建筑施工工程中大體積混凝土裂縫防治

趙炳鑫 樓旦波

【摘 要】城市現代化建設中，高層建筑所占的比例越來越多。隨著建筑物高度、體積、厚度等逐漸增加，建筑基礎承受的荷載越來越大，所以大體積混凝土結構被廣泛應用于土木建筑工程施工。為了保證大體積混凝土結構的施工安全，本文詳細分析了建筑施工工程中大體積混凝土裂縫防治。

【關鍵詞】混凝土；裂縫；防裂措施

一、大體積混凝土的施工技術

1.1 施工準備工作

（1）大體積混凝土基礎施工應同時滿足生產工藝和設計規范的要求，其水平施工縫的設置應滿足規范中溫度裂縫控制的要求。（2）大體積混凝土施工可供選擇的模板包括木模板、鋼模板和鋼木模板，其中木模板保溫效果較好，而鋼模板對保溫不利，采用時應滿足溫控要求。（3）施工前，應根據實際情況驗算大體積混凝土澆筑塊體的溫度應力和收縮應力，制訂溫度控制技術方案，有效控制施工階段大體積混凝土的內外溫差、升溫峰值以及降溫速率，防止施工中可能產生的有害溫度裂縫，確保施工質量。

1.2 混合料配合比及其材料

（1）為了避免大體積混凝土由于水泥水化速率過快而形成過大的溫度應力，施工單位在經設計單位同意的前提下，且滿足大體積混凝土強度等級大于 C20，可采用混凝土試件 60 天后的強度作為混凝土配合比設計、交工驗收及評定的依據。（2）在進行大體積混凝土配合比設計時，在確保滿足設計所要求的混凝土強度、耐久性及工作性的前提下，應盡量減少水泥劑量，并以降低大體積混凝土升溫速度為原則，以此降低混凝土澆筑時的降溫速率和內外溫差控制的難度，同時減少后期養護費用。

1.3 混合料的澆筑與養護

（1）大體積混凝土可采用推移式和分層連續式進行澆筑（圖 1 所示，其中數字表示澆筑順序），澆筑過程中不得隨意留施工縫，應滿足以下規定：應根據所采用的振搗器振搗深度及混凝土施工和易性來確定混凝土的攤鋪厚度。泵送混凝土時，其攤鋪厚度宜控制在600mm內；而非泵送混凝土時，其攤鋪厚度宜控制在 400mm 內；當進行推移式澆筑或分層連續澆筑時，應盡量縮短層間施工的時間間隔，在前層混凝土初凝前必須將次層澆筑完畢。前后兩層混凝土澆筑的層間間隔時間應小于混凝土的初凝時間，其初凝時間由現場試驗確定。當澆筑不及時，層間間歇時間大于混凝土的初凝時間時，應按要求設置施工縫。推移式連續澆筑法適用于混凝土澆筑面積大、澆筑能力不足且一次連續澆筑厚度小于 3m的大體積混凝土工程。目前分層連續澆筑法應用較為普遍，其優點是澆筑時混凝土便于振搗，澆筑質量有保證，同時該澆筑方法可以利用混凝土面層散熱，有利于降低混凝土澆筑塊的升溫速度。

圖1分層連續澆筑（左）推移式澆筑（右）

（2）當采取分層澆筑法施工時，應使混凝土的水平施工縫滿足下列要求：及時清除軟弱混凝土層中松動的石子及澆筑面上的浮漿，使粗骨料均勻露出；澆筑上層混凝土前，用壓力水對混凝土表面進行沖洗，保持澆筑面濕潤，但不能有積水；當采用非泵送或低流度混凝土時，澆筑上層混凝土時應采用接漿措施。

（3）由于泵送的混凝土水灰比偏大，大體積混凝土在澆筑過程中普遍存在表面泌水現象，當泌水現象較嚴重且沒有及時清除時，會降低混凝土結構的強度和耐久性，因此混凝土澆筑時應及時清除其表面泌水，保證混凝土的澆筑質量。

（4）當大體積混凝土澆筑完畢后，應根據規范要求的溫控技術方法對混凝土進行保溫養護，具體要求如下：采用的養護措施，應能將混凝土澆筑塊的降溫速度和內外溫差控制在規定的指標內；對于保溫養護時間的確定，應根據混凝土收縮多產生的溫度應力來進行控制和確定，同時要求養護保溫大于 15天。保溫養護時應使混凝土表面保持濕潤；養護時間達到要求后逐步分層拆除保溫覆蓋層。

（5）為了應對混凝土澆筑4-6小時內可能出現的表面塑形裂縫，可選擇采用二次澆灌層或二次壓光進行處理。

（6）保溫養護時可采用草袋鋸末或塑料薄膜等材料來覆蓋混凝土和模板，覆蓋層的厚度應滿足溫控計算要求，寒冷季節施工時則可搭設保溫擋風棚。

二、大體積混凝土裂縫成因分析及控制

根據相關資料發現，在大體積混凝土早期裂縫引發因素中，有大約15%的是由混凝土材料選擇不當造成，15%左右是由施工方面的影響造成，還有 5%左右是混凝土配合比設計不合理引起。下面來分析造成大體積混凝土裂縫產生的主要原因。

2.1 混凝土的體積穩定性

當混凝土的體積穩定性不好時，會影響其滲透性阻力，含溶液的物質滲入后導致混凝土的耐久性能明顯降低，大體積混凝土的體積變化可以通過溫度應力、干縮應力和外荷載應力三階段進行分析。

2.2 水泥水化熱開裂

大體積混凝土澆筑后，由于水泥水化作用釋放大量的熱量，使混凝土內外會形成較大的溫差，當該溫差作用下混凝土的不均勻變形受到約束時，形成的溫度應力最終使混凝土產生開裂。尤其是在夏季施工時，中午氣溫高達 38℃，陽光曝曬下的地面溫度超過 50℃，同時混凝土在水化后還會釋放大量的熱量，溫度進一步增加，如果大體積混凝土施工時不能快速有效的散熱，混凝土很容易產生溫度開裂現象。因此施工中應積極采用一系列措施來緩和混凝土的溫度開裂。

2.3 混凝土的干縮

收縮性是混凝土自身固有的一種特性，即使在沒有承受荷載的情況下，混凝土自身的干縮變形仍能使混凝土產生裂縫。

2.4 采用高性能混凝土施工

當采用普通混凝土進行大體積結構施工時，所選用的水泥應是高強度等級，同時水泥劑量也相對較高，在保證混凝土具備高強度的同時卻不一定能保證其輕度較小，因此在大體積混凝土施工中應優先選用高性能混凝土，不僅能同時滿足混凝土高強度和低輕度的要求，還能保證混凝土具有較好的體積穩定性，混凝土澆筑后收縮和變形均較小，能有效提高大體積混凝土的抗裂性能。同時應該指出的是超細活性摻和料和高效減水劑是高性能混凝土必須添加的，其可以增加混凝土的密實度，從而進一步提高混凝土的抗滲能力。高性能混凝土施工時應采用泵運送。

三、結束語

綜上所述，新的施工技術的在建筑施工中的應用，對于施工的進展情況進行分析，將減少施工裂縫中的問題，為建筑經濟的發展做出一定的貢獻。建筑企業的施工技術上也是要不斷突破的，因此，應結合一定的施工技術，利用現代化的管理程序，加大技術開發與人才的積聚，力爭在工程施工中的生產能獲得更好的程序。

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