何 偉

摘要：無伸縮縫超長(zhǎng)混凝土板施工難點(diǎn)是混凝土板的收縮裂縫問題，解決這一問題關(guān)系到結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及工程施工兩方面。文章主要介紹了在工程施工中通過采取一系列技術(shù)措施來達(dá)到無裂縫的目的。

關(guān)鍵詞：超長(zhǎng)；混凝土板；裂縫

中圖分類號(hào)：U441文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1000-8136(2009)29-0028-02

運(yùn)城市體育館位于山西省運(yùn)城市，作為運(yùn)城市重要的文化體育設(shè)施，工程從一開工就受到了社會(huì)各界的廣泛關(guān)注。該工程2006年9月開工，建成于2008年10月，平面形狀為橢圓形。在其館體外部一層屋頂設(shè)沿館四周平臺(tái)，平臺(tái)有一個(gè)寬10.5m，長(zhǎng)約270m的環(huán)狀混凝土板帶。因功能需要板帶未設(shè)伸縮縫，為防止產(chǎn)生裂縫，影響使用要求，在施工中采用了一系列措施來對(duì)混凝土板的開裂問題進(jìn)行控制。

1對(duì)混凝土板裂縫的成因及采取措施的分析

1.1混凝土板裂縫原因分析

混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的成因復(fù)雜、繁多，有時(shí)多種因素互相影響，但每一條裂縫均有其產(chǎn)生的一種或幾種主要因素?；炷涟辶芽p的種類，就其產(chǎn)生的原因，大致可劃分為以下幾種：

1.1.1荷載引起的裂縫

混凝土板在荷載及次應(yīng)力下產(chǎn)生的裂縫稱荷載裂縫，主要有直接應(yīng)力裂縫、次應(yīng)力裂縫兩種。直接應(yīng)力裂縫是指外荷載引起的直接應(yīng)力產(chǎn)生的裂縫；次應(yīng)力裂縫是指由外荷載引起的次生應(yīng)力產(chǎn)生裂縫。

1.1.2溫度變化引起的裂縫

混凝土具有熱脹冷縮性質(zhì)，當(dāng)外部環(huán)境或內(nèi)部溫度發(fā)生變化，混凝土將發(fā)生變形，若變形遭到約束，則在結(jié)構(gòu)內(nèi)將產(chǎn)生應(yīng)力，當(dāng)應(yīng)力超過混凝土抗拉強(qiáng)度時(shí)即產(chǎn)生溫度裂縫。在某些大跨度板中，溫度應(yīng)力可以達(dá)到甚至超出荷載應(yīng)力。溫度裂縫區(qū)別其他裂縫最主要特性是將隨溫度變化而擴(kuò)張或合攏，引起溫度變化主要因素有：年溫差、日照、驟然降溫、水化熱、蒸氣養(yǎng)護(hù)或冬季施工措施不當(dāng)?shù)取?/p>

1.1.3收縮引起的裂縫

在實(shí)際工程中，混凝土因收縮所引起的裂縫是最常見的。在混凝土收縮種類中，塑性收縮和縮水收縮是發(fā)生混凝土體積變形的主要原因，另外還有自生收縮和炭化收縮。研究表明，影響混凝土收縮裂縫的主要因素有：水泥品種、骨料品種、標(biāo)號(hào)及用量、水灰比、外摻劑、養(yǎng)護(hù)方法、外界環(huán)境、振搗方式及時(shí)間。

1.1.4地基變形引起的裂縫

由于基礎(chǔ)豎向不均勻沉降或水平方向位移，使結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生附加應(yīng)力，超出混凝土結(jié)構(gòu)的抗拉能力，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)開裂?；A(chǔ)不均勻沉降的主要原因有：地質(zhì)勘察精度不夠、試驗(yàn)資料不準(zhǔn)；地基地質(zhì)差異太大；結(jié)構(gòu)荷載差異太大；結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)類型差別太大；地基凍脹；基礎(chǔ)基于不良地質(zhì)時(shí)可能造成不均勻沉降等。

1.1.5鋼筋銹蝕引起的裂縫

要防止鋼筋銹蝕。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)規(guī)范要求控制裂縫寬度、采用足夠的保護(hù)層厚度(當(dāng)然保護(hù)層亦不能太厚，否則構(gòu)件有效高度減小，受力時(shí)將加大裂縫寬度)；施工時(shí)應(yīng)控制混凝土的水灰比，加強(qiáng)振搗，保證混凝土的密實(shí)性，防止氧氣侵入，同時(shí)嚴(yán)格控制含氯鹽的外加劑用量，沿海地區(qū)或其他存在腐蝕性強(qiáng)的空氣、地下水地區(qū)尤其應(yīng)慎重。

1.1.7施工材料質(zhì)量引起的裂縫

混凝土主要由水泥、砂、骨料、拌和水及外加劑組成。配置混凝土所采用材料質(zhì)量不合格，可能導(dǎo)致結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫。如：水泥、砂、石骨料、以及拌和水及外加劑等。

1.1.8施工工藝質(zhì)量引起的裂縫

在混凝土結(jié)構(gòu)澆筑、構(gòu)件制作、起模、運(yùn)輸、堆放、拼裝及吊裝過程中，若施工工藝不合理、施工質(zhì)量低劣，容易產(chǎn)生縱向、橫向等各種裂縫，特別是細(xì)長(zhǎng)薄壁結(jié)構(gòu)更容易出現(xiàn)。

