摘要：结合现场盾构井大体积混凝土施工过程中，针对大体积混凝土易出现水化热高、收缩率大，易产生裂缝的问题，通过调整混凝土入模前温度、循环冷却水管降温的方法控制，对控制地下大体积混凝土结构裂缝的方法进行探讨总结。以期对类似的工程结构施工提供参考经验。
关键字：盾构井大体积混凝土裂缝入模温度冷却水管计算
引言
本文以广州市佛莞城际FGZH-3标大直径盾构的始发井侧墙大体积混凝土工程盾构始发井主体结构长24m，宽24.3m，深24.55m，满足超过13m盾构机始发。其中W1、W2侧墙厚2800mm采用分层浇筑，其中最大层高为8.4m，浇筑总方量达到620m3，为侧墙大体积混凝土施工。盾构始发井侧墙混凝土采用C50，P10混凝土。
一、钢筋混凝土裂缝对地下结构的危害
本工程地下水位较高，经试验检测报告显示地下水对钢筋混凝土结构的化学侵蚀等级为H1，盐类结晶作用等级为Y1，氯盐作用等级为L3[1]。裂缝的存在会极大降低钢筋混凝土的结构强度、使用耐久性，还会出现结构的渗漏水，影响结构表观。
二、施工现场侧墙大体积混凝土质量控制方法
1、入模温度控制
盾构井大体积混凝土入模通过对原材降温、混凝土搅拌、浇筑时间等方面控制混凝土浇筑前入模温度，施工现场混凝土的入模温度控制范围10℃～25℃。
（1）原材降温。水泥通过静置进行自然冷却，温度控制在30℃～60℃；粗（细）骨料保持潮湿。
（2）混凝土搅拌。混凝土搅拌用水温度控制在5℃～10℃。
（3）混凝土浇筑。混凝土浇筑时间尽可能选择夜间。
2、土冷却管布置
（1）在钢筋笼内埋设冷却水管，冷却水管布置内外双层。
（2）冷却管安装位置准确，使用钢筋固定，接头连接牢固。每层与钢筋固定牢固，浇筑前进行通水试验。
（3）设置冷却管的该层混凝土自浇注开始，冷却管内须立即通入冷水，连续通水7～14天。
（4）通水过程中对管道流量，进出水温度及混凝土外部温度均需间隔2小时进行一次测量记录。
（5）派专人测量和记录混凝土温度，及时采取应急措施，控制混凝土表面温度与内部温度的差值小于20℃，以确保混凝土质量。最后，进行冷却管灌浆封顶。
3、大体积混凝土温升计算
该工程C50，P10混凝土采用60天强度，每方混凝土材料用量为：水泥331kg、砂708kg、石1063kg、粉煤灰77kg、矿粉72kg、减水剂5.76kg、水1034kg、阻锈剂15kg、纤维1.5kg。
（1）水泥水化热
经估算水泥引起的水化热为：Q0=297.9KJ/Kg
（2）胶凝材料水化热总量
Q=K*Q0
Q=272.6KJ/kg
按最高一次浇筑8.4m计算，共记620.93m3混凝土，则产生的水化热总量为8.13×1010J
（3）混凝土绝热温升
C取0.96，ρ取2400Kg/m3，W为480kg/m3，m取0.4
经计算：5天时温升值为47.1℃，10天时温升值为54.5℃，达到最大温升值。侧墙大体积混凝土温度温升如下图所示：
图5侧墙大体积混凝土在冷却水循环情况温升图
经计算可知，在28天时最大温升为14.42oC＜25oC，符合要求。
4、混凝土浇筑
（1）混凝土施工采用分层浇筑。控制每层浇筑为300～400mm，振捣时避免过度振捣和漏振。
（2）整体分层连续浇筑或推移式连续浇筑，缩短间歇时间，在上层混凝土初凝前完成本层混凝土浇筑。
（3）混凝土浇筑应采用泵送方式和二次振捣工艺。
三、结论
总之，在侧墙结构大体积混凝土现场施工应严格把控混凝土质量及浇筑质量，随时监测混凝土内外温差和进出水温差，并制定相应应急预案，采取全面的预防措施防止混凝土裂缝产生，可最大限度减小大体积混凝土裂缝产生。
参考文献:
[1]《混凝土结构设计规范》GB50010-2010
[2]《大体积混凝土施工标准》GB50496-2018
论文作者:答武强,苟龙妹
论文发表刊物:《防护工程》2018年第36期
论文发表时间:2019/4/10
标签：混凝土论文; 体积论文; 盾构论文; 裂缝论文; 水化论文; 温度论文; 结构论文; 《防护工程》2018年第36期论文;