李华育
广州金辉建设集团有限公司珠海分公司 广东珠海 519000
摘要：本文主要针对高层建筑筏板基础大体积混凝土施工的温度裂缝控制展开了探讨，通过结合具体的工程实例，对筏板基础大体积混凝土施工裂缝控制的要点方面作了深入的分析，以期能为有关方面的需要提供参考借鉴。
关键词：筏板基础；混凝土施工；温度裂缝；控制
随着如今高层建筑施工的越来越多，筏板基础大体积混凝土的应用已得到十分广泛。但是由于大体积混凝土存在着因水化热而出现裂缝的问题，这需要我们做好对大体积混凝土温度裂缝的控制工作，并要采取有效的技术措施减少温度裂缝的出现，以确保筏板基础大体积混凝土的施工质量。
1 工程概况
某办公楼及商业裙房工程，地上建筑面积76421m2，地下4026.9m2，地上28层，地下2层，基础形式为筏型基础，抗震设防烈度8度，设计使用年限五十年，平面尺寸49.6m×53.5m，筏板标高为-12.1m至-9.1m，，电梯基坑侧壁浇筑高度为8000mm，浇筑高度3000mm，裙楼筏板浇筑高度1000mm/500mm，筏板方量总计约7200m3，预计持续浇筑时间72小时，为大体积混凝土。
2 混凝土配比材料及措施
由于大体积混凝土，水泥用量较多，产生大量的水化热，为防止温度裂缝的出现，施工中对混凝土原材料进行严格规定：
（1）水泥选用低热硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥，水泥3d的水化热不宜大于240KJ/kg，7d的水化热不宜大于270KJ/kg。水化热试验方法按国家现行标准《水泥水化热测定方法》（GB/T12959）执行。
（2）宜采用中砂，其细度模数宜采用中砂，含泥量不大于3℅。
（3）粗骨料宜选用连续级配，最大公称粒径不宜小于31.5mm，含泥量不大于1℅。
（4）大体积混凝土宜矿物掺合料和缓凝型减水剂。
（5）大体积混凝土的配合比设计：设计选用60d龄期强度，选用标准试件进行抗压强度试验；化比不宜大于0.55，用水量宜大于175kg/m3；保证混凝土性能要求的前提下，宜提高每立方混凝土中粗骨料的用量，砂率为38-42℅；保证混凝土性能要求的前提下，应减少胶凝材料中的水泥用量，提高矿物掺合料掺量，其参量应符合相关的规定；配合比试配和调整时，控制混凝土绝热温升不宜大于50℃；合比应满足施工对混凝土拌合物泌水要求；煤灰掺量不宜大于胶凝材料用量的40℅，矿粉的掺量不宜超过胶凝材料用量的50℅。两种掺合料的总量不宜大于混凝土中胶凝材料用量的50℅。
大体积混凝土在配制前应进行常规配合比试验，应进行水化热，泌水率，可泵性等对大体积混凝土控制裂缝所需的技术参数的试验，根据以上措施和要求施工现场采用泵送混凝土，混凝土强度等级为C40，具体配比如表1所示：
表1 C40混凝土配合比
3 大体积混凝土筏板基础温控标准
筏板基础水泥用量较多，水化产生大量的热，使得筏板基础温度变化和收缩作用较突出，由此产生温度收缩裂缝，从而空气、水分等通过裂缝进入到结构内部，致使钢筋受到腐蚀，影响混凝土结构或者构件的正常使用功能和耐久性。为确保混凝土结构的正常使用功能，必须对大体积混凝土结构采取相应的降温措施，从而抑制裂缝的产生。
结合工程的实际情况以及《混凝土结构工程施工及验收规范》（GB50201-92）相关规定，提出本施工方案中温度变化的具体控制要求：
（1）控制混凝土入模时温度和最高温升；
（2）控制内外温差范围；
（3）控制降温速率范围。
为确保控制要求的实施，采取以下几方面的措施：
（1）施工作业环境温度低于5℃时，覆盖保湿材料及保温材料；当环境温度高于25℃时，根据混凝土内部温升情况，适当推迟覆盖保温材料，降低混凝土内部最高温升；
（2）预警值设置为：表里温差20℃，降温速率2℃/d；
（3）采用合理的养护措施，保温保湿兼顾的同时，确保整体安全降温，模板可延长至14d后拆除。混凝土表面达到标高后，及时覆盖塑料薄膜与棉毡，防止水分蒸发。混凝土终凝后，在薄膜下洒30℃温水保湿养护；
