浅谈超长超大混凝土结构裂缝的预控

王强 高瑞 折发强 秦鸣

摘 要：中建材三新产业研发中心一期工程基础为梁板式筏板基础，为超大超长混凝土结构。本文简明阐述了该结构的特点，并重点介绍了结构施工中混凝土施工的施工工艺、质量控制及容易出现问题的具体措施，提出了技术先进、安全可靠、经济合理的质量控制措施。

关键词：超长；超大；混凝土；裂缝；预控

中图分类号[TU755] 文献标识码：A 文章编号：1674-3520（2014）-01-0183-02

一、工程概况

中建材三新产业研发中心一期工程，基础长77.2m*77.2m，基础底板厚700mm，基础梁截面尺寸为1100mm×2500mm。基础筏板、基础梁混凝土强度等级为C35，抗渗等级为S8。总体浇筑方量约为7000余方，整体一次浇筑，按超长超大混凝土标准组织施工。

为了有效控制大体积混凝土的裂缝和收缩裂缝，必须加强施工中的温度控制。本工程从混凝土配合料的选用、施工配合比、施工工艺及养护措施等几个方面对温度进行了合理控制，取得了相当好的效果。

二、材料的预控

（一）原材料的预控

1、水泥：质量稳定、活性较高、需水量低、流变性能好，水泥在搅拌站的入机温度不大于60℃。

2、外加剂：选用CKL聚羧酸泵送剂，减水率大于25%，且对钢筋无锈蚀，与水泥适应性良好，质量稳定，根据需要调整缓凝组分，保障混凝土的凝结时间满足要求。

3、防水剂：TSA-B防水剂，掺量在8%时，水中28d限制膨胀率大于0.040%，属于低碱低掺量膨胀剂。

4、粉煤灰：Ⅱ级粉煤灰，细度≤25%，烧失量≤8%，需水量比≤105%，质量稳定，粉煤灰含量不超过混凝土中胶凝材料的40%。

5、矿粉：选用S95级矿粉，比表面积大于400m2/kg能等量替代部分水泥，合理降低水泥的水化热，提高混凝土的和易性、耐久性，矿粉含量不超过混凝土中胶凝材料的50%。

6、砂：选用人工中砂，细度模数在2.4～2.8左右，石粉含量小于2%，泥块含量小于1%，级配良好，属低碱活性集料。

7、石子：选用碎石，5～25mm连续级配。含泥量小于1%，泥块含量小于0.5%，级配良好，属低碱活性集料。

8、水：生产使用饮用水，拌合水用量不大于175kg/m3。

（二）确定施工配合比

针对基础底板混凝土的具体情况，配合比重点突出以下几点：

1、低水胶比

2、掺加具有复合功能的聚羧酸泵送剂

3、大量采用优质掺合料

制备过程中，应充分应用以上措施，改善混凝土的施工性能和耐久性能。在解决好混凝土的力学性能和耐久性能的前提下，还必须采取以下措施，预防混凝土碱骨料反应的发生。

a） 选用低碱水泥，增大混合材的掺量

b）控制混凝土总碱量不超过3kg/m3

经大量试验工作，并采用60d强度作为混凝土配合比设计、混凝土强度评定及工程验收依据，确定混凝土最终配合比如下：

说明：该配合比混凝土碱含量小于3Kg/m?，符合GB50010-2010《混凝土结构设计规范》、GB50164《混凝土质量控制标准》的要求，上述配合比底板大体积混凝土初凝时间为6-8 小时左右，终凝时间小于24小时。

三、施工操作预控

（一）为了在浇筑过程中不出现冷缝，混凝土采用斜面分层浇筑法。“一个坡度，薄层浇筑，循序推进，一次到顶”的浇筑方法。700mm厚底板部位共分2层浇筑，每层厚度350mm，用一根带有350mm高刻度标尺杆每层进行控制，用红油漆进行标明，同时采用水准仪进行定点测平，并拉小白线控制。按1：3的坡度浇筑成型后平行向前推进。

