浅论建筑工程中大体积混凝土施工裂缝控制

杜中华

（新疆天恒基建筑工程有限公司，新疆乌鲁木齐 830000）

0 引言

根据国家标准《大体积混凝土施工标准》（GB50496-2018）里规定，大体积混凝土（concrete in mass）是指混凝土结构物实体最小几何尺寸不小于1m 的大体量混凝土，或预计会因混凝土中胶凝材料水化引起的温度变化和收缩而导致有害裂缝产生的混凝土，称之为大体积混凝土。

随着经济社会的发展，高层、超高层建筑在人们的工作生活中日益增多，其建筑工程中的主体结构也变得庞大、复杂，因此，在该类工程的施工过程中就会不可避免地涉及到各类大体积混凝土质量控制问题。而大体积混凝土质量控制的难点、要点，首当其冲的就是施工中混凝土的裂缝控制问题。

1 工程实例介绍

十二师天恒基大厦工程，位于兵团第十二师五一新镇08-01-09 地块，即乌鲁木齐市西北迎宾大道路段与北疆街路段交汇口处，东至迎宾大道，南至北疆街西延，西至经七南路，北至兴屯街。项目占地面积5057m2，总建筑面积51980m2，其中地上建筑面积40554m2，地下建筑面积11426m2，人防面积5234m2。项目共有一栋19 层塔楼以及4 层商业裙房组成，商业裙房1-2 层为集中商业，3-4 层作为餐饮、商业服务及屋顶露天广场，塔楼部分5-9 层为酒店，10-19层为办公用房。塔楼结构为钢筋混凝土框架-核心筒，裙房结构为钢筋混凝土。地下建筑含一层地下室和人防车库，建筑结构为框架结构。主楼地下室基础为1-8轴交A-G轴，其中1-7轴交A-F轴基础筏板钢筋混凝土厚度为2300mm，筏板底层和顶层配筋均为双层双向HRB400 钢筋，直径28mm，间距170mm;其余基础筏板钢筋混凝土厚度为1000mm，筏板底层和顶层配筋均双层双向HRB400 钢筋，直径20mm，间距200mm。浇筑面积2600m2，总计工程量约6000m3。

2 大体积混凝土裂缝发生的原因

1）混凝土中的水泥水化热影响。

2）混凝土受到由于表面和内部温度变化不同而产生的内外约束条件的影响。

3）外界气温变化的影响。

4）混凝土的收缩变形。

5）混凝土的沉降裂缝。

3 质量控制要点

1）施工前，编制大体积混凝土专项施工方案，并按程序进行审批认可。方案应包含：①大体积混凝土浇筑体温度应力和收缩应力计算结果。②施工阶段主要抗裂构筑措施和温控指标的确定。③原材料优选、配合比设计、制备和运输计划。④主要施工设备和现场总平面布置。⑤温控监测设备和测试布置图。⑥浇筑顺序和施工进度计划。⑦保温和保湿养护方法。⑧应急预案和应急保障措施。⑨特殊部位和特殊气候条件下的施工措施等主要内容。

2）采取措施控制温度和收缩裂缝。主要的技术措施有：①选用水化热较低的水泥，如中水化热的粉煤灰水泥、复合水泥；低水化热的矿渣水泥、火山灰质水泥。②充分利用混凝土的中后期强度，在设计许可的情况下可采用混凝土60d 或90d 强度作为混凝土配合比设计、混凝土强度评定、工程验收的依据，尽可能的降低水泥用量。③严格控制集料的级配及其含泥量，尽可能选用粒径较大、级配连续良好的粗骨料且含泥量不大于1%；细骨料宜选用细度模数大于2.3 的中砂且含泥量不大于3%。④掺加合适的减水剂、缓凝剂，改善和易性、延长混凝土的凝结时间。⑤采用预埋冷却管内部降温法、蓄热保温法或二者相结合的方法来控制混凝土内外温差在25℃以内，混凝土表层温度和大气温差不大于20℃。⑥控制好混凝土的塌落度和用水量，塌落度不宜大于180mm，用水量不宜大于170kg/m3。

3）现场浇筑与振捣措施。①大体积混凝土的浇筑应采取合理的分段、分层方式进行，使混凝土沿水平和竖直方向均匀浇筑，其中分层浇筑又可以根据混凝土的初凝、终凝时间、混凝土的供应速度、浇筑人员和机具配备数量等具体情况分为全面分层、分段分层和斜面分层三种方式。②应选择在气温较适宜时进行浇筑，混凝土入模温度宜控制在5℃-30℃。由于夏季气温较高，为防止太阳的直接照射，则要求商品混凝土供应商在砂、石堆场搭设简易遮阳装置，必要时向骨料喷射水雾或使用前作淋水冲洗。在控制混凝土的浇筑温度方面，通过计算混凝土的浇筑量，做到合理安排施工流程及机械配置，调整浇筑时间为以夜间浇筑为主，避免或减少在白天进行，以免因暴晒而影响质量。③混凝土的浇筑应连续、有序，宜减少施工缝；④混凝土宜采用泵送方式和二次振捣工艺。二次振捣工艺不但可以提高混凝土的强度，或在保证强度的前提下节约水泥的用量，而且可以增加混凝土的密实度，提高防渗性，消除混凝土由于干缩沉陷产生的裂纹和细缝。据有关实验表明，二次振捣能增大混凝土整体均匀性、提高混凝土密实度1%-3%、对钢筋的握裹力1/3 和混凝土抗压强度10%-20%，甚至在保持强度不变的前提下节约水泥用量15%左右。混凝土的二次振捣时间控制在混凝土初凝前1-4h 左右进行较理想，尤其是在混凝土初凝前1h进行效果最佳。

4）养护措施。大体积混凝土的养护不仅是满足强度增长的需要，还要通过温度控制，防止因温度变化引起混凝土开裂。因此，其关键在于保持适宜的温度和湿度，以便控制混凝土内外温差。

大体积混凝土养护阶段的温度控制措施：①混凝土浇筑完毕后，在初凝前立即进行覆盖或喷雾养护。②安排专人负责保温养护工作，并做好测温记录。③混凝土拆模时，表面温度和中心温度之间、表面温度与环境温度之间的温差不超过20℃。④采用预埋冷却管内部降温法来降低内外部温差，冷却水应提前通入，循环冷却在混凝土刚浇筑完成时就开始进行。⑤采用蓄热保温法要根据具体情况，尽可能的延长养护时间，拆模后立即再覆盖或回填保护，同时预防近期骤冷气温影响，防止混凝土的早期和中期裂缝。⑥大体积混凝土湿润养护时间应符合表1规定。

表1 大体积混凝土湿润养护时间

4 结束语

通过对十二师天恒基大厦项目基础工程中的大体积混凝土施工采取上述质量控制措施，取得良好控制效果，圆满地完成大体积混凝土裂缝控制目标，有效地保障该工程基础的整体性、安全性，为后续的工程质量优良，打下坚实基础。