摘要：某大型物流仓库工程，由于施工工期紧，砼施工质量要求高，对其中大体积工程部分，预先分析并制定一系列的裂缝控制措施，为施工提供指导，是确保工程建设质量的重要措施。
关键词：大体积砼工程裂缝、控制措施。
1、工程概况
深圳铭星源公司布吉兴达厂区工业仓储工程，占地面积为11万平方米，总建筑面积23万平方米，属大型储备仓库工程，。一期建筑总面积为16万m2，为3层现浇钢筋砼框架结构，由于储仓承重较大，设计要求承重为3吨 / 平方米，基础群桩承台为：3400*4500*1500mm，柱子为1000*800mm，层高为4800mm，开间为8000mm，主梁为4500*1200mm，楼板为厚20~25mm。仓库地处地下水位较高的低洼地建设，要求15个月完成，可见施工难度之大，是显而易见的。
为保证日后使用安全，业主要求工程质量标准确保达到国家优质工程标准。由于楼层面积大，楼板厚，故对砼裂缝都有严格要求，须严格控制砼裂缝，从砼施工选料、浇注、振捣及养护等方面采取措施。特别是大承台基础和主柱以及楼板都属于较大体积砼，均需采取预防大体积砼水化热收缩、内外温差收缩和结构材质不均匀收缩等产生裂缝的施工技术措施。
为达到该工程的施工质量目标，对这些大面积、大体积砼工程，工程师必须预先分析工程特点，并制定一系列应对裂缝的控制措施，为施工操作提供明确的指导，将准备工作做全、做足才能对工程质量起到稳妥、有效的保证作用。
2、分析并优化施工工艺
从以往大量裂缝研究分析表明，理论上公认的原因主要有：⑴ 水泥水化热的影响；⑵ 浇捣时外界气温变化的影响；⑶ 砼的自身合理收缩变形；⑷ 砼局部强度不均的变形；⑸ 干燥收缩变形；⑹砼材质不均匀的质性影响；⑺ 设计造型的影响等。造成裂缝的原因既然是多方面的。
因此，在施工技术操作上，工程师在实施施工前必须制定全面、详细的施工技术方案。要求工程师从选料，骨料配合比设计，施工方法，施工工艺，施工时段的选择和保温养护等多方面采取综合性优化的措施来控制危害性裂缝的发生。
首先，工程师必须认清大面积、大体积砼结构中，裂缝产生的主要原因是变形作用，而砼自身的收缩产生的变形占主要部分，因此，必须对组成砼的骨料沙、石级配及配合比进行严格的试配。工程师必须清楚，砼骨料中砂、石粒径、含泥量超过规定，均会增加砼的收缩，都会直接影响砼的强度，对砼的抗裂是十分不利的。据资料分析，沙、石料的含泥量绝对值在1% 时，砼的收缩会增加50 % 左右。（如图1）。
而且，砼中骨料的石子片状含量越少及沙、石的含泥量越少，与水和水泥用量越少有正比的关系，直接影响着砼的自然干烘收缩值。因此，选用的砂、石含泥量必须进行实测，以优化出一种低收缩、低水化热的砼来，用事先加以控制、降低砼开裂的主要因数值，以达到保证质量的目的。
然后，是原材料的选择。
钢材的选用：必须选用大厂钢筋，以保证钢材的化学成分有足够的保证，才能保证钢筋的抗拉、抗剪、抗弯强度完全有足够的条件符合设计要求。
石子的选用：选用颗粒均匀、强度较高的机械破碎的花岗石材料，粒径在5～40 mm连续级配的石子，避免针片状颗粒超标。有资料统计显示，石子针片状颗粒增加到10 % 时，砼抗压强度降低10—15 % 左右，收缩增加25 % 左右。所以，必须严格控制粗骨料中，针、片状颗粒不大于10 % ，石子的含泥量不大于0.5 %（如图2）。
沙的选用：砼骨料中，砂的粒径对砼中用水量，水泥用量影响很大，选用含泥量少于1 %以下的干净中粗河沙，（不可使用含盐份的海沙），级配II区，细度模数2 .55左右。从资料级配分析，采用中粗砂还可大大减少砼中的用水量和水泥用量，降低砼的温升和减小砼的凝固收缩率。此种砂粒级配还可使砼的可塑性得到大大的改善。
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水泥的选用：选用收缩少、性能稳定的大厂（转窑）P.O 42.5级普通硅酸盐水泥，以保证砼对钢筋有较强的握裹力，是保证砼的强度的重要措施。
在砼搅拌时，采用双掺技术，掺加粉煤灰及减水剂，减少水泥用量，降低水灰比，以降低砼水化热。粉煤灰必须采用优质粉煤灰（Ⅱ级以上）。
采取做足以上这些措施，可使砼的骨料具有较高的抗压强度、较少的收缩率和良好的耐久性，为确保砼质量提供了前提，硬件。
3、严格施工技术操作工艺
