1、浅谈夏季混凝土构件的施工【内容提要】 夏季气温较高,现浇钢筋混凝土构件容易发生裂缝。本文结合工程实例,针对产生裂缝的原因进行了认真的分析,并采取综合技术措施,有效地控制了现浇钢筋混凝土构件裂缝的发展。 【关键词】 夏季施工混凝土裂缝原因分析 技术措施 中图分类号:TU37 文献标识码:A 文章编号: 基本情况:某市新建的综合服务大楼工程,结构形式为现浇钢筋混凝土框架结构,结构安全等级为二级,抗震设防裂度为 6 度,层数为 12层,建筑面积为 23793.5 平方米,建筑主体高度 45.24 米,室内0.000相当于绝对高度 48.25m。基础采用复合载体夯扩桩,桩身混凝土强度等级为 C25,承
2、台、承台梁混凝土强度等级为 C35,外墙混凝土强度 C35、抗渗等级为 S8,现浇钢筋混凝土梁、柱、楼梯均为 C40。 该工程地下室混凝土框架浇筑到三分之一时,拆模四天后发现框架梁在柱距三分之一跨度范围内产生斜向裂缝。当即由施工、监理、设计、质监等单位组织人员,专门对裂缝进行了观察、分析、研究、并从设计、材料、施工等三个方面认真查找原因,大家初步判断认为裂缝不是结构裂缝,而是温度收缩裂缝。一方面对此裂缝继续观察、研究,另一方面严格按照设计和施工规范继续组织施工。但浇筑的混凝土拆模后仍出现斜向裂缝,因此决定停止施工,查找原因。 裂缝原因分析 2.1 从原材料方面进行分析。已浇筑混凝土采用 42.
3、5 级普通硅酸盐水泥,砂为舞阳中粗砂,石子产地为禹州,粒径 2040mm,用水为自来水公司供应的饮用水。C40 混凝土有配比单,各种原材料“两证”齐全。基本确认,原材料合格且符合有关规范要求,不是造成该构件裂缝的主要原因。 2.2 从施工工艺方面进行分析。施工过程中,严格执行配合比(采用重量比) ,采用机械搅拌,搅拌时间不小于 60120 秒,运输采用塔吊混凝土吊斗直接运到浇筑现场,采用插入式振捣器振捣,每次浇筑厚度为 250300mm。混凝土浇筑成型 24h 后拆除侧模。由此得出结论,施工工艺和操作程序均不是造成该构件裂缝的主要原因。 2.3 从施工现场进行分析。该框架梁施工时间为 8 月份
4、,此间正值天旱高温期,日平均气温高达 34以上。从国外一些施工规范来看,对混凝土浇筑温度也做了规定,如日本暑期混凝土的搅拌温度为 30以下,浇筑混凝土温度应低于 35;而美国、法国规定不得高于 30。我国规范规定:高温季节施工时,混凝土最高温度不得超过 28。该框架梁在施工后第七天左右出现裂缝,裂缝大多产生在距柱三分之一跨度范围内,均为斜向裂缝,裂缝宽度最大处达 0.5mm,一般在 0.3mm 之内(朝阳面居多) ,所以,大家一致认为裂缝的主要原因是夏季气温较高,混凝土成型后早期膨胀最大,导致后期混凝土收缩应变较大而造成的。 由于长期高温,昼夜温差较大,白天最高可达到 42,混凝土表面可达 5
5、5,夜间室内最低气温 27;该工程所处的位置四周空旷,受高温气候影响,半地下室四周设计 700mm700mm 柱与 300mm 厚的剪力墙相连,突出地面 3.03.5m 高,对梁形成的附加约束较大,加之通风不良造成对混凝土的收缩影响,结构温度不均匀,因此,在混凝土的变形受到约束的情况下,膨胀不能自由进行,混凝土的拉应力超过了混凝土的抗拉强度,这是造成该构件产生有规律斜裂缝的主要原因。 另外,水泥用量偏大(水泥水化热反应) ,拆模过早,结构受限,约束力较大,用单层麻袋覆盖,水管浇水养护不均匀等,这也是造成该构件产生有规律斜裂缝的主要原因之一。 3 采取的主要技术措施 根据工程实际情况及上述原因分
6、析,设计、施工、监理、质量监督等有关人员共同商讨研究,决定采取以下综合技术措施: 3.1 设计方面 3.1.1 构件内钢筋设置:梁高大于或等于 600mm 时,增设腰筋一道,即 212;梁高大于或等于 900mm 时,增设腰筋两道,即 412,以减少收缩对结构的影响。 3.1.2 在后浇带处应有可靠支撑,并在后浇带处上下各增加 220的纵筋,箍筋为 8100。 3.2 建筑材料方面 3.2.1 减少混凝土拌合物的水灰比。在拌合物中掺加 FDN-型高效缓凝减水剂,降低热峰值及推迟热峰值出现时间以保证混凝土强度,满足混凝土拌合物的工作性能。 3.2.2 改用 52.5 级水泥,减少水泥用量。水泥用
7、量减少,骨料相对增加,由于骨料的体积稳定性比砂浆好,故以此减少水泥胶凝体所引起的收缩。 3.2.3 采用合理的级配碎石。在已选用的 2040mm 碎石中,掺入15%20%的 515mm 的碎石,改善骨料的结构,增加混凝土的骨架刚度。3.2.4 降低混凝土用水、用石、用砂温度。为避免太阳直接曝晒,对其建筑材料分别采取不同的措施,如供水管直接埋入土中;在砂、石料场均设置遮荫棚等。 模板制作安装方面 3.3.1 做到模板几何尺寸正确,拼缝严密,不漏浆,其强度、刚度、稳定性满足规范要求且支撑牢固。 3.3.2 浇筑混凝土前将模板充分湿润,尽量延缓拆除侧模时间。 混凝土浇筑方面 3.4.1 进一步强化施
8、工工艺过程控制。为避免太阳直接暴晒,合理安排施工时间,尽可能组织夜间施工,并计算好当班浇筑量,按规范留置好施工缝的位置。 3.4.2 浇筑前用冷水将模板和钢筋降温,浇筑时提高振捣混凝土的振捣质量。 3.5 混凝土构件养护方面 3.5.1 对浇筑完毕后的混凝土,及时用双层湿麻袋覆盖,防止高温使水分蒸发,并保持湿润状态,等混凝土终凝后再直接浇水保持湿润,实施专人负责,多人日夜值班养护措施。 3.5.2 混凝土的养护时间不少于 14 天。对浇筑的混凝土及同条件养护的混凝土试块同样对待,以便准确掌握混凝土结构的实体强度,确定合理的拆模时间。 另外,对于混凝土搅拌站,在原有防护棚的基础上,再增加一层遮荫网,防止太阳直接曝晒搅拌机。同时严格混凝土的拌制工艺,适当延长拌制时间,增加混凝土拌合物的均质性。 4 结束语 通过采取一系列综合技术措施,该建筑物地下室框架梁剩余的三分之二工程,同样是在暑期完成(8 月下旬至九月中旬) ,但根据观测,未发现框架梁存在超过规范规定的裂缝现象,并且裂缝的数量大大减少,有效地控制了裂缝的发生。 夏季施工混凝土框架结构,其出现裂缝的原因是多方面的。它涉及设计、施工、原材料的质量、混凝土的配合比等诸多因素,需综合考虑。只要设计、施工、监理、质量监督等多方共同努力,现浇钢筋混凝土构件的裂缝完全可以控制在规范规定的范围之内。