实践大体积混凝土施工温度裂缝控制措施探讨

苏伟明

（厦门海投工程建设有限公司，福建 厦门 361000）

1 工程概况

本工程为某国际航运中心总部大厦（37#地块）CD 座，地下二层，地上39 层，D 楼筏板区域底板面积3988 m2、厚度主要为3000mm，防水板厚度为1000mm，承台厚度有1500mm、2000mm、2500mm 等，其中主楼电梯基坑、集水坑底板混凝土厚度最大为7.6m。一次性浇捣混凝土方量为18000m3，强度等级为C40。

2 大体积混凝土常见质量问题

一般大体积混凝土实体最小尺寸大于或等于1m.由于该表面系数小，对于水泥水化热释放过程较为集中，导致内部升温加快，在混凝土的内部和外部形成较大的温差，产生裂缝，在一定程度上会影响正常的安全使用。我们在大体积混凝土施工中要重点解决水化热及随之引起的体积变形，以最大限度减少开裂的常见质量问题。

本项目D 座主楼电梯基坑、集水坑底板混凝土厚度最大为7.6m，且强度等级为C40，理论上该处混凝土内部温度最高，容易产生裂缝，所以在热工分析、计算时，是以该部位混凝土温度作为范例进行测算。本项目是采用商品砼，通过与砼供应商协商及试验配合比对比，底板混凝土配合比定为：水泥264kg，水172kg，砂717kg，石1030kg，粉煤灰92kg，矿渣粉63kg，高性能钢筋阻锈剂9.04kg,抗裂防水剂11kg。本项目施工现场的混凝土温度控制及浇捣质量是控制混凝土质量的主要途径。

3 大体积混凝土温控措施

3.1 大体积混凝土表面温控

大体积混凝土结构施工应该使混凝土中心与表面温度、表面温度与大气温度之差在允许范围25℃内，则可控制混凝土裂缝的出现。

根据计算，采取蓄水深度20cm 的养护措施。因D 座核心筒区域大体积混凝土面积达到18000 方，混凝土浇筑时间长达75 小时，故现场实际的浇筑完成面先后进行分区蓄水养护，养护深度采用20cm 深，每一蓄水分区用砖模进行围挡。

3.2 混凝土内外温差控制

为大体积混凝土内外温差小于25℃提供进一步保障措施，大体积混凝土内布设循环冷却水管，通过冷却水将混凝土水化热传导到混凝土外。

3.3 温度监测方法

为及时掌握混凝土内外温差及温度应力，及时调整保温措施，调整养护时间，保证混凝土内外温差小于25℃及降温速率小于2℃/d，根据实际的施工需求，在对D 区地板基础混凝土进行浇筑施工过程中要注意温度的实时监测。

3.3.1 在绑扎钢筋前通知检测单位进场，将测温元件固定在底板钢筋上。

3.3.2 在混凝土浇注前，在每个温度测点处，将一根已经固定好测温头导线的Φ12 钢筋垂直固定在钢筋上。

3.3.3 大体积混凝土浇注后，必须要对其进行表里温差、周围环境温度和降温的实际速率的严格测试，测试时间安排如下：

（1）入模温度进行测量，每台班不少于2 次。

（2）砼浇注完6 至10 小时开始测温，根据施工工艺和实际施工情况而言，在龄期3 天之内需要每隔2 小时进行一次测温，在龄期4 天到8 天内，需要每隔4个小时进行一次测温，在8 天之后，每隔8 小时进行一次测温即可。

（3）停止监测：砼浇筑体表面与大气温差不大于20℃时，且里表温差不宜大于25℃。每次测温同时监测出周围环境的温度。

3.3.4 温控指标

大体积砼温度监测的检测结果参考设计图纸的要求，并根据国家《大体积混凝土施工规范》GB 50496-2009 中的相关规定。具体的规定要求如下：

第一：砼浇筑体的温升值不能够在入模温度的基础之上大于50℃；

第二：砼浇筑体表里温差应当小于25℃，砼收缩的当量温度除外；

第三：砼浇筑体实际降温速率应当小于2.0℃/d；

第四：砼浇筑体表面温度与大气温度差值应小于20℃。

3.3.5 测温过程注意事项

(1)指派相关施工管理人员在现场与测温单位监测人员对测温工作进行配合；

(2)在测试过程中需要根据实际施工情况将温度变化曲线以及断面的温度分布曲线实时描绘出来。

(3)每天，检测单位应将前一天的测温数据汇总，发给我司；如果发现温控数值异常，检测单位将及时通报，我司将采取相应措施。

4 混凝土浇捣过程温度控制

根据本工程大体积混凝土特征，一般可以采用推移式连续浇筑，同时利用分区分块斜面分层连续浇筑也可，具体根据实际施工需求。在施工前期需要配备8台HBT60C 混凝土输送泵，并且按1:6～1:10 的坡度分层浇筑。第一阶段，先浇捣深基坑内2 个集水坑（标高为-21.9～-20.3）；第二阶段，从D1 区西面往东面分层浇捣，中间2 台布料机在上下层浇捣间歇时间接近初凝时间时及时布料。第三阶段，从D1 区西面往东面分层浇捣剩下的区域，中间2 台布料机在上下层浇捣间歇时间接近初凝时间时及时布料。采用分段分层布料、分段分层振捣的施工方法进行施工，混凝土一次浇筑的厚度为500mm，分段的长度为10m，尽量延长上下层混凝土的覆盖时间，让混凝土充分散热，但上下层浇捣间歇时间不得超过混凝土初凝时间，布料时在2～3m 范围内水平移动泵管且垂直于模板布料，混凝土采用插入式高频振动棒进行振捣，进行上层混凝土振捣时插入下层的深度不少于50mm，振动棒的移动间距以400mm 为宜，应尽量避免碰撞钢筋，振动棒每一振点的振捣时间，一般控制时间为15～30s，时间过短，混凝土不易振实，过长会引起混凝土离析，混凝土振捣应注意“快插慢拔不漏点”。

5 温度控制过程注意事项

施工前应进行图纸会审，根据施工具体需求在施工阶段应当建立科学的抗裂措施，然后对于施工的关键部位需要制定作业指导书进行科学指导。

应对工人进行专业培训，并应逐级进行技术交底，熟悉图纸中该部位施工的工程概况，板厚、面积、方量。另外需要对人员交接班制度和相关的岗位职责制度作出科学制定。

在选择施工所使用的商品混凝土材料时，需要对其进行严格的实地考察，保证质量性，对其加工程序、生产环节、原材料采购渠道、生产供货能力、路程远近、交通运输道路畅通情况，混凝土供应保障措施都要进行考核，确保商品混凝土的供应能力及产品质量没有问题。

在施工之前要注意季节性气象资料的收集，进行分析，因本工程D 座底板混凝土浇筑时间都为3 天，宜选择在连续晴朗的天气浇筑。

6 温度监测及混凝土强度检测成果

(1)实际温度检测结果: 浇注后约40 小时达到最高温度,内外平均温差17℃，最高温差22.6℃。

(2)裂缝观察情况：经肉眼观察混凝土表面仅个别轻微裂缝；经超声波检测未发现深层、贯穿裂缝；

(3)砼检测同条件强度代表值为46.5；标养试块强度代表值为58.5；

现场回弹: 去掉3 个最大值（49、47、46）、3 个最小值（40、41、41），余下的10 个回弹值，平均值：42.5。

7 结语

本项目的施工实践，通过采取混凝土分区分块分层浇筑、表面蓄水养护、内部冷却管传热等措施，控制了大体积混凝土的内外温差在规范与设计要求之内，保证了本项目的混凝土质量。