1、地下室底板大体积砼裂缝控制措施摘要: 大体积砼浇筑施工由于水泥水化热散发缓慢，在混凝土中心形成热量积聚，造成 内外温差、内部温差、温度陡降和干缩等，易导致混凝土开裂。本文结合工程实例，从大体积砼现场浇筑施工的总体规划、大体积砼施工中的温控防裂技术措施、现场质量控制措施等多方面对大体积砼浇筑施工技术及裂缝控制措施进行了详细阐述和总结。 关键词: 地下室大体积砼；浇筑施工；裂缝控制 中图分类号： TQ178 文献标识码： A 1 工程概况 某综合楼工程， 总建筑面积为 81961.33m2 , 其中: 地下室 2 层, 建筑面积为 11934.85m2 ； 地上 45 层, 建筑面积为 70026
2、.48m2 。本工程的0.000 标高相当于绝对标高(黄海高程) 4.200m。上部结构体系为框架- 多筒体； 地下室为框架- 剪力墙结构与核心筒的框架- 筒体； 地基采用人工挖孔桩, 钢筋砼承台, 裙楼增设抗拔锚杆。在地下室范围内, 上部主楼区域延伸下的剪力墙、柱砼强度等级为 C50,其它的墙、柱砼强度等级为 C35。承台、底板、外墙和水池侧墙砼采用 C35 防水密实性砼, 防水等级为一级, 设计抗渗等级为 S8。基础承台和底板的砼量共计约 12000m3 。 地下室大体积砼施工存在着以下难点: (1) 工期短、时间紧, 底板砼标号比较大, 砼总量大, 其中最大的一次浇筑量超过 8000m3
3、 ；(2) 底板砼施工时进出的车辆多且需要多台输送泵同时作业, 而本工程的施工场地狭小, 显然不利于车辆的进出及多台输送泵的布置；(3) 本工程地处市区繁华地段, 商品砼的运输车辆来往通行比较容易受到道路交通堵塞的影响, 以及日常交通繁忙时段等因素的制约； (4) CT82 承台及底板砼均为 C35S8, 砼强度等级高, 浇筑施工中要与承台外的 C35S8 砼相连接。 2 地下室大体积砼现场浇筑施工的总体规划 2.1 施工段划分及施工顺序安排 根据设计后浇带与施工后浇带的位置将整个底板从左向右分成、两个施工区段。根据本工程0.000 以下的施工进度计划, 这两个区段的施工顺序: 先 I 区段,
4、 后区段。 2.2 各施工区段砼浇筑的顺序及砼泵车的布置 (1) I 区段底板: 按从南到北的浇筑顺序, 配备 4 台砼拖式泵且同时进行浇筑作业, 4 条作业带同时用于浇筑。在综合考虑坑内降水及大体积砼施工难点等因素后, 决定将底板砼浇筑分为三次: 其中, 第一次为底板下机( 集水) 坑、第二次为底板, 两次浇筑的间隔时间不超过10h。C50 和 C35 砼的接缝必须满足结构设计要求。 (2)II 区段底板: 共配备 4 台拖式泵, 由东往西设置两条作业带且同时用于浇筑施工。 2.3 大体积砼的浇筑方法 由于正对主楼部位的底板(板厚为 3.5m) 内均设有多个机(集水) 坑, 坑深 3.3m,
5、 且体积量较大, 故采取分层浇筑法。在各施工段浇筑砼均采用% 分层浇筑, 分层振捣, 一个斜面, 一次到顶 的推移浇筑法。分层浇筑适宜砼的振捣,且砼的暴露面小, 冷量损失少, 有利于降低底板砼的最高温升。分层厚度控制在 500mm 以内。在每个浇筑段施工作业时, 各浇筑带齐头并进, 且相互搭接, 以确保各浇筑段之间上、下层砼的结合, 并利用砼自然流淌形成的斜面进行分层浇筑, 做到“循序渐进, 一次性到顶” 。要保证上、下层砼浇筑的停歇时间不超过初凝时间, 以免产生冷缝, 交界面的分界处不允许漏振。这种自然流淌而形成斜面的浇筑方法, 能较好地适应泵送工艺,减少砼泵送管道拆除、冲洗、接长的次数,
6、从而提高泵送的工作效率, 缩短砼泌水的处理过程。 3 大体积砼施工中的温控防裂技术措施 31 现场测温监控 测温仪器采用 JDC- 2 建筑电子测温仪, 仪表为手持式数字显示仪, 具备高低温报警功能。 (1) 测温点的布置: 1) 距砼表面 1. 5m 高且不易破坏处( 露天) 设置三个普通温度计测量大气温度, 气温取读数的平均值；2) 在每个砼泵口均用测温探头、测温线固定在一根用木棍制成的探杆上, 以便于测量砼的入模温度； 3) 砼浇筑前, 在选定的测温点上预埋测温线和测温探头, 测温探头和测温线均用胶带固定在 1 根 12 的钢筋上, 探头用塑料布包裹, 与钢筋之间用绝缘胶布隔离； 4)
7、测温线引出的高度应高出砼面 1. 5m, 浇筑机( 集水) 坑布设测温线时 , 应注意在二次浇筑底板后仍要继续检测机( 集水) 坑内砼的温度变化, 引线长度应再增加 3m。 (2) 测温时间的掌控: 从砼浇筑开始起测温, 第 1 4d: 每 1h 测温 1 次； 第 5 15d: 每 2h 测温 1 次； 第 16 30d: 每 4h 测温 1 次； 第 31 60d: 每 12h 测温 1 次。原则上要求砼中心温度低于入模温度后方可停止测温。 (3) 测温数据的管理: 主要监测参数为砼内部温度、保温层温度、环境温度。利用计算机对测温数据进行信息化实时管理。预先编制温度曲线的描绘程序与温度应力
