探討建筑工程中大體積混凝土無縫施工的防范措施

田志遠

[摘 要]現代建筑中時常涉及到大體積混凝土施工，如高層樓房基礎、大型設備基礎、水利大壩等。它主要的特點就是體積大：混凝土澆注量大于100平方米；長、寬、高任意一邊不小于1米。大體積混凝土水泥水化熱釋放比較集中，內部溫升比較快。混凝土內外溫差較大時，會使混凝土產生溫度裂縫。其他因素也會導致大體積混凝土出現裂縫，影響結構安全和正常使用。所以必須從根本上分析它，來保證施工的質量。

[關鍵詞]大體積混凝土；無縫施工

在大體積混凝土工程施上中，由于水泥水化熱引起混凝土澆筑內部溫度和溫度應力劇烈變化，從而導致混凝土發生裂縫。因此，控制混凝土澆筑塊體因水化熱引起的溫升、混凝土澆筑塊體的內外溫差及降溫速度，防止混凝土出現有害的溫度裂縫（包括混凝土收縮）是其施工技術的關鍵問題。

一、大體積混凝土結構裂縫的原因

大體積混凝土結構裂縫的發生是由多種因素引起的。各類裂縫產生的主要影響因素有幾種：一是結構型裂縫，由外荷載引起的。二是材料型裂縫，主要由溫度應力和混凝土的收縮引起的。干縮裂縫的產生主要是由于混凝土內外水分蒸發程度不同而導致變形不同的結果：混凝土受外部條件的影響，表面水分損失過快，變形較大，內部濕度變化較小變形較小，較大的表面干縮變形受到混凝土內部約束，產生較大拉應力而產生裂縫。相對濕度越低，水泥漿體干縮越大，干縮裂縫越易產生。干縮裂縫多為表面性的平行線狀或網狀淺細裂縫，寬度多在0.05～0.2mm之間，大體積混凝土中平面部位多見，較薄的梁板中多沿其短向分布。混凝土干縮主要和混凝土的水灰比、水泥的成分、水泥的用量、集料的性質和用量、外加劑的用量等有關。

二、無縫施工方案設計

根據“混凝土外加劑應用技術規范”的規定，產生0.2至0.7MPa以下自應力混凝土為補償收縮混凝土。為了實測出限制膨脹率，實驗室進行了摻加ZY試件的限制膨脹率試驗，試驗證實摻加ZY確實可獲得微膨脹性，摻量的大小對膨脹率的大小是有直接影響的。以摻加ZY膨脹劑的補償收縮混凝土為基本材料，以加強帶取代后澆帶連續澆筑超長混凝土結構。根據混凝土結構無縫設計的要求，將廣場的底板進行了分塊：后澆帶將整個底板分成4塊，形成4個澆筑單元，塊中又設有膨脹加強帶，將其再分成4塊，整個底板分成了16塊。底板的分塊確定后，墻板與頂板與底板相同的部位留設后澆帶及加強帶，其留設的方法與底板相同。膨脹加強帶寬2米，邊緣每側設密孔鐵絲網用鋼筋加固，防止加強帶外混凝土流入加強帶內。混凝土澆筑時先澆帶外混凝土，澆到加強帶時改用摻量ZY膨脹劑混凝土施工。考慮到膨脹作用會使強度降低，膨脹加強帶的混凝土強度等級應該提高，并加大膨脹劑用量，用這樣的方法循環施工達到超長無縫結構的目的。

三、裂縫的防治措施

1.嚴格控制骨料級配和合泥量

選用10.40mm連續級配碎石（其中10.30mm級配含量65%左右），細度模數2.80-3.00的中砂（通過0.315n凹篩孔的砂不少于15%，砂率控制在40%-45%）。砂、石含泥量控制在1%以內，并不得混有有機質等雜物，杜絕使用海砂。

2.選擇適當外加劑

可根據設計要求，混凝土中摻加一定用量外加劑，如防水劑、膨脹劑、減水劑、緩凝劑等外加劑。外加劑中糖鈣能提高混凝土的和易性，使用水量減少20%左右，水灰比可控制在0.55以下，初凝延長到5h左右。

