结合实例浅谈大体积混凝土裂缝控制要点

结合实例浅谈 大体积混凝土裂缝控制要点

杨毅

四川省第十一建筑有限公司 四川 宜宾 644000

摘要：在大体积混凝土施工过程中，因单个构件的混凝土用量大，水泥水化反应产生很大的热量在内部积聚不易散失，但表面热量散失快，因而导致混凝土内外温度较大，造成混凝土构件因温度应力过大产生裂缝，为避免产生混凝土构件开裂而造成经济损失，结合工程实例，分析裂缝产生的原因，提出大体积混凝土裂缝防制措施，服务于实际工程。

关键词：大体积混凝土；混凝土施工；裂缝控制措施

1工程概况

1.1.项目概述

龙观嘉园项目位于宜宾三江新区大学城内，总建筑面积26万平方米，由十栋高层建筑及地下室组成，地上最高28层，最大建筑高度96m，基础形式为筏板和桩筏基础组成，持力层为中风化泥岩。

1.2基础形式（其中以1#为例）

1#楼基础为筏板，筏板厚1600mm，筏板长宽尺寸约为35*31m，基础设计等级为乙级，设防烈度7度，场地类别Ⅱ类，结构安全等级二级，基础混凝土强度C40，剪力墙结构。基础形式如附图一：

（附图一）

根据《大体积混凝土施工规范》GB50496-2018，2.1.1规定，该基础混凝规模属于大体积混凝土。

2.分析裂缝产生的原因

大体积混凝土产生水化热反应和裂缝的原因很多，主要有以下几个方面：⑴水泥在水化热反应中，因内外温差较大，引起温度应力变形；⑵内外约束条件的影响；⑶外界气温变化的影响；⑷混凝土在硬化过程中发生收缩变形。

3.大体积混凝裂缝防止控制措施

为控制大体积混凝土的裂缝，确保主体结构的安全性、适用性、耐久性，必须严格控制。大体积混凝土开裂主要是水泥产生水化热反应使混凝土温度升高，所有必须采取控制混凝土温度升高和温度变化速度，在一定程度内避免裂缝产生。这些主要措施应从原材料的控制、配置适合的施工配比、混凝土的施工、内部降温、测温监控与混凝土表面保温与养护等方面采取综合性的措施；从施工组织上合理组织、安排。

4.主要控制措施

本项目基础筏板混凝土强度高、混凝土厚度高、体积大、施工时正值春夏之季，温度变化大，施工难度较大，如：①筏板基础混凝土厚，要一次浇筑成型，内部热量聚集；②混凝土是C40强度的高强混凝土，水泥用量大，产生的水化热高；③季节交替，环境温度不确定性大。在这些不利因素下，混凝土内部与外部温度差不利于控制，存在较高风险。为防止混凝土产生贯穿裂缝，就必须从多方面综合考虑施工措施。

4.1原材料控制

为避免大体积混凝土出现水化热高的现象，①水泥应选择安定性好、低水化热的水泥，减少水泥用量；②骨料：在规定强度范围内，应选择粒径比较大、级配良好、含泥量小的粗骨料；③采用含泥量3%以内的中粗砂，可以有效控制水和水泥的用量；④适当掺加粉煤灰，选用Ⅱ级以上的粉煤灰，可以减少水泥的用量；⑤外加剂：适当掺入减水剂，可以有效减少混凝土的用水量，增加流动性，提高强度，从而减小大体积混凝土水化热反应。

4.2优化配合比设计

配合比由具有资质的混凝土搅拌公司试验室进行配合比设计，要求多试配几组配合比，从中选取最佳配合比使用。实验员和商混站要做好砂、石含水率的测定工作，并按砂、石含水率调整施工配合比，严格按调整好的施工配合比进行投料，同时做好外加剂掺入量的配合比设计，尽可能的达到最优值，从中生产出高强、低热、高性能的混凝土。

4.3.混凝土的施工

混凝土在搅拌时应严格按照设计配合比投料，有条件的可采用冰水搅拌，混凝土在运输过程中搅拌车要连续搅拌，到达浇筑地点后，如不能立即浇筑，必须采取遮阳措施，并配以表面降温工作（如冷水淋搅拌桶），以降低混凝土的入模温度。

4.3.1.浇注前的准备

在混凝土浇筑前，应检查模板几何尺寸是否符合要求，钢筋、预埋件等位置是否满足要求；检查循环水管、测温管是否按方案布置、能否正常通水，确认正常后封闭出水口和入水口，避免交叉工作时堵塞影响循环水管正常运行；安排好值班、后勤人员，在施工过程中发现问题能够及时进行处理，并做好解决措施；检查现场施工设备正常运行情况，如照明、备用发电机、防雨防震设备等；人员准备工作，混凝土浇筑量较大，合理的安排施工人员，加强协作，落实三班轮流倒制度。

4.3.2.混凝土浇注

混凝土到达施工现场后，试验人员要立即进行混凝土的和易性、坍落度等进行测定，满足要求后方可进行浇筑，如不满足要求，混凝土应做退场处理。

由于混凝土的厚度为1600mm，采用分层浇筑法浇筑混凝土（附图二），单层施工厚度宜控制在500mm以内。严格控制振捣时间，振捣时间控制以混凝土表面不再冒气泡时为至，振动棒的振捣间距应小于300mm，呈梅花形振捣，快插慢拔，每次要插入下层混凝土100mm左右，严防漏振。