8、的计算程序, 及时整理录入测温数据。根据测温数据描绘出温度曲线及计算累加温度应力, 并且将其与浇筑前的估计情况进行对比, 以推断下一时段的温度及温度应力的变化趋势。根据温度应力的计算结果, 决定是否改变保温方式或调整保温层厚度。 (4) 测温监控操作的注意事项: 1) 浇筑砼前应检查支撑钢筋是否设置牢固, 测温点标高是否准确, 探头、插头是否包裹严实； 2) 使用探头测砼入模温度时, 不得在流动的砼中探测, 探头插入砼约 1m in 左右后开始读数； 3) 严密监测砼的温升情况, 注意控制大体积砼中心温度与表面温度、环境温度之差。 (5) 现场测温结果及监控措施效果: 砼开始浇筑起第 1d,内
9、部温度开始呈现上升趋势； 砼开始浇筑起第 5d, 内部温度达到峰值( 66.82) ； 砼开始浇筑起第 16d, 内部温度稳定且开始 缓慢降温。由于浇筑施工过程中对砼的温度进行实时监控, 并根据现场测温的记录数据指导保温、保湿养护, 及时调整保温层的厚度 , 将砼的内外温差控制在 25 以下, 使砼不产生过大的 温度应力。因此, 本工程所采取的现场测温监控措施效果极佳。 3. 2 砼施工过程控制 (1) 由于底板砼需要连续浇筑, 故需要掌握 3d 的天气预报, 如有大雨, 不得安排砼浇筑。为预防天气突然变化, 现场应备有足够的覆盖用塑料布, 并在基坑四周设置盲沟和集水井,以排除雨水。 (2)
10、砼浇筑过程中, 一定要严格按操作规程进行砼振捣, 做到快插慢拔, 每个振捣点的操作时间一般控制在 2030s 之间, 直至砼表面泛浆, 不出现气泡和不下陷为止。砼浇筑过程中应正确控制间歇时间, 上层砼应在下层砼初凝之前浇筑完毕, 并在振捣上层砼时, 振捣棒下插 5cm, 使上、下层砼之间能更好地结合。砼浇筑完毕且振捣密实后, 表面用铝合金刮杆将砼表面的脚印、振捣接槎不平处刮平, 且使砼表面的虚铺高度略高于其实际高度。 (3) 砼初凝前, 再用平板振捣器进行第二遍振捣, 以改善砼的密实性, 并保证振捣后的砼面标高比实际标高稍高。在平板振捣器进行振捣时, 其移动间距应能保证振捣器的平板覆盖已振捣部
11、分的边缘, 前后位置搭接 35cm, 在每一个位置上连续振动时间一般保持 2540s, 以砼表面均匀出现泛浆为准。 (4) 当砼初凝时( 以能踩出脚印但不会下陷为准) , 用铝合金刮杆将表面刮平, 再用木、铁抹子进行抹压。待砼初凝后, 终凝前再进行一次抹压, 使砼面层达到充分密实, 与底部紧密结合, 以消除砼由初凝到终凝过程中由于收水硬化而产生表面裂缝的最大可能性。 混凝土构件约束条件可分为两类，即外约束和内约束。内约束与温差的大小有关。随着混凝土强度的增加，弹性模量的增大，混凝土各个质点间的相互约束也在增大，即内约束增大了。此时，若混凝土内外温差过大，内部进行着热涨，外部却在收缩，变形差异过
12、大，便会导致收缩的表面出现裂缝，当内部发生收缩，又可能产生贯通裂缝。 对于此问题可采取配合比双掺的措施，配合比设计时在允许的范围内加入大量的粉煤灰和适量的缓凝减水剂，延缓了混凝土的初凝时间（初凝时间8 小时） ，延缓了弹性模量的增长，降低短时间内混凝土内约束力的增长，降低了混凝土早期裂缝的产生几率。 4 结语 工程实践表明, 大体积砼裂缝控制的关键在于控制内外温差。根据以往的工程施工经验, 大体积砼施工前应结合当地气温环境等因素, 编制切实可行的施工方案, 落实相关的技术措施, 并加强施工中的管理, 只要将砼内外温差控制在 25以内, 就不会轻易出现裂缝。笔者认为, 除温差应力以外, 大体积砼
13、施工还要着重解决水泥水化产生的化学缩减、冷缩、干缩等几种常见因素而导致的砼开裂破坏。大体积砼裂缝控制, 应着重从降低水泥用量, 控制温升, 延缓降温速度, 减少砼收缩, 合理选用原材料, 提高砼的密实性等方面采取措施。因此, 施工前必须充分了解致裂因素的作用机理, 根据工程的实际情况及特点, 采取有针对性的措施, 才能保证大体积砼的施工质量, 避免有害裂缝的产生。 参考文献 1 冯乃谦, 顾晴霞, 郝挺宇. 砼结构的裂缝与对策M .北京: 机械工业出版社,2006, 6: 133143, 150166. 2 赵志缙, 王庆生等. 建筑施工手册(第四版)M. 北京:中国建筑工业出版社,2003. 3 王铁梦. 工程结构裂缝控制M北京: 中国建筑工业出版社, 2006. 4 GB50164- 92, 砼质量控制标准S .