（4）浇筑完成后如遇降雨雪，必须覆盖彩条布，防止雨水淋湿棉毡。大风天气，外围基础梁模板外应挂棉毡，防止冷风直接吹向模板加速外围降温速度；
（5）混凝土表面保湿14d，防止干燥收缩裂纹产生；
（6）本工程混凝土终止测温条件为：混凝土表层温度降至15℃以下，以及混凝土表里温差连续3天小于30℃。
4 大体积混凝土温度监测方案
4.1 测试设备及其特点
本工程采用的JYC数字温度无线测温仪具有如下几大特点：
（1）温度传感器采用的DS18B20数字温度计，分辨率可达0.0625℃，不须二次仪表的温度补偿和二次处理，测量准确可靠，抗干扰性强；
（2）具有温差报警功能，当温差大于控制温差时，自动报警，便于及时采取相应的温度控制措施；
（3）现场大屏幕对各测点温度循环滚动数字显示，便于随时掌握温度变化，从而控制蒸养进汽温度和进汽量的大小。
4.2 测点布置及温测方案
为及时掌握不同深度、不同位置混凝土内部温度与表面温度的变化规律，对筏板基础测定按照薄弱区域和代表性区域原则进行布置。先行浇筑的电梯井布置3个测位，后期浇筑的筏板布置14个。每个测位布置四个测点，分别测定混凝土表层、中部、底部和环境（保温层之下）温度。具体测位点如图1、图2所示。
图1 一阶段测温点布置图 图2 二阶段测温点布置图
4.3 实时温测结果分析
4.3.1 测温数据
本工程在测定过程中严格按照《混凝土结构工程施工及验收规范》（GB50201-92）要求采集数据。根据对各个测量点的实时监测温度，分析整理后绘制出温度曲线。为便于比较计算混凝土内外温差，每个测点的温度变化曲线图绘制出表层、中部、底部和环境（保温层之下）温度四个不同深度测试部位的温度曲线。
具体温测曲线图如图3所示。
通过对图3及表2的测试点温度变化趋势图表进行分析，可知：
该筏板基础厚度较大，浇筑时采用分块、分层形式，从而引起各层混凝土内部出现最高温度时间不一致，使得混凝土底部与上部的温差较大，故选取水化热较低的水泥，从而控制在浇筑过程中温升及内外温差和温降率，防止温度裂缝产生。
本工程施工季节为冬季，南方地区最高气温15℃左右，夜间最低气温0℃左右，土层温度5℃左右，为防止有害温度裂缝出现，混凝土浇筑前预先做好保温措施，并提前做好防雨雪措施，保证保温覆盖物干燥，起到保温效果。
本工程采用木模板，散热面积较大，不易保温，混凝土中心温度较高，冷却过程较慢，必须严格控制其降温速率和内外温差，防止温度应力裂缝产生。在整个施工过程中有特定人员进行实时监测，防止出现意外情况发生。
（1）温升阶段：由图3及表2知，基本在第3天左右各个测温点达到温度峰值，水泥水化基本完成。由于某些点混凝土的厚度相对较薄或浇筑相对较早，温度峰值会提前到达，在此施工阶段，温升速率控制在0.25℃/h左右，各测温点混凝土内外最大温差均未超过《大体积混凝土施工技术规范》（GB50201-92）规定的Tmax≤30℃的要求。
（2）温降阶段：施工现场采取一系列的保温措施，有效地控制温差的变化和降温的速度，平均降温速度在1.5～1.85℃/d，小于2℃/d，符合《大体积混凝土施工技术规范》（GB50201-92）的硬性要求。
经过严密的组织安排，测试结果符合相关规范的要求，混凝土没有出现温度裂缝，取得了预期的效果。
5 结语
综上所述，大体积混凝土的温度裂缝，对混凝土施工的整体结构存在着极大的危害。因此，为了保障建筑工程的施工质量，我们就需要熟悉温度裂缝产生的原因，制定出合理的温控方案，并采取有效的方法措施做好控制，以避免混凝土裂缝的产生，从而保障工程的施工质量。
参考文献：
[1]刘东.某大厦筏板基础大体积混凝土温度裂缝的控制措施[J].科技创新导报.2012（26）.
[2]刘雄心.筏板基础大体积混凝土施工及温度裂缝控制[J].企业技术开发（下）.2010（02）.
论文作者:李华育
论文发表刊物:《基层建设》2015年20期供稿
论文发表时间:2016/3/14
标签：混凝土论文; 温度论文; 裂缝论文; 体积论文; 水化论文; 温差论文; 测温论文; 《基层建设》2015年20期供稿论文;