混凝土温度裂缝的控制研究_控制大体积混凝土温度裂缝的方法

　　【摘 要】本文结合工程实例，研究论证了在施工过程中所采取的一系列切实可行控制裂缝的技术措施，从而保证了大体积混凝土基础内外未出现裂缝，有效控制并避免了工程质量隐患，具有较强的推广和应用价值。
　　【关键词】混凝土；循环水系统；施工工艺
　　圣菲城小区1号楼为例高层住宅楼工程，框架剪力墙结构，28层，建筑面积31265m2，基础为桩基-筏板混合基础，筏板平面尺寸为28.5m×41.2m，厚度为2.4m，混凝土体积2090m3，混凝土设计强度等级C35，属大体积混凝土。施工日期为4月下旬，室外气温晚上9℃～10℃，白天18℃～20℃。
　　一、采购内部循环水系统，降低混凝土内部温度
　　由于筏板厚度达2.0米，在绑扎钢筋时，怎样很好地固定上下层钢筋将是施工中的技术难题。本工程采取了从废品收购站购买的一批废旧钢管，钢管内外经必要清理后，用钢管搭成骨架来架设上下层钢筋，使得整个筏板基础钢筋骨架十分稳固。此钢管骨架在搭设时，钢管与钢管搭设部分不用扣件连接，而采用焊接，使所有钢管内径互相连通，最后只留两个钢管口，其余全部封堵，在混凝土浇筑过程中将其中一个钢管口与水龙头连接，另一钢管口通过管道通向场外排水沟，这样就组成了一个内部循环水系统。通过此系统，大大降低混凝土浇筑后内部高温，且利用旧钢管代替马凳筋，成本低，仅此一项就节约造价近10万元。
　　二、混凝土热工计算
　　（1）混凝土内部最高温度。计算参数：筏板厚度为h=2.0m，每立方米混凝土水泥用量按355Kg/m3考虑，混凝土浇筑温度Tj=15℃，每方混凝土中粉煤灰掺量为66kg，混凝土的比热C取0.94KJ/（Kg·k）。T=T+·c+=15+×0.97+=50.76℃。（2）混凝土表面温度计算。第一，模板及保温材料的传热系数。大气平均温度取Tq=18℃，空气层传热系数取βq=23W/m2·k，保温材料（草帘）导热系数取λi=0.14，保温材料厚度（草帘一层）按Si=20mm，则模板及保温材料的传热系数为β===5.37w/m·k。第二，混凝土的虚铺厚度。混凝土导热系数取λ=2.33W/m2·k，计算折减系数取K=0.666，则混凝土的虚铺厚度为h′=k·=0.666×=0.29m。第三，混凝土的计算厚度。H=h+2h′=2.0+2×0.29=2.58m。第四，混凝土内部最高温度与外界温度之差。△T=Tmax-Tq=50.76-18=32.60℃。第五，混凝土表面温度。Tb=Tq+h′(H-h′)△T=18+×0.29×(2.58-0.29)×32.76=32.60℃。（3）混凝土内部最高温度与表面温度之差。Tmax-Tb=50.76-32.60=18.16℃∠25℃。通过掺加粉煤灰、UEA及采用内部循环水系统与草帘覆盖等措施，经理论计算，不会因温度应力而产生裂缝。
　　三、施工工艺
　　（1）混凝土浇筑。混凝土浇筑时，搅拌站提供了10辆6m3的混凝土运输车，确保混凝土充分供应，现场用两台混凝土输送泵，施工时沿40.2m方向同时从一端向另一端推进，每层浇筑厚度0.5m，每台泵跨6m宽度，从一端浇到另一端时间必须控制在4小时内，以防止开头端混凝土初凝。（2）混凝土振捣。为保证混凝土的浇灌质量，根据混凝土泵送时自然形成的一个坡度，在每个浇筑带的坡上、中、下布置三道振动棒。第一道布置在混凝土卸料点，主要解决上部混凝土的振捣，第二道布置在中部，第三道布置在坡脚处，确保中下部混凝土的密实。每点振捣时间一般以20～30S为宜，但还应视混凝土表面呈水平不再显著下沉、不再出气泡、表面泛出灰浆为准。分层浇筑时，振捣棒应插入下层至少5cm，以消除两层之间接缝。在混凝土初凝后终凝前，要对混凝土进行二次振捣，提高混凝土抗裂抗渗性。承台表面要用木抹子收面，铁抹子压光。（3）钢筋的施工方式。由于框支梁的钢筋需要插入柱内约1.2～1.5m，因此柱内混凝土必须等到框支梁绑扎完毕之后才能进行浇筑，在浇筑过程中应注意避免钢筋移位及混凝土污染钢筋现象。框支梁钢筋在绑扎时应事先搭设临时的钢管支撑，等到混凝土浇筑之后再拆除，重新搭设正式的框支梁支撑架，当梁的跨度≥8.5cm时，框支梁除了按照设计的要求采取配筋之外，还应确保钢筋骨架就位后不会产生施工变形，并在梁的上部下排筋下端加设Φ22≤220mm的横向支撑钢筋，并沿着梁骨架的两侧加设Φ22≤100mm的斜撑垂直支撑筋。因框支梁柱节点处钢筋较密，钢筋下料时需精算弯钩长度、每根主筋做好编号，保证钢筋绑扎一次到位，确保框支梁柱节点截面尺寸。
　　参 考 文 献
　　[1]杨跃．高层建筑施工[M]．武汉：华中科技大学出版社，2004
　　[2]付茂林．大体积混凝土裂缝的预防[J]．山西建筑．2003（14）
　　[3]毛燕．混凝土裂缝的成因及预防[J]．企业导报．2010（1）