混凝土溫度裂縫的控制研究

【摘 要】本文結(jié)合工程實(shí)例，研究論證了在施工過(guò)程中所采取的一系列切實(shí)可行控制裂縫的技術(shù)措施，從而保證了大體積混凝土基礎(chǔ)內(nèi)外未出現(xiàn)裂縫，有效控制并避免了工程質(zhì)量隱患，具有較強(qiáng)的推廣和應(yīng)用價(jià)值。

【關(guān)鍵詞】混凝土；循環(huán)水系統(tǒng)；施工工藝

圣菲城小區(qū)1號(hào)樓為例高層住宅樓工程，框架剪力墻結(jié)構(gòu)，28層，建筑面積31265m2，基礎(chǔ)為樁基-筏板混合基礎(chǔ)，筏板平面尺寸為28.5m×41.2m，厚度為2.4m，混凝土體積2090m3，混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)C35，屬大體積混凝土。施工日期為4月下旬，室外氣溫晚上9℃～10℃，白天18℃～20℃。

一、采購(gòu)內(nèi)部循環(huán)水系統(tǒng)，降低混凝土內(nèi)部溫度

由于筏板厚度達(dá)2.0米，在綁扎鋼筋時(shí)，怎樣很好地固定上下層鋼筋將是施工中的技術(shù)難題。本工程采取了從廢品收購(gòu)站購(gòu)買(mǎi)的一批廢舊鋼管，鋼管內(nèi)外經(jīng)必要清理后，用鋼管搭成骨架來(lái)架設(shè)上下層鋼筋，使得整個(gè)筏板基礎(chǔ)鋼筋骨架十分穩(wěn)固。此鋼管骨架在搭設(shè)時(shí)，鋼管與鋼管搭設(shè)部分不用扣件連接，而采用焊接，使所有鋼管內(nèi)徑互相連通，最后只留兩個(gè)鋼管口，其余全部封堵，在混凝土澆筑過(guò)程中將其中一個(gè)鋼管口與水龍頭連接，另一鋼管口通過(guò)管道通向場(chǎng)外排水溝，這樣就組成了一個(gè)內(nèi)部循環(huán)水系統(tǒng)。通過(guò)此系統(tǒng)，大大降低混凝土澆筑后內(nèi)部高溫，且利用舊鋼管代替馬凳筋，成本低，僅此一項(xiàng)就節(jié)約造價(jià)近10萬(wàn)元。

二、混凝土熱工計(jì)算

（1）混凝土內(nèi)部最高溫度。計(jì)算參數(shù)：筏板厚度為h=2.0m，每立方米混凝土水泥用量按355Kg/m3考慮，混凝土澆筑溫度Tj=15℃，每方混凝土中粉煤灰摻量為66kg，混凝土的比熱C取0.94KJ/（Kg·k）。T=T+·c+=15+×0.97+=50.76℃。（2）混凝土表面溫度計(jì)算。第一，模板及保溫材料的傳熱系數(shù)。大氣平均溫度取Tq=18℃，空氣層傳熱系數(shù)取βq=23W/m2·k，保溫材料（草簾）導(dǎo)熱系數(shù)取λi=0.14，保溫材料厚度（草簾一層）按Si=20mm，則模板及保溫材料的傳熱系數(shù)為β===5.37w/m·k。第二，混凝土的虛鋪厚度。混凝土導(dǎo)熱系數(shù)取λ=2.33W/m2·k，計(jì)算折減系數(shù)取K=0.666，則混凝土的虛鋪厚度為h′=k·=0.666×=0.29m。第三，混凝土的計(jì)算厚度。H=h+2h′=2.0+2×0.29=2.58m。第四，混凝土內(nèi)部最高溫度與外界溫度之差?！鱐=Tmax-Tq=50.76-18=32.60℃。第五，混凝土表面溫度。Tb=Tq+h′(H-h′)△T=18+×0.29×(2.58-0.29)×32.76=32.60℃。（3）混凝土內(nèi)部最高溫度與表面溫度之差。Tmax-Tb=50.76-32.60=18.16℃∠25℃。通過(guò)摻加粉煤灰、UEA及采用內(nèi)部循環(huán)水系統(tǒng)與草簾覆蓋等措施，經(jīng)理論計(jì)算，不會(huì)因溫度應(yīng)力而產(chǎn)生裂縫。

三、施工工藝

（1）混凝土澆筑?；炷翝仓r(shí)，攪拌站提供了10輛6m3的混凝土運(yùn)輸車(chē)，確保混凝土充分供應(yīng)，現(xiàn)場(chǎng)用兩臺(tái)混凝土輸送泵，施工時(shí)沿40.2m方向同時(shí)從一端向另一端推進(jìn)，每層澆筑厚度0.5m，每臺(tái)泵跨6m寬度，從一端澆到另一端時(shí)間必須控制在4小時(shí)內(nèi)，以防止開(kāi)頭端混凝土初凝。（2）混凝土振搗。為保證混凝土的澆灌質(zhì)量，根據(jù)混凝土泵送時(shí)自然形成的一個(gè)坡度，在每個(gè)澆筑帶的坡上、中、下布置三道振動(dòng)棒。第一道布置在混凝土卸料點(diǎn)，主要解決上部混凝土的振搗，第二道布置在中部，第三道布置在坡腳處，確保中下部混凝土的密實(shí)。每點(diǎn)振搗時(shí)間一般以20～30S為宜，但還應(yīng)視混凝土表面呈水平不再顯著下沉、不再出氣泡、表面泛出灰漿為準(zhǔn)。分層澆筑時(shí)，振搗棒應(yīng)插入下層至少5cm，以消除兩層之間接縫。在混凝土初凝后終凝前，要對(duì)混凝土進(jìn)行二次振搗，提高混凝土抗裂抗?jié)B性。承臺(tái)表面要用木抹子收面，鐵抹子壓光。（3）鋼筋的施工方式。由于框支梁的鋼筋需要插入柱內(nèi)約1.2～1.5m，因此柱內(nèi)混凝土必須等到框支梁綁扎完畢之后才能進(jìn)行澆筑，在澆筑過(guò)程中應(yīng)注意避免鋼筋移位及混凝土污染鋼筋現(xiàn)象?？蛑Я轰摻钤诮壴鷷r(shí)應(yīng)事先搭設(shè)臨時(shí)的鋼管支撐，等到混凝土澆筑之后再拆除，重新搭設(shè)正式的框支梁支撐架，當(dāng)梁的跨度≥8.5cm時(shí)，框支梁除了按照設(shè)計(jì)的要求采取配筋之外，還應(yīng)確保鋼筋骨架就位后不會(huì)產(chǎn)生施工變形，并在梁的上部下排筋下端加設(shè)Φ22≤220mm的橫向支撐鋼筋，并沿著梁骨架的兩側(cè)加設(shè)Φ22≤100mm的斜撐垂直支撐筋。因框支梁柱節(jié)點(diǎn)處鋼筋較密，鋼筋下料時(shí)需精算彎鉤長(zhǎng)度、每根主筋做好編號(hào)，保證鋼筋綁扎一次到位，確保框支梁柱節(jié)點(diǎn)截面尺寸。

參 考 文 獻(xiàn)

[1]楊躍．高層建筑施工[M]．武漢：華中科技大學(xué)出版社，2004

[2]付茂林．大體積混凝土裂縫的預(yù)防[J]．山西建筑．2003（14）

[3]毛燕．混凝土裂縫的成因及預(yù)防[J]．企業(yè)導(dǎo)報(bào)．2010（1）