在施工过程中，除严格控制摸板的接缝安装尺寸，力求几何尺寸精确、接缝严密不漏浆。搅拌砼的用水量也要严格控制，以保证其坍落度符合设计要求。根据一般设计的框架梁、楼板钢筋间距及砼泵车输送管的直径，粗骨料颗粒的形状对砼的强度及和易性以及用水量均有较大的影响。要求在有条件的地区，尽量使用搅拌站生产的商品砼并用泵送浇注，是保证砼出槽质量的最可靠措施。浇注时必须特别注重砼浇灌振捣的质量，保证震捣密实、均匀不漏震，以减免蜂窝、麻面的现象的出现。
砼是由多种材料组成的非匀质材料，它的特性是抗拉、抗剪强度低，抗变形能力差，容易开裂。必须严格控制大体积砼在凝固期的温升，减少温度收缩应力的产生，应采用塑料薄模保湿养护的方法，并充分利用水泥后期强度（60天强度）。
4、施工操作控制措施
4.1、掌握天气变化情况
做好天气预测预报工作，在砼施工前应事先了解天气预报，先掌握天气的变化情况，特别是在我国的南方，尤其是施工期在雨季期间，砼工程施工应尽量避开雨水和高温阶段，将砼浇筑时间放在晴雨天气里施工，预防砼浇注后仍在凝固期内时有雨水渗到砼内部而减低砼的强度，甚至渗入过量的水而导致砼报废。必须坚持做到雷雨天气不浇筑砼，并在现场备好防雨措施，备好塑料薄膜在必要时进行覆盖保护。施工基础时，还要做好抽水设备的架设就位。
4.2、坍落度控制
砼设计坍落度一般为120±30mm，在搅拌站生产出来的商品砼，浇灌时塌落度大多控制在14mm以下。对每车砼在搅拌站出料、搅拌车经运输一段时间，在泵车压送砼入模时，应再测定砼坍落度，对不符合要求的砼，不准浇灌，严格制止在施工现场对搅拌车内砼加水稀释，更严禁在浇注震捣中加水的严重违规操作。
4.3、砼的施工顺序
确定砼浇捣顺序。本工程楼板平面尺寸较大，根据设计的分格伸缩缝面积难于做到在一个时段内连续浇注完成一片，须预定后浇带划分施工区域和施工段。根据施工进度需要，还须编制泵送料供货计划，做到有计划供料，保证连续施工，使整个现场做到有条不紊，按计划推进，直至预定计划方块在后浇带划分去完成收口。
4.4、改进振捣技术
由于梁、柱体积均较大，施工时采用分层分段法浇筑砼，分层振捣密实，有利于使砼的水化热能尽快散失减低砼的内部温度。
对浇捣后的砼，在砼振捣的震动界限恰当时间内，即砼经振捣后尚能恢复到塑性状态的时间里，采用无接缝分层连续二次振捣法，振动棒深入下层复振，赶走部份气泡及部分泌水，排除砼因泌水在粗骨料或水平钢筋下部产生的空隙或过多的纯浆汇集区，进一步提高了砼密实度，防止该局部砼沉落而出现的裂缝，减小内部微裂，增加砼密实度，提高砼与钢筋的握裹力，使砼的抗压强度提高，从而提高抗裂性和抗渗水性。但必须严格在初凝前完成，否则反利为害。
4.5 砼表面处理
在大面积楼版面表面砼初凝后终凝前（浇捣后约2小时左右），板面先按标高用刮尺刮平，在初凝前用木蟹打磨，待砼收水后，再二次用木蟹搓平，如能做到方向纵横更好，以更好闭合收水裂缝。进行压实收光处理可以极好地防止或减少产生表面龟裂缝。但不宜用局部填补沙浆找平的方法，表面过厚的纯水泥沙浆容易造成表面龟裂纹。
4.6、砼浇筑后的保温
大面积、大体积砼在浇注后，由于砼在凝固时大量释放水化热，致使砼内部温度升高，一般外表温度低于内部，若不加保温措施，砼外部温度很快降低，而内部温度依然很高，待内部温度降低时就会引起收缩，此时外部砼已经基本收缩完成而不再收缩，因此容易产生贯穿性裂缝，对砼极为有害。所以必须采取保温措施，最好为塑料薄膜覆盖，让砼外表水分不易蒸发损失，同时内外温度保持基本平衡，减小温差幅度，使内外砼收缩率基本一致，避免砼因不均匀收缩产生裂缝。
5、结语
该工程2006年9月开工，2007年12月准时竣工验收合格，并交付使用，受到业主的好评。撰写本文之前，笔者回访考察工程现场。分析该工程的实例，经过以上各项技术措施，工程完成后，一段较长的时期已过 ，并没有发现因砼收缩而出现的裂缝，证明以上的技术措施是可行有效的，其效果也是显著的，可为其它类似工程提供较好的工程实例参考。
参考文献：杨嗣信主编. 高层建筑施工手册. 中国建筑工业出版社1992年12月第一版。
论文作者:郑达强
论文发表刊物:《科技中国》2016年6期
论文发表时间:2016/10/17
标签：裂缝论文; 骨料论文; 工程论文; 措施论文; 水化论文; 强度论文; 体积论文; 《科技中国》2016年6期论文;