山西路桥建设集团交通工程有限公司 山西省太原市 030006
摘要：针对在高温条件下大体积混凝土施工时温度变化的分析，进行大体积混凝土的实施。施工过程中合理划分施工段，并利用全天不同时间段的温度变化，进行混凝土多次振捣、多次收面、浇筑过程雾化养护、混凝土终凝后的保温与养护等措施，降低混凝土凝结水化热对自身结构的破坏，达到混凝土裂缝控制的目标。
关键词：裂缝控制；温度散失；应力释放
前言
大体积混凝土作为现代施工过程中的新常态，低温环境下（尤其是冬期施工）人们非常重视，在混凝土施工过程中对各项混凝土性能的控制，尤其是对温度降低速率；但在高温环境下大体积混凝土施工过程中混凝土养护与温度散失，在每天各时间段的所采取的措施，将造成混凝土施工过程中不同程度度的裂缝。现在以太原红星美凯龙项目为例，在高温环境、高温时段对大体积混凝土施工过程中由于大气温度变化所产生裂缝的控制措施进行研究与应用。
一、工程概况
本工程为太原红星美凯龙家居生活广场，位于山西省太原市小店区长风街往东100米。工程结构形式为框架剪力墙结构，基础形式为灌注桩承台+防水板。主楼核心筒采用筏板。核心筒下筏板与柱下承台之间设置防水板，防水板厚1.0m，承台及核心筒筏板厚2.7m。混凝土浇筑最大深度为8.05m，浇筑方量约8000m3。基础混凝土标号为C45P8。
二、施工过程中混凝土裂缝控制的难点
2.1裂缝产生的原因
混凝土在凝结时产生的水化热，通过混凝土自身进行缓慢的释放，混凝土内部产生的热量与混凝土表面进行热量释放时，内外部温差及混凝土表面与大气的温差造成的混凝土内部应力大于混凝土凝结过程中强度，从而造成的裂缝。
2.2大体积混凝土浇筑时平均温度较高，造成的温度散失快
本工程大体积混凝土浇筑在6月进行施工，基坑周围建筑密集且基坑内较基坑外部温度散失缓慢。基坑内大气温度为26-38℃，水分蒸发快易增加混凝土表面温度降低的速度。
三、混凝土施工的裂缝控制
3.1混凝土的控制措施
（1）采用混凝土60d强度进行混凝土配合比的设计。减少混凝土因早期强度提升过快造成混凝土破坏。
（2）所有原材料在进行搅拌前均应保证遮挡封闭式存储，不得受太阳直射雨淋。混凝土出罐温度不得大于35℃。混凝土水胶比不大于0.4，降低混凝土出罐温度及水化热的产生。
3.2混凝土实施过程中的管理措施
（1）每日早晚7：00在值班室对当天混凝土浇筑过程中的现场实际供灰量、人员情况、天气温度情况等因素进行汇报总结，并制定下一班的浇筑顺序、工作内容及注意事项，形成交接班记录。
（2）混凝土浇筑时人员分为两班进行工作（包括管理人员和工人）。具体负责：混凝土收料（包括制作混凝土试块和出罐混凝土温度实测）、现场车辆调配、浇筑过程中操作面的管理（包括浇筑顺序、浇筑部位、现场实际操作指导与执行、混凝土测温、混凝土覆盖及养护时间的掌握）。
3.3混凝土测温分析
3.3混凝土浇筑过程中的施工措施
（1）施工区段的划分：混凝土浇筑时严格控制收面的面积，确保下层混凝土在初凝前进行上层混凝土的浇筑。
（2）混凝土振捣：混凝土施工振捣时，利用分层浇筑的施工方法，在上层混凝土振捣时，对下层混凝土进行多次振捣，将水泥初凝后内部形成的结构打散，释放混凝土在初凝之后的内部应力，减少初凝~终凝阶段混凝土内部应力对混凝土结构的破坏。
（3）混凝土收面：已浇筑完成的混凝土的多次收面工作，此项工作在混凝土接近终凝时不间断的进行，目的是减少表面因强度的上升而不断产生的毛细裂缝，最终消除毛细裂缝积累产生的结构性裂缝。
（4）养护与覆盖：根据3.2条在对测温过程的分析外，还应该注意在混凝土浇筑过程，根据气温条件，尤其在10：00~16：00的高温时间段对混凝土接茬处进行雾化养护处理，不因混凝土在高温时段水分蒸发过快从而加速混凝土初凝进程，造成混凝土施工缝的产生。
（5）混凝土泌水处理：在混凝土浇筑完成后混凝土表面会产生泌水现象，泌水现象的产生会使得混凝土结构表面的水胶比过大，如不及时排除会造成混凝土表面1-2cm范围内强度与混凝土体中心强度上升不同步，且在混凝土体终凝完成后表面混凝土仍达不到终凝的条件，混凝土上部的裂缝会蔓延至混凝土内部，形成贯通裂缝，对混凝土危害极大，所以必须在模板加设出水口及时将水排出，并利用在多次收面（3-5次）消除混凝土终凝以前的积水。
四、高温条件下大体积混凝土施工时易发生的问题及整改措施
（1）混凝土配合比
易发生的问题：