1.2采取措施分析

針對(duì)混凝土產(chǎn)生裂縫的原因分析，我們認(rèn)為要保證混凝土板帶無裂縫，在保證原材料合格、嚴(yán)格按施工工藝施工的基礎(chǔ)下主要就是控制混凝土的收縮裂縫?；炷潦湛s裂縫其實(shí)就是混凝土產(chǎn)生的拉應(yīng)力大于混凝土的抗拉強(qiáng)度，進(jìn)而出現(xiàn)形變。也就是說解決混凝土收縮裂縫問題就是提高混凝土的抗變形能力。提高混凝土抗變形能力一方面是提高混凝土的整體抗變形能力，另一方面就是根據(jù)木桶最短板原理，解決混凝土薄弱部位的抗變形能力。

提高混凝土的整體抗變形能力在施工中可以通過優(yōu)化混凝土配合比和改善混凝土的養(yǎng)護(hù)條件來解決。在混凝土的施工過程中，因粗骨料下沉，水和水泥漿上浮而使混凝土下部密度大。上部密度小，上部更容易開裂，進(jìn)而形成貫通裂縫。因此可以通過對(duì)板帶上部混凝土進(jìn)行處理來達(dá)到提高板帶表層混凝土抗變形能力的目的。

2施工技術(shù)措施

2.1確定抗裂混凝土優(yōu)化配合比

在進(jìn)行試配時(shí)，要求做到：①混凝土儲(chǔ)備強(qiáng)度不宜過高，提倡采用能滿足設(shè)計(jì)要求的較低儲(chǔ)備強(qiáng)度的混凝土；②水膠比不宜過??；③在滿足強(qiáng)度與工作性要求的前提下，使水泥用量最??；④重視混凝土中骨料的級(jí)配設(shè)計(jì)，以盡可能減少水泥用量。因此試驗(yàn)室對(duì)提供的混凝土原材料除進(jìn)行原材料常規(guī)性能檢驗(yàn)外，原材料抗裂性能試驗(yàn)以及具有較好抗裂性的混凝土原材料是選擇原材料合格與否的一個(gè)重要條件，并在這個(gè)基礎(chǔ)上，對(duì)混凝土配合比進(jìn)行探索性試驗(yàn)，其目的是為了確定選定的各種原材料組分變化對(duì)混凝土拌和物性能和物理力學(xué)性能的影響程度。通過探索性試驗(yàn)，確定在滿足工作性能和混凝土強(qiáng)度要求下各種原材料的用量范圍。再根據(jù)這個(gè)結(jié)果，確定幾組配合比并檢驗(yàn)和易性、坍落度和強(qiáng)度等是否符合要求。最后對(duì)這幾組配合比進(jìn)行抗裂性能、收縮性能和抗?jié)B性能試驗(yàn)，選定綜合性好的混凝土配比作為優(yōu)化后配合比，在施工中嚴(yán)格按此配合比進(jìn)行施工，試驗(yàn)員進(jìn)行監(jiān)督，決不允許任何人隨意對(duì)施工配合比進(jìn)行變更。

2.2對(duì)混凝土表層做“V”形槽處理

在按常規(guī)方法對(duì)混凝土進(jìn)行攪拌、運(yùn)輸、澆筑、振搗并且找平后，就需對(duì)混凝土表面做“V”形槽特殊處理?？刹捎眯ㄐ文緱l或角鋼呈“V”形壓人混凝土內(nèi)，深度為鋼筋保護(hù)層厚度，間距不宜超過6m。處理位置宜設(shè)在主次梁中部。也可設(shè)在板上。木條或角鋼在2次抹面前取出，以混凝土能留出“V”形槽為度。見圖1。此部位在后繼施工中要做好嵌縫密封工作，防止鋼筋銹蝕。

2.3對(duì)混凝土表面進(jìn)行撒石子處理并二次振搗二次抹面

對(duì)混凝土表面進(jìn)行撒石子處理的目的是為了使混凝土振搗后骨料分布更加均勻。所撒石子要求與混凝土中碎石粒徑相同或稍小的潔凈碎石，用量為板中混凝土用量的5％左右，撒石子的時(shí)間選在混凝土初凝后進(jìn)行。撤石子要求均勻一致。在撒完碎石后，可用平板振搗器2次振搗，振搗時(shí)要注意避免將剛?cè)鍪诱袢松顚踊炷羶?nèi)，因此平板振搗器要拖的快些。對(duì)混凝土表面2次振搗后，用2m刮桿進(jìn)行再次找平，并在混凝土終凝前進(jìn)行再次抹面。

2.4混凝土的養(yǎng)護(hù)

混凝土的養(yǎng)護(hù)對(duì)混凝土的強(qiáng)度增長(zhǎng)起著至關(guān)重要的作用，對(duì)混凝土的養(yǎng)護(hù)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件采用澆水養(yǎng)護(hù)。為提高養(yǎng)護(hù)的保濕效果，在2次收面后立即蓋上一層塑料薄膜。另外需要注意的是，達(dá)到規(guī)定的養(yǎng)護(hù)時(shí)間后，不宜立即終止養(yǎng)護(hù)。而宜循序漸進(jìn)地減少養(yǎng)護(hù)次數(shù)至終止養(yǎng)護(hù)。

3總結(jié)及效果

通過這些技術(shù)措施，運(yùn)城市體育館環(huán)帶板混凝土施工后一年多未出現(xiàn)可見裂縫，下雨無滲漏，效果較好，建設(shè)單位、監(jiān)理單位較為滿意，達(dá)到了預(yù)期的效果，取得了良好的綜合效益。