论文部分内容阅读
摘要：近年来，随着建筑行业的迅猛发展，现代建筑中常常涉及到大体积混凝土施工,如高层楼房的基础、大型设备的基础等。这些基础部位作为结构荷载的枢纽，整体性质量要求较高,质量的好坏直接影响到结构的安全使用,因此全面的质量控制就显得至关重要。该实例工程基础底板厚度1600mm，属于大体积混凝土施工范畴，且根据现场实际施工进度，该工程基础底板浇筑时正处于冬期，不仅大气温度较低，且日夜温差较大，施工难度及控制裂缝产生的难度比较大。为了降低经济损失及减少和控制裂缝的出现，必须采用有效的保湿保温措施来保证大体积混凝土在冬期施工过程中的内外温差，避免其在养护过程中产生混凝土收缩裂缝。本文结合工程实例，对大体积混凝土冬期施工时的裂缝控制措施提出看法。
关键词：大体积混凝土；冬期施工；裂缝；保温
中图分类号：TV331文献标识码： A
一、工程概况
该实例工程位于宁夏回族自治区银川市，根据大气测温记录显示，宁夏地区12月份最低气温达到-12ºC，平均温度为-4.5ºC，日夜温差达到13ºC。本工程地下2层，地上30层，剪力墙结构，设计采用CFG桩复合处理地基。基础形式为平板式筏基，筏板长度为48m，宽度为18.1m，底板厚度1600mm。底板结构标高-7.5m，设计混凝土等级为C40P6。底板面积990m²，底板混凝土量约1582.2m³。本工程钢筋材料为HPB300、HRB400级，底板钢筋为C25mm(HPB400级)，钢筋保护层厚度为50mm。
二、研究分析
与民用建筑钢筋混凝土结构的冬期施工相比，除防止早期混凝土被冻外，大体积混凝土的冬期施工还存在着控制温差、防止裂缝的问题。在施工中，必须解决这个矛盾，兼顾防冻与防裂两方面的要求。但另一方面，正是由于气候寒冷，基础温差和内外温差必然加大，往往超过允许温差，不能满足防止混凝土裂缝的要求。因此，大体积混凝土冬期施工中防冻与防裂的矛盾，集中在混凝土浇筑温度的选择上。实践经验表明，如果单纯从防止混凝土早期被冻出发，选择过高的浇筑温度，往往会导致混凝土开裂，造成混凝土施工出现质量问题，所以要选择合理的浇筑温度。
三、冬期大体积混凝土裂缝产生的原因分析
大体积混凝土产生的裂缝按其产生原因不同可分为：温度应力裂缝和收缩应力裂缝。其产生的原因也很多，包括混凝土自身的原因、外界环境的原因、人为施工的原因等。混凝土自身的主要原因包括混凝土外加剂选型不正确、水泥选用不合理、配合比设计不合理及坍落度控制不到位等；外界环境的主要原因包括外界气温较低、混凝土干燥失水等；人为施工的主要原因包括技术交底少、浇筑成型控制不严、振捣过度或漏振及降温措施不当等。
四、大体积混凝土产生裂缝的危害
（一）、影响建筑物的使用功能
大体积混凝土结构一旦出现裂缝，主要问题之一就是结构的渗漏问题。而这个问题往往又不容易处理，比如结构的修补堵漏，不但处理困难、花费巨大，而且延长了工程的交付使用时间，降低了结构的使用功能。有时甚至会因为在结构物的使用过程中多次堵漏，出现堵漏成本高于土建成本的现象。
（二）、降低建筑结构的刚度
裂缝尤其是贯穿性裂缝的出现会使结构(比如基础筏板)的刚度降低，从而影响到结构物功能的正常发挥。
（三）、影响混凝土的耐久性
裂缝的出现，无论是表面裂缝、深层裂缝还是贯穿性裂缝都可以使侵蚀性质非常容易进入混凝士内部，使钢筋锈蚀，混凝土碳化，使混凝土的强度降低，进而影响混凝土的耐久性。
五、冬期大体积混凝土控制裂缝产生的主要措施
通过对大体积混凝土的深入研究和工程实践经验的反馈，控制冬期大体积混凝土裂缝的产生应从三方面入手。一方面控制人为施工的质量，另一方面控制混凝土自身的质量，再一方面控制混凝土环境的温度。下面，结合工程实例，详细介绍本工程控制裂缝产生的主要措施：
（一）、选取满足要求的混凝土外加剂
在大体积混凝土施工前，根据设计要求及施工规范要求，选取合适的混凝土
外加剂，且在施工过程中进行了不定时的抽样检查，确保大体积混凝土施工中外加剂材料指标符合国家规范和设计要求。
（二）、选取符合要求的混凝土原材
