林子超

廣東省第一建筑工程有限公司，廣東 廣州 510010

在高溫環(huán)境下大體積混凝土溫度應(yīng)力裂縫施工控制過程中，應(yīng)明確具體的控制方法、控制措施，在高效、高質(zhì)量控制的同時維護(hù)大體積混凝土的強度、穩(wěn)定性、質(zhì)量，保證工程的施工水平。文章根據(jù)地下室底板結(jié)構(gòu)的大體積混凝土施工情況，以廣東地區(qū)夏季高溫施工為前提，提出高溫環(huán)境下溫度應(yīng)力裂縫的施工控制方法。

1 強化養(yǎng)護(hù)工作力度

1.1 準(zhǔn)確計算保溫材料的厚度

工程企業(yè)應(yīng)根據(jù)施工標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)規(guī)范等進(jìn)行保溫材料厚度的控制。計算公式為

式中：δ為混凝土表面的保溫層厚度，mm；h為混凝土結(jié)構(gòu)的實際厚度，m；λi為第i層保溫材料的導(dǎo)熱系數(shù)，W/（m·K）；λ0為混凝土的導(dǎo)熱系數(shù)；Tmax為混凝土澆筑體內(nèi)的最高溫度，℃；Tb為混凝土澆筑體表面溫度，℃；Tq為混凝土達(dá)到最高溫度在澆筑后3～5d的大氣平均溫度，℃；Kb為傳熱系數(shù)修正值。

根據(jù)相關(guān)的計算得到保溫材料所需厚度，進(jìn)而選擇合適的保溫材料，在合理保持溫度、保持濕度的情況下養(yǎng)護(hù)不少于14d，可以有效規(guī)避預(yù)防發(fā)生裂縫現(xiàn)象。

1.2 準(zhǔn)確計算裂縫控制的數(shù)值

在控制裂縫的過程中應(yīng)該準(zhǔn)確計算其中的數(shù)據(jù)值，結(jié)合計算手冊的標(biāo)準(zhǔn)要求，在實際計算期間，基礎(chǔ)或者結(jié)構(gòu)貫穿性的裂縫、深進(jìn)性的裂縫都屬于在平均降溫差問題、收縮差問題影響之下出現(xiàn)的溫度收縮應(yīng)力裂縫，因此在裂縫控制工作中應(yīng)準(zhǔn)確進(jìn)行約束應(yīng)力的計算。其計算公式為

式中：σ為混凝土的溫度（包括收縮）應(yīng)力，N/mm2；E(t)為混凝土從澆筑后至計算過程中的彈性模量，N/mm2，通常情況下取平均值；α為混凝土的線膨脹系數(shù)，α=10-5；v為混凝土的泊松比；ΔT為混凝土的最大綜合溫差絕對值，如降溫則取負(fù)值。

在科學(xué)、準(zhǔn)確計算裂縫的情況下可以幫助相關(guān)人員合理地進(jìn)行施工建設(shè)，不斷增強工程施工水平，避免出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象。

2 強化測溫力度

2.1 準(zhǔn)確布置測溫點位

工程領(lǐng)域中借助JDC-Ⅱ型便攜式建筑電子測溫儀測量底板區(qū)域的混凝土溫度，配合使用測溫導(dǎo)線部分、探頭部分。預(yù)埋的工作中將鋼筋當(dāng)作支撐結(jié)構(gòu)，在鋼筋上面綁扎測溫線，溫度傳感器設(shè)置在測溫點上，不能和底板、支撐鋼筋之間相互接觸?；炷翝仓^程中，將已經(jīng)綁扎測溫線的鋼筋添加在其中，保留插頭部分，使用塑料袋罩住，以免出現(xiàn)潮濕現(xiàn)象或是其他問題，外部留出的導(dǎo)線長度應(yīng)大于20cm。在每個測溫的位置設(shè)置3個感應(yīng)點位，位置在與筏板底部區(qū)域距離50mm的地方、筏板中間的地方、距離筏板表面的50mm的地方。在各個測溫點地板混凝土澆筑操作前，預(yù)埋三級鋼筋鋼支架，每個傳感器附著在鋼支架上。溫度測量的過程中，按下主機設(shè)備的電源開關(guān)，依次將每個測溫點的插頭插在主機插座上，主機的屏幕將會顯示測溫點的溫度數(shù)據(jù)值。按照工程領(lǐng)域的底板截面形狀特點、厚度特點，對底板中心位置和角點位置具有代表性的部分都需要合理設(shè)置測溫點位，如圖1所示。

圖1 測溫點的布置示意圖

2.2 準(zhǔn)確執(zhí)行溫度監(jiān)測任務(wù)

對于測溫的延續(xù)時間而言，主要是從大體積混凝土開始澆筑到拆除保溫薄膜，每2～6h完成一次測溫工作，前兩天的間隔時間為2h，第三天開始間隔時間為3h，第四天和第五天的間隔時間為4h，第六天和第七天的間隔時間為5h，如果溫度處于穩(wěn)定狀態(tài)，沒有出現(xiàn)異常變化，則可以停止測溫，之后間隔時間為8h。在測溫點上設(shè)置編號、標(biāo)志，記錄數(shù)據(jù)信息并繪制曲線圖，便于明確有無溫度應(yīng)力裂縫的安全隱患問題。在測溫的工作中需注意，混凝土澆筑體在入模溫度基礎(chǔ)上的溫升值不宜大于50℃，混凝土澆筑塊體的里表溫差（不含混凝土收縮的當(dāng)量溫度）不宜大于25℃，混凝土澆筑體每天的降溫速率不宜大于2℃，混凝土澆筑體表面與大氣溫差不宜大于20℃。