3.選擇優化配合比

選用良好級配的骨料，嚴格控制砂石質量，降低水灰比，并在混凝土中摻加粉煤灰和外加劑等，以降低水泥用量，減少水化熱，以降低混凝土溫升，從而可以降低混凝土所受的拉應力。

4.采用切實可行的施工工藝

根據泵送大體積混凝土的特點，采用“分段定點，一個坡度，薄層澆筑，循序推進，一次到頂”的方法。這種自然流淌形成斜坡混凝土的方法，能較好地適應泵送工藝，避免混凝土輸送管道經常拆除、沖洗和接長，從而提高泵送效率，簡化混凝土的泌水處理，保證上下層混凝土澆筑間隔不超過初凝時間。根據混凝土泵送時自然形成一個坡度的實際情況，在每個澆筑帶的前后布置兩道振動器，第一道布置在混凝土出料口，主要解決上部混凝土的振實；由于底層鋼筋間距較密，第二道布置在混凝土坡腳處，以確保下部混凝土密實。隨著澆筑的推進，振動器也相應跟上，以確保整個高度上混凝土的質量。由于大體積泵送混凝土表面水泥漿較厚，故澆筑結束后須在初凝前用鐵滾筒碾壓數遍，打磨壓實，以閉合混凝土的收水裂縫。

5.嚴格控制混凝土入模溫度

大體積混凝土最好選在春秋季施工，以降低入模溫度，既是在夏季施工最好采取有效措施降低入模溫度，再者澆筑混凝土時最好不要讓混凝土在太陽下直接爆曬。施工過程中應對碎石灑水降溫，保證水泥庫通風良好，自來水預可先放入地下蓄水池中降溫。

6.改進施工技術

施工時加強插筋位置的振搗、抹壓、養護。由于鋼筋是熱的良導體，易產生大的溫度梯度，這是裂縫產生的一個主要環節。同時加強初凝前的抹壓，以消除初期裂縫，并加強早期養護，提高混凝土抗拉強度。

7.加強技術管理

加強原材料的檢驗、試驗工作。施工中嚴格按照方案及交底的要求指導施工，明確分工，責任到人。加強計量監測工作，定時檢查并做好詳細記錄，認真對待澆筑過程中可能出現的冷縫，并采取措施加以杜絕。在變截面施工前，一定要加強預測，并保證預測的科學性。同時在實施過程中，要切實落實施工方案。

8.加強混凝土澆筑后的養護

混凝土澆筑后，應盡快回填土--土是混凝土最好的養護材料之一。目前這是混凝土保溫保濕養護的最有效方法，對預防裂縫是非常有益的。如采用蓄水法保溫養護，在混凝土施工期間可通入冷卻循環水，以便加快承臺內部熱量的散發。如采用內散外蓄綜合養護措施，可有效降低混凝土的溫升值，且可大大縮短養護周期，對于超厚大體積混凝土施工尤其適用。

9.加強混凝土的測溫工作

為及時掌握混凝土內部溫升與表面溫度的變化值，在承臺內埋沒若干個測溫點，采用L形布置，每個測溫點埋設溫管2根01根管底埋置于承臺混凝土的中心位置，測量混凝土中心的最高溫升，另一根管底距承臺上表面100 mm，測量混凝土的表面溫度，測溫管均露出混凝土表面100 mm。用100的紅色水銀溫度計測溫，以方便讀數。第l-5d每2h測溫1次，第6d后每4h測溫1次，測至溫度穩定為止。

四、結語

大體積混凝土采用無縫施工技術已經在多個工程施工中進行了嘗試，經過嚴格按照制定的施工方案進行施工，所有已建或在建工程至今都未發現裂縫，但作為一項新的技術措施還需要進行不斷的探索、豐富。因此，我們需要緊抓施工環節，嚴格施工過程的管理非常重要，只有在施工過程中嚴格控制才能確保工程質量。