为保证本工程的大体积混凝土的原材料供应满足施工质量要求，杜绝遗留隐患，项目部与监理单位在大体积混凝土施工前，到混凝土搅拌站检查混凝土原材是否满足设计和规范要求，且在施工过程中安排专人进行不定期的抽样检查，对混凝土原材进行二次复试检测，保证各原材全部合格。
（三）、设计合理的混凝土配合比
在混凝土搅拌前，项目部监理单位共同对混凝土搅拌站的混凝土配合比进行监督检查，确保配合比满足施工及设计要求。
（四）、混凝土出机温度与浇筑温度的选择
为了防止早期混凝土受冻，浇筑温度当然越高越好，规范规定入模温度不低于5℃，没有上限控制。但大体积混凝土，除了防冻外，还有防裂要求，由于体积大，浇筑以后，虽然表面温度很低。内部温度却因水化热而急剧上升。为了减小内外温差和基础温差，浇筑温度越低越有利，一般说最好不超过10℃。因此，根据当地的气候条件和保温方法，由浇筑温度，加上运输及浇筑过程中的热量损失，就可得到混凝土的出机温度。规范规定不低于10℃，一般控制在10-15℃为宜。
（五）、严格控制混凝土成型及浇筑质量
由于大体积混凝土的浇筑面广、工程量大，对模板支撑强度要求较高，浇筑前应组织安排好浇筑顺序，避免形成混凝土施工冷缝，合理控制振捣点位、间距、深度和时间，杜绝内部质量隐患，在混凝土表面成型后增加二次抹压工序，避免混凝土表面形成收缩龟裂现象，确保成型质量。
（六）、选择合适的降温、保温措施
1.大体积混凝土测温点布置
根据底板平面尺寸和厚度，分散布置测温点(尤其要保证电梯基坑变截面加
厚部位有测温点)，用于测定混凝土硬化过程的温度变化和不同界面位置的温差，以验证混凝土配合比的实际效果，指导保温措施。在混凝土浇筑前，根据测温点平面布置图埋设测温导线，在底板竖向截面上、中、下三处设置温度监测点，以能真实反映出混凝土筏板的内外温差和温度变化情况。
2.按规范要求支设测温仪器
测温点上点距混凝土表面100mm，下点距底面100mm，中间点取纵向几
何中心，由带测温感应片的测温导线将内部温度情况反映至仪器里，固定钢筋采用Φ12。
3.混凝土的温度变化指导混凝土的保养工作
混凝土内部测温应从混凝土浇筑后，固定间隔连续进行温度监测。根据工程实体分析，定为每6小时监测一次，具体时间为：上午4:30，上午10:30，下午4：30，晚上10：30。测温工作应指派專人负责，每次测温结束后，应将测温结果填入测温结果记录表，并交由技术部整理、统计、分析。如上表面与中心温度差接近25℃时，及时通知现场值班人员加强保温措施并缩短测温间隔时间。如温差大于25℃，应及时报告技术部分析原因，制定专项处理措施。
（七）、混凝土浇筑完成后保湿保温措施
1.混凝土二次抹平后立刻覆盖塑料薄膜进行保湿
大体积混凝土浇筑完毕后，不能在冬季采取洒水养护，应在初凝前进行二次抹压，后覆盖一层塑料薄膜，将混凝土表面盖严，防止水分流失，既保证混凝土有足够的水分满足硬化条件，同时也能防止硬化早期由于干缩而产生表面裂缝。
2．塑料薄膜上及时进行保温覆盖
为了保证混凝土表面温度与核心温度的温差满足规范要求，避免表面热量流失太快，在混凝土内部产生温度应力裂缝，应在保湿覆盖的同时，加盖保温材料，既避免二次上人破坏表面平整度，又能使混凝土底板整体温度升
降变化一致，并与环境温度隔离，防止混凝土受冻。
（八）、控制混凝土的坍落度
1.对进场混凝土进行坍落度检测
在浇筑过程中安排专人对运至现场的每一车混凝土进行坍落度复测，保证实测值控制在140±20mm。
2．严禁在现场私自加水或减水剂
对超出配合比限值的混凝土必须退场处理，不得在现场通过加水或减水剂的方式进行浇筑，保证混凝土性能达到预计效果。
六、结语
本文通过大体积混凝土冬季施工的案例介绍，阐述了大体积混凝土裂缝产生的几点主要原因，并对主要原因采取了相应的措施。结果表明，大体积混凝土冬期施工的裂缝控制并非很难，只要采取相应的措施，完全可以保证混凝土的施工质量，并能降低冬期施工的成本。
参考文献
1、叶昌琳.大体积混凝土施工 [M].北京：中国建筑工业出版社，1987.