3 強化各項質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

大體積混凝土施工完成后，在水泥材料產(chǎn)生水化熱作用的情況下，會在熱量的影響下導(dǎo)致結(jié)構(gòu)內(nèi)部的溫度快速增加，表面部分、內(nèi)部區(qū)域之間的溫度差過高，在內(nèi)外收縮情況不同的情況下出現(xiàn)一定的拉應(yīng)力，而早期階段的抗拉強度較低、彈性模量不足，容易引發(fā)表面區(qū)域的裂縫問題，因而在工程施工建設(shè)的過程中需要合理預(yù)防水泥水化熱引發(fā)的溫度、收縮應(yīng)力開裂問題，降低溫差值。因此，在裂縫控制的過程中，必須強化各項質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。在施工準(zhǔn)備階段，必須嚴(yán)格控制原材料的選用，選用商品混凝土并優(yōu)化配合比設(shè)計，采用水化熱較低的水泥，摻入適量的粉煤灰和緩凝型外加劑，控制水泥用量及水膠比，并適當(dāng)摻入膨脹劑補償收縮，減少水化熱及溫度裂縫。在施工階段，應(yīng)重視泵送混凝土施工質(zhì)量的檢驗，每次澆筑混凝土現(xiàn)場應(yīng)測試商品混凝土的坍落度，并按規(guī)定留置混凝土抗壓試件（有抗?jié)B要求應(yīng)按規(guī)定同時留置抗?jié)B試件）。當(dāng)混凝土可泵性差，出現(xiàn)泌水、離析現(xiàn)象，難以泵送和澆筑時，應(yīng)馬上通知預(yù)攪拌混凝土供應(yīng)商，對配合比進(jìn)行調(diào)整，同時改進(jìn)泵送工藝。

4 溫度應(yīng)力裂縫控制的綜合保障措施

4.1 合理運用施工技術(shù)

由于大體積結(jié)構(gòu)的澆筑量高，需在現(xiàn)場明確施工操作的順序，尤其是在預(yù)防溫度應(yīng)力裂縫問題的過程中。在施工前進(jìn)行準(zhǔn)備工作，清理承臺的積水、雜質(zhì)，清理底板區(qū)域的積水雜質(zhì)和淤泥，對承臺進(jìn)行調(diào)整、對底板鋼筋進(jìn)行調(diào)整，連接泵管之后使用水分濕潤泵管，泵車出料以后利用振搗棒處理，底板澆筑至設(shè)計標(biāo)高應(yīng)采用分層澆筑、分層振搗工藝。如果施工的過程中出現(xiàn)泌水現(xiàn)象，需要在兩側(cè)模板底部區(qū)域設(shè)置預(yù)留孔，將泌水排出。需要注意的是，澆筑時應(yīng)在下一層混凝土初凝前澆搗上一層混凝土，避免上下層之間產(chǎn)生施工縫，以保持良好接槎，提高混凝土的密實度。同時，根據(jù)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)一次澆筑完成，防止出現(xiàn)施工冷縫。

4.2 設(shè)置冷卻水管

冷卻水管的應(yīng)用具有預(yù)防溫度應(yīng)力裂縫的作用，在大體積混凝土結(jié)構(gòu)中埋設(shè)冷卻水管可降低內(nèi)部區(qū)域的溫度，避免內(nèi)外溫度差異過高引發(fā)裂縫問題。在埋設(shè)冷卻水管前，應(yīng)準(zhǔn)確計算水化熱的溫度數(shù)據(jù)值，將所設(shè)置的水泵額定流量控制為Q≥2.75m3/h，內(nèi)徑設(shè)定為48mm左右，使用普通鋼管，壁厚度為2.5mm，按照技術(shù)要求交錯性排列，中心距離控制為1.5m，水管的上層、下層之間的距離維持在1.5m。進(jìn)行澆筑工作前應(yīng)注意，在澆筑開始水管覆蓋一層混凝土后即可開始通水，通水持續(xù)時間應(yīng)能夠保證混凝土第二次溫升不超過初次溫升，當(dāng)較小的大體積混凝土達(dá)到最高溫度并開始下降時應(yīng)停止通水，保證降溫管出水口和入水口溫差不大于10℃，避免出現(xiàn)溫度應(yīng)力的問題，有效預(yù)防裂縫。

5 結(jié)束語

綜上所述，高溫環(huán)境下的大體積混凝土施工經(jīng)常會由于內(nèi)外部的溫度差異性過高出現(xiàn)溫度應(yīng)力的裂縫問題，不能保證整體結(jié)構(gòu)的質(zhì)量和穩(wěn)定性。因此，在施工過程中，必須重點進(jìn)行溫度應(yīng)力裂縫的控制，控制混凝土入模溫度、經(jīng)常測量結(jié)構(gòu)溫度，采用先進(jìn)的技術(shù)措施、養(yǎng)護(hù)措施等規(guī)避、預(yù)防溫度應(yīng)力裂縫，確保整體結(jié)構(gòu)的高質(zhì)量、穩(wěn)定性施工建設(shè)，使其滿足當(dāng)前的施工發(fā)展基本需求。