这种利用自然流淌形成的斜坡浇筑混凝土的方法，能较好地适应泵送工艺，提高泵送效率，简化混凝土的泌水处理，保证上下层浇筑间隔不超过初凝时间，在施工过程中根据泵送时形成的坡度。这种利用自然流淌形成的斜坡浇筑混凝土的方法，能较好地适应泵送工艺，提高泵送效率，简化混凝土的泌水处理，保证上下层浇筑间隔不超过初凝时间，在施工过程中根据泵送时形成的坡度，为了不使上下两层产生施工冷缝，要在下一层混凝土初凝之前浇筑上一层混凝土，并采取二次振捣法，在振捣上一层时，应插入下层中5cm左右，以消除两层之间的接缝，同时，振捣棒水平移动距离不大于370mm。

（二）振捣方式

1、在泵送管出口处配置4根振捣棒，先分别在斜面上、下两端同时振捣摊平，后再全面振捣，并严格控制振捣时间，移动间距不得大于370mm，既要保证振捣密实，又要避免过振造成漏浆跑浆。

2、由于泵送混凝土塌落度大，混凝土斜坡摊铺较长，故混凝土振捣由坡脚和坡顶同时向坡中振捣，振捣棒必须插入下层内50～100mm，使层间结合良好。

3、振捣棒振捣时做到“快插慢拔”，快插是为了防止将表面混凝土振实而与下面混凝土发生分层、离析现象，慢拔是為了使混凝土能填满振动棒抽出时所造成孔洞。混凝土浇筑后，隔半小时对已浇筑的混凝土进行一次重复振捣，以排除混凝土因泌水在粗骨料、水平筋下部生成的水分和孔隙，提高混凝土与钢筋之间的握裹力，增强密实度，提高抗裂性。浇筑成型后的混凝土表面水泥砂浆较厚时，应按设计标高用刮杠清除，在初凝前用木抹子、压实，以闭合收水裂缝。

4、控制好混凝土的振捣时间，以混凝土水平面不再显著下沉、不再出现气泡、表面流出灰浆为准。平板振捣器振捣在同一位置振动时间为25～40S，以砼面均匀出现浆液为准。移动时成排依次前进，前后位置和排与排之间相互搭接50mm，防止漏振。

（三）泌水处理

浇筑过程中混凝土的泌水要及时处理，利用设计积水坑及时排除，避免因粗骨料下沉而使混凝土表面水泥砂浆过厚，造成混凝土强度不均匀而产生收缩裂缝。

四、大体积混凝土的养护

（一）养护措施

1、基础底板混凝土浇筑收面时在混凝土表面覆盖一层塑料薄膜，基础底板混凝土浇筑终凝后20小时内进行蓄水养护，蓄水养护主要集中在浇筑完一周水化热最大的时间段内，蓄水深度为5cm。一周后可以视情况采取洒水养护，总养护期不少于14d。

2、墙体及基础梁混凝土养护采用悬挂阻燃保温被或喷水养护。

3、混凝土养护设专人负责，成立专门班组。

（二）混凝土拆模

1、当混凝土强度达到1.2N/mm2后，可使侧模板轻轻脱离混凝土。

2、拆模时混凝土温度与环境温度差大于20℃时，拆模后的混凝土表面须及时覆盖，使其缓慢冷却。

五、结束语

本文对超长超大混凝土结构施工过程中裂缝的预控，进行了初步探讨。在总结了建筑行业各个前辈们的实际操作经验，本文分别从混凝土配合料的选用、施工配合比、施工工艺及养护措施等几个方面提出了切实可行的预控措施。相信，只要建筑一线的同仁们，共同努力，超长超大混凝土的裂缝是可以控制的。

参考文献：

[1]《混凝土结构工程施工质量验收规范》、GB50204-2002（2011版）

[2]《混凝土质量控制标准》、GB50164-2011

[3]《通用硅酸盐水泥》、GB175-2007

[4]《混凝土外加剂应用技术规范 》、GB50119-2003

[5]《粉煤灰在混凝土和砂浆中应用技术规程》、JGJ28-86

[6]《普通混凝土配合比设计规程》、JGJ55-2011

[7]北京市《预防混凝土工程碱集料反应规程》、DBJ01-95-2005