2、冯桂恒等.工业建筑大体积混凝土结构施工 [J]. 中国建筑工业出版社，1988.
3、焦启文，鲁晓均.冬季混凝土施工技术 [J].山西建筑，2009.
关键词：大体积混凝土；冬期施工；裂缝；保温
中图分类号：TV331文献标识码： A
一、工程概况
该实例工程位于宁夏回族自治区银川市，根据大气测温记录显示，宁夏地区12月份最低气温达到-12ºC，平均温度为-4.5ºC，日夜温差达到13ºC。本工程地下2层，地上30层，剪力墙结构，设计采用CFG桩复合处理地基。基础形式为平板式筏基，筏板长度为48m，宽度为18.1m，底板厚度1600mm。底板结构标高-7.5m，设计混凝土等级为C40P6。底板面积990m²，底板混凝土量约1582.2m³。本工程钢筋材料为HPB300、HRB400级，底板钢筋为C25mm(HPB400级)，钢筋保护层厚度为50mm。
二、研究分析
与民用建筑钢筋混凝土结构的冬期施工相比，除防止早期混凝土被冻外，大体积混凝土的冬期施工还存在着控制温差、防止裂缝的问题。在施工中，必须解决这个矛盾，兼顾防冻与防裂两方面的要求。但另一方面，正是由于气候寒冷，基础温差和内外温差必然加大，往往超过允许温差，不能满足防止混凝土裂缝的要求。因此，大体积混凝土冬期施工中防冻与防裂的矛盾，集中在混凝土浇筑温度的选择上。实践经验表明，如果单纯从防止混凝土早期被冻出发，选择过高的浇筑温度，往往会导致混凝土开裂，造成混凝土施工出现质量问题，所以要选择合理的浇筑温度。
三、冬期大体积混凝土裂缝产生的原因分析
大体积混凝土产生的裂缝按其产生原因不同可分为：温度应力裂缝和收缩应力裂缝。其产生的原因也很多，包括混凝土自身的原因、外界环境的原因、人为施工的原因等。混凝土自身的主要原因包括混凝土外加剂选型不正确、水泥选用不合理、配合比设计不合理及坍落度控制不到位等；外界环境的主要原因包括外界气温较低、混凝土干燥失水等；人为施工的主要原因包括技术交底少、浇筑成型控制不严、振捣过度或漏振及降温措施不当等。
四、大体积混凝土产生裂缝的危害
（一）、影响建筑物的使用功能
大体积混凝土结构一旦出现裂缝，主要问题之一就是结构的渗漏问题。而这个问题往往又不容易处理，比如结构的修补堵漏，不但处理困难、花费巨大，而且延长了工程的交付使用时间，降低了结构的使用功能。有时甚至会因为在结构物的使用过程中多次堵漏，出现堵漏成本高于土建成本的现象。
（二）、降低建筑结构的刚度
裂缝尤其是贯穿性裂缝的出现会使结构(比如基础筏板)的刚度降低，从而影响到结构物功能的正常发挥。
（三）、影响混凝土的耐久性
裂缝的出现，无论是表面裂缝、深层裂缝还是贯穿性裂缝都可以使侵蚀性质非常容易进入混凝士内部，使钢筋锈蚀，混凝土碳化，使混凝土的强度降低，进而影响混凝土的耐久性。
五、冬期大体积混凝土控制裂缝产生的主要措施
通过对大体积混凝土的深入研究和工程实践经验的反馈，控制冬期大体积混凝土裂缝的产生应从三方面入手。一方面控制人为施工的质量，另一方面控制混凝土自身的质量，再一方面控制混凝土环境的温度。下面，结合工程实例，详细介绍本工程控制裂缝产生的主要措施：
（一）、选取满足要求的混凝土外加剂
在大体积混凝土施工前，根据设计要求及施工规范要求，选取合适的混凝土
外加剂，且在施工过程中进行了不定时的抽样检查，确保大体积混凝土施工中外加剂材料指标符合国家规范和设计要求。
（二）、选取符合要求的混凝土原材
为保证本工程的大体积混凝土的原材料供应满足施工质量要求，杜绝遗留隐患，项目部与监理单位在大体积混凝土施工前，到混凝土搅拌站检查混凝土原材是否满足设计和规范要求，且在施工过程中安排专人进行不定期的抽样检查，对混凝土原材进行二次复试检测，保证各原材全部合格。
（三）、设计合理的混凝土配合比