（附图二）

4.4.混凝土的表面保温与养护

混凝土合理的养护工作，是控制混凝土质量的重要手段，特别是大体积混凝土更需要充分的养护，控制大体积混凝土内部与外表温差是防止裂缝发生的重要方法，混凝土二次压光终凝后，立即覆盖塑料薄膜和多层保温棉毡，覆盖塑料薄膜时应保证相邻薄膜间有80-100mm的搭接，保证混凝土表面覆盖全面，混凝土养护期不得少于14d。

4.5.混凝土内部测温监控与降温

为控制大体积混凝土内部温度和降温工作，应做好混凝土表面及内部温度的监测和降温工作。观测人员要随时注意内外温差的变化。

4.5.1.混凝土浇筑完成后12小时内，就应该开始监测温度变化，测温工作应专人负责，24h不间断测温，严格监控混凝土的温升情况。1-2天，每4小时一次温度监测；3-5天，每两小时一次温度检测，6-7天，每4-6小时监测一次，如实记录测温数据，作为温控措施的依据。当监测数据显示，温差数据持续升高时（但必须控制温差不大于25℃），应立即采取措施对内部进行降温，如增减保温材料厚度或层数或开启循环水系统，直至温度下降为止。

大体积混凝土温度差控制要求（引规范）：

①混凝土浇筑体在入模温度基础上的温升值不宜大于50℃；②混凝土浇筑块体的里表温差(不含混凝土收缩的当量温度) 不宜大于25℃；③混凝土浇筑体的降温速率不宜大于2.0℃/d。④混凝土浇筑体表面与大气温差不宜大于20℃。

4.5.2.混凝表面始终保持湿润状态，测温工作应持续至混凝土内外温度差已稳定的小于20℃度时，测温、降温工作方可结束。

4.5.3.在实际的施工过程中，通过监测数据显示，在浇筑混凝土完成后的3至5天，混凝土的内部温度最高可达到70℃，因此，提前一天开启循环水，可以有效的降低混凝土里表温差不超过25℃；在浇筑完的24小h时开启循环水系统，可以有效的降低混凝土的表外温差。在混凝土施工中采取循环冷却水管系统，对混凝土降温具有重要作用。

4.6.测温管、降温管埋设

4.6.1.测温管埋设

测温采用电子测温法。测温点布置如下（引规范）：

①监测点的布置范围应以所选混凝土浇筑体平面图对称轴线的半条轴线为测试区，在测试区内，监测点按平面分层布置；②在测试区内，监测点的位置与数量可根据混凝土浇筑体内温度场分布情况及温控的要求确定；③在每条测试轴线上，监测点位不宜少于4处，应根据结构的几何尺寸布置；④在混凝土中预埋测温探头，每个测点分上、中、下埋设，沿混凝土浇筑体厚度方向，必须布置外面、底面和中凡温度测点，其余测点宜按测点间距不大于600mm布置；⑤混凝土浇筑体的外表温度，宜为混凝土外表以内50mm处的温度；⑥混凝土浇筑体底面的温度，宜为混凝土浇筑体底面上50mm处的温度。

测温时用测温仪分别测上、中、下四点温度，（见附图三）。

4.6.2.降温管埋设

根据筏板厚度及水泥品种分析，在筏板中埋入两层ø50×2钢管，水平间距不大于1200mm，上下层错开布置，露出筏板外管口间可用软管接通，管内采用冷水循环降温，混凝土内部温度升高时，采用循环水对混凝内部进行降温。平面布置见附图四、附图五。

（附图三） （附图四）

（附图五）

4.7.精心组织、协调指挥

施工现场设施、设备应全面检修和试运转，满足浇筑需要，施工区内道路应满足车辆行驶要求；施工用水、用电应满足浇筑要求，准备有备用电源等措施；混凝土的供应，应满足不间断浇筑的要求；大体积混凝土浇筑前，加强组织协调管理，明确分工、责任到人，对作业人员进行技术交底，建立临时施工小组，全面领导；做好天气变化预警工作，掌握天气变化，做好应急预案。
结束语：

通过本项目实践证明，优化施工配合比、提高施工质量、改善施工工艺、做好降温测温工作、精心组织施工管理，施工质量就能得到很好的保证,这个成功案例所采取的措施及工程经验，对大体积混凝土施工是可以借鉴和采纳的。

参考文献：

1. 贾善傅．6m超厚大体积混凝土基础底板施工技术EJ]．建筑技术．2007．(1)：22—24．

2. 徐帆．大体积混凝土工程施工．建筑施工手册[M]．第3版．北京：中国建筑工业出版社，1997：458—459．

3. 张华林.大体积承台混凝土施工温度计算及施工质量控制[J].建筑工程技术与设计，

4. 王兴.大体积混凝土结构裂缝控制措施[J].民营科技.2009.01

5. 《大体积混凝土施工规范》GB50496-2018