在混凝土配合比设计时未加入缓凝剂。实施过程中未能达到在最初与混凝土站商定的初凝时间控制在8小时以上的条件。混凝土混凝土浇筑过程中混凝土初凝时间实际约5-6小时，增加了实施过程中泵管倒运的工作量，减少了每段混凝土浇筑的时间。
整改措施或类似工程的注意是事项：
①混凝土配比中加入缓凝剂控制混凝土的初凝时间。
②控制水泥用量以减少混凝土前期强度的增长速率。
③模板上部开孔保证有泌水现象时可及时排出。
（2）混凝土供应
易发生的问题：
混凝土供应过程中，前期商定早中午禁行时间段之前现场罐车不少于20辆，但实施过程中禁行时间段甚至在白天供应时间段内，由于交通及供应等问题造成的混凝土供应不及时，致使混凝土浇筑时接茬时间达到初凝甚至进入终凝阶段、施工接茬留置为水平接茬、混凝土浇筑厚度小于400mm等混凝土接茬的问题。
整改措施或类似工程的注意事项：
①确保混凝土充足供应，进行时间段需备足车辆。
②现场利用汽车泵的机动性，在小范围内对混凝土接茬进行处理。
③存在早中晚禁行的工程，昼间混凝土浇筑应避免大面积浇筑，且不得进行纵向截面较大的部位的混凝土中间层的浇筑，避免白天混凝土入模温度升高，不利于混凝土降温。夜间浇筑主要为大体积混凝土体中间层混凝土的浇筑。保证混凝土的最小浇筑厚度。
④混凝土接茬处理保证雾化处理防止接茬产生的裂缝。
（3）表面裂缝控制
①混凝土配合比以60d强度作为依据进行设计，控制混凝土的前期强度，防止强度增长过快造成混凝土内外应力差较大形成的裂缝。
②利用马凳及其它构造钢筋形成的中间层网片筋，削弱混凝土凝结时内部应力向外的释放。
③混凝土浇筑时中间层混凝土浇筑时间控制在晚上气温较低的时间段内，控制混凝土内部温度。
④混凝土振捣应充分进行多次振捣，包括在混凝土进入初凝阶段后的振捣。在混凝土初凝阶段人工进行应力的释放。
⑤混凝土收面应进行多次收面。在混凝土收面时间掌握在刚进入初凝的时间段内（即混凝土表面能踩出1cm左右的浅坑就开始收面），并进行多次收面直至混凝土完全凝固。以消除混凝土干缩时的造成的裂缝。
⑥混凝土养护时间应在早晚时间为最佳。以上测温图中显示夜间的22：00~2：00的时间段内混凝土温度为最高且温差最大，但在10：00~14：00的降温速度最快。混凝土养护应避开这两个时间段。防止混凝土降温速率过快，造成应力不均匀而产生的裂缝。
⑦混凝土保温时间应在混凝土降温阶段进行保温。混凝土在3-4天为升温阶段，在混凝土降温阶段若不进行保温则会造成降温速度增加，混凝土的内部应力释放较为剧烈从而形成裂缝，尤其注意夜间温差较大的时间段的保温措施。
在实施过程中易发生的问题：
①混凝土养护时进行洒水养护，造成的积水容易使局部降温速度加快。在温度分析的图标中可看出降温速度在中午的时间段内最快，其实是实施过程中最容易忽略和最易出问题的时间阶段。
②墙柱部位出现的裂缝。在混凝土浇筑完成后的3-4天的时间段内在墙柱部位出现了约2mm的裂缝，造成裂缝的原因是墙柱钢筋密集钢柱造成吸热放热局部不一致，且未进行覆盖和收面次数较少。
③局部收面次数较少，形成较细的裂缝。
整改措施或类似工程的注意事项：
①洒水养护应保持湿润即可，不得积水，且混凝土养护阶段必须覆盖薄膜保持混凝土表面的湿润。
②收面过程中加强对墙柱内部的收面及覆盖。要对钢柱及钢筋密集的区域采取保温措施以减少柱子周边裂缝。
③在实施过程中对收面工作必须进行强制性要求，必须配置专人进行不间断的收面。
五、结束语
混凝土普遍应用于现代工程建设结构，混凝土发展也呈现多元化的发展方向，但是大体积混凝土施工仍然是现代建设工程运用最为广泛，但施工技术也不断在更新和发展。在大体积混凝土施工应用的过程中，我们更应该立足于现场实际应用，以工程实践来不断完善施工理论，为大体积混凝土施工增加更多的经验数据。
参考文献
[1]王铁梦.工程结构裂缝控制[M].北京：中国建筑工业出版社.1997.
[2]彭立海主编.《大体积混凝土温控与防裂》.黄河水利出版社.2005.
[3]GB50496-2009.大体积混凝土施工规范.
论文作者:刘继来1,彭志伟2,张小栋3
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第16期
论文发表时间:2018/10/24
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