在混凝土搅拌前，项目部监理单位共同对混凝土搅拌站的混凝土配合比进行监督检查，确保配合比满足施工及设计要求。
（四）、混凝土出机温度与浇筑温度的选择
为了防止早期混凝土受冻，浇筑温度当然越高越好，规范规定入模温度不低于5℃，没有上限控制。但大体积混凝土，除了防冻外，还有防裂要求，由于体积大，浇筑以后，虽然表面温度很低。内部温度却因水化热而急剧上升。为了减小内外温差和基础温差，浇筑温度越低越有利，一般说最好不超过10℃。因此，根据当地的气候条件和保温方法，由浇筑温度，加上运输及浇筑过程中的热量损失，就可得到混凝土的出机温度。规范规定不低于10℃，一般控制在10-15℃为宜。
（五）、严格控制混凝土成型及浇筑质量
由于大体积混凝土的浇筑面广、工程量大，对模板支撑强度要求较高，浇筑前应组织安排好浇筑顺序，避免形成混凝土施工冷缝，合理控制振捣点位、间距、深度和时间，杜绝内部质量隐患，在混凝土表面成型后增加二次抹压工序，避免混凝土表面形成收缩龟裂现象，确保成型质量。
（六）、选择合适的降温、保温措施
1.大体积混凝土测温点布置
根据底板平面尺寸和厚度，分散布置测温点(尤其要保证电梯基坑变截面加
厚部位有测温点)，用于测定混凝土硬化过程的温度变化和不同界面位置的温差，以验证混凝土配合比的实际效果，指导保温措施。在混凝土浇筑前，根据测温点平面布置图埋设测温导线，在底板竖向截面上、中、下三处设置温度监测点，以能真实反映出混凝土筏板的内外温差和温度变化情况。
2.按规范要求支设测温仪器
测温点上点距混凝土表面100mm，下点距底面100mm，中间点取纵向几
何中心，由带测温感应片的测温导线将内部温度情况反映至仪器里，固定钢筋采用Φ12。
3.混凝土的温度变化指导混凝土的保养工作
混凝土内部测温应从混凝土浇筑后，固定间隔连续进行温度监测。根据工程实体分析，定为每6小时监测一次，具体时间为：上午4:30，上午10:30，下午4：30，晚上10：30。测温工作应指派專人负责，每次测温结束后，应将测温结果填入测温结果记录表，并交由技术部整理、统计、分析。如上表面与中心温度差接近25℃时，及时通知现场值班人员加强保温措施并缩短测温间隔时间。如温差大于25℃，应及时报告技术部分析原因，制定专项处理措施。
（七）、混凝土浇筑完成后保湿保温措施
1.混凝土二次抹平后立刻覆盖塑料薄膜进行保湿
大体积混凝土浇筑完毕后，不能在冬季采取洒水养护，应在初凝前进行二次抹压，后覆盖一层塑料薄膜，将混凝土表面盖严，防止水分流失，既保证混凝土有足够的水分满足硬化条件，同时也能防止硬化早期由于干缩而产生表面裂缝。
2．塑料薄膜上及时进行保温覆盖
为了保证混凝土表面温度与核心温度的温差满足规范要求，避免表面热量流失太快，在混凝土内部产生温度应力裂缝，应在保湿覆盖的同时，加盖保温材料，既避免二次上人破坏表面平整度，又能使混凝土底板整体温度升
降变化一致，并与环境温度隔离，防止混凝土受冻。
（八）、控制混凝土的坍落度
1.对进场混凝土进行坍落度检测
在浇筑过程中安排专人对运至现场的每一车混凝土进行坍落度复测，保证实测值控制在140±20mm。
2．严禁在现场私自加水或减水剂
对超出配合比限值的混凝土必须退场处理，不得在现场通过加水或减水剂的方式进行浇筑，保证混凝土性能达到预计效果。
六、结语
本文通过大体积混凝土冬季施工的案例介绍，阐述了大体积混凝土裂缝产生的几点主要原因，并对主要原因采取了相应的措施。结果表明，大体积混凝土冬期施工的裂缝控制并非很难，只要采取相应的措施，完全可以保证混凝土的施工质量，并能降低冬期施工的成本。
参考文献
1、叶昌琳.大体积混凝土施工 [M].北京：中国建筑工业出版社，1987.
2、冯桂恒等.工业建筑大体积混凝土结构施工 [J]. 中国建筑工业出版社，1988.
3、焦启文，鲁晓均.冬季混凝土施工技术 [J].山西建筑，2009.