵剂、引气剂和保塑剂等成分构成。它的使用能提高混凝土的坍落度，使和易性得以改善，保证可泵性，并且还能起到一定延缓放热作用。本工程所用高效泵送剂主要物理指标如表1所示。

（5）配合比

根据本工程实际情况与泵送施工具体要求，以相关理论计算及试验成果等为依据，将配合比确定为：水泥：水：砂：石子：粉煤灰：高效泵送剂=300：205：700：1085：45：4.5。在此基础上，为进一步对混凝土收缩进行补偿，使用UEA取代等量水泥，其掺入量为12%。在切实达到泵送施工要求的前提下，综合考虑泵送高度及施工距离，将混凝土坍落度确定为120～160mm[3]。

2.2 温升控制

在确定了原材料的类型与配合比后，需要对混凝土出机与入模温度进行严格控制。如前所述，本工程施工正值当地的夏季，气温相对较高，可以达到30～32℃，所以在施工中要将实际入模温度限制在30℃之下。

对于出机温度，原材料温度会造成直接影响，所以要降低出机温度，首先要降低各种原材料的实际温度。基于此，本工程主要采取以下降温措施：①避免原材料直接受到阳光的照射，在堆场临时搭设遮阳设施；②在条件满足的情况下要用自来水进行混凝土拌制，减少或不用储存水，因为自来水的温度相对较低；③混凝土罐车要做好防晒，在必要的情况下通过淋水来有效降温；④对于泵管，要使用草袋加以覆盖，并持续浇水冷却。经过上述处理，现场实测表明出机温度保持在29～30℃范围内，而入模温度之比出机温度高出约1℃。另外，对混凝土结构中心温度实施测定，共布置14处测温孔，经测定，平均温度为63.7℃，理论最高温升经计算可得为60.9℃，计算公式为：

2.3 保温保湿养护

在养护过程中采用保温保湿方法的目的在于避免混凝土表面上的湿度与温度大量损失，将中心的最高温度和表面温度最大差异控制在25℃之内，同时控制早期收缩裂缝。然而，在保温过程中应充分考虑降温速度，否则将因为急剧降温而产生裂缝。养护时，需对混凝土表面进行覆盖，具体的覆盖厚度采用以下公式计算得出：

现场在铺设塑料薄膜的基础上依次铺设麻袋与草包。此外，根据现有实测值，结合温差情况及时调整，准备足量的草包应急。施工现象的实际温差应控制在不超过25℃，温度降低速率为1.9℃/d，混凝土表面和中心的温度差为24.8℃，局部最小处只有10.7℃。施工完成后15d检查结构的表面，没有发现裂纹，温度监测结果如图1所示。由此可见，上述方法作用显著，取得了成功[6]。

3 结 论

（1）在高温条件下施工，通过原材料堆场临时遮阳设施的搭设能有效减小出机温度。

（2）对混凝土罐车、泵管进行覆盖和浇水能有效减小入模温度。

（3）混凝土结构浇筑施工完成后，用塑料薄膜、麻袋与草包实施覆盖养生，能将内外部温度最大偏差有效控制在25℃之内，且温度降低速率小于2℃/d，能防止因温度应力造成的温度裂缝。

（4）通过对双掺技术的合理应用，即同时掺加外加剂与粉煤灰，能减少水泥水化热，并减慢温度降低速率。

（5）在施工中还要采用合理可行温度测控技术，以及时反馈温度信息，为现场调整和变更提供可靠依据。

参考文献

[1]郑仿球.高层建筑房屋防止混凝土温度裂缝的施工技术[J].建材与装饰，2018（17）：24～25.

[2]舒 贤.高层建筑房屋防止混凝土温度裂缝的施工技术探析[J].四川建材，2017，43（11）：154～155.

[3]吴奇海，薛素霞.高层建筑混凝土构件裂缝控制技术[J].建材与装饰，2017（14）：57～58.

[4]盖 莎.高层建筑混凝土裂缝质量控制要点分析[J].山西建筑，2017，43（04）：126～127.

[5]胡明浩.建筑混凝土结构施工裂缝控制分析——以高层建筑为例[J].建材与装饰，2016（46）：12～13.

[6]闫彦刚.高层建筑转换层预应力厚板混凝土温度测试裂缝控制技术[J].北华航天工业学院学报，2011，21（01）：11～15.

收稿日期：2018-5-21

作者简介：陆昶臻（1981-），男，工程师，本科，主要从事房屋建筑施工工作，曾参与多个大型房地产开发项目的施工工作。