墙体裂缝成因分析对策

篇2：框架剪力墙结构轻质填充墙裂缝产生机理分析预防措施

目前国内高层住宅设计中,普遍为框架剪力墙结构,楼层中一般以加气混凝土轻质填充墙作为房间分隔。该部分墙体粉刷前虽然采用了拉结钢筋、钢板网片等连接措施,但由于设计、施工工艺、环境等多方面原因,墙体粉刷后经常会产生墙体裂缝,尤其是墙体斜裂缝,施工

工中最不易控制,已经成为高层结构住宅结构施工中常见的质量通病。以下主要就填充墙体斜裂缝产生的机理进行分析:

斜裂缝产生的影响因素

1、料温度变形系数差异:由于钢筋混凝土材料温度变形系数较小,加气混凝土轻质砌块温度变形系数相对较大,故而在温度变化时,温度变形系数的差异导致两者温度变形的不同步性,从而产生了压应力和拉应力,特别是温度降低导致拉应力出现,到达一定的数值,大于加气混凝土砌体的抗拉强度时,裂缝便会产生。

2、温度变化:由于裂缝是材料温度变形造成,所以温度变化是导致裂缝产生的另一原因。当墙体粉刷完成达到初步凝固,钢板网、拉结筋与粉刷形成共同受力系统时,此时的温度为墙体的临界温度。当外界气温升高,填充墙与钢筋混凝土墙体之间产生压应力,因为砌体的抗压强度远大于其抗拉强度,一般不会有裂缝等破坏情况出现。当外界温度降低,低于临界温度时,拉应力出现,最终导致出现裂缝。

3、填充墙体的形状、尺寸:材料温度变形的幅度与其长度成正比,若填充墙尺寸增大,其温度变化时,相应的变形幅度也会相应增大,在受到束缚的前提下产生的应力相应也会增大,在轻质填充墙砌体抗拉强度一定的情况下,产生裂缝的几率也就越高。

4、墙体的砌筑质量:填充墙砌体是加气混凝土砌块、砂浆、拉结筋、钢板网的统一受力整体,轻质填充墙砌体的抗拉强度、材质的均匀性、砌筑砂浆的质量及工艺的合理性,都会影响到砌体的整体抗拉强度,进而直接影响到整个墙体的抗裂能力。

斜裂缝产生的机理分析当墙体外界温度低于临界温度时,整个填充墙体相对于钢筋混凝土墙体产生收缩,从而在墙体内部产生拉应力。此时,填充墙体两端由于拉结筋和钢板网共同作用,产生横向拉应力,墙体上部由于钢板网作用产生向上的拉应力,由横向拉应力和向上的拉应力产生合力。当合力值到达一定数值时,由砌块和砂浆组成的砌体抗拉强度不足以抵抗拉应力合力,于是在垂直于合力方向,砌体的相对薄弱部位产生斜裂缝。斜裂缝的形成一般呈近似直线状,当砌筑砂浆强度不足或加气混凝土砌块浇水不足时,有时裂缝也会沿砌体灰缝部位呈阶梯状分布。上述裂缝一般出现在轻质填充墙体上部,下部由于砌体自重与拉应力合力部分抵消,所以一般不会产生裂缝。

斜裂缝的预防措施在分析了斜裂缝产生的机理后,即可采取相应的预防措施加以预防,主要预防措施有如下几项:

1、控制填充墙体的砌筑质量:首先须确保砌筑原材料——加气混凝土砌块的质量,一定要使用品质良好、材质均匀,各项复验指标都达到要求的砌块。其次,砌筑用砂浆必须严格按照设计配比配制,并充分搅拌均匀;施工前,加气混凝土轻质砌块必须浇水充分,以免过度吸收砂浆水分导致砂浆强度不足。在施工操作上,拉结筋,横、竖缝坐浆,顶部斜砌及钢板网骑缝压钉,都必须严格按设计和施工规范施工,充分保证砌体的砌筑质量。

2、控制抹灰时的温度:根据温度对裂缝影响的因素,墙体粉刷施工宜在较低温度下进行,但因为工程开发进度要求,工程的抹灰施工不可能选择季节施工,加之钢板网和粉刷砂浆何时开始共同受力,很难量化确定,故而很难通过控制抹灰时的温度来达到避免和减少裂缝,一般不会采用控制抹灰时的温度控制裂缝产生。

3、以技术措施减短填充墙长(或高度):通过减短填充墙长度(或高度)来减小温度变化时的应力大小,从而降低裂缝产生的概率。通常情况下,由于使用功能原因,加气混凝土填充墙高度一般在3米左右,所以通过增设横向构造梁的方式来分隔墙体高度的做法并不多见。在墙体长度过长或长高比过大时,应考虑在填充墙体内部增设构造柱来加以分隔,从而通过减短墙体长度、降低高宽比达到来减少裂缝的目的。

4、增设斜向钢板网:本技术预防措施的效果最为明显,主要方法是在墙体粉刷施工前,沿两顶角平分线45度布设钢板网,钢板网的长度根据不同填充墙体情况而定,一般情况下,钢板网下部超过填充墙体对角线10~15cm即可,宽度一般按照设计骑缝钢板网宽度。通过增设斜向钢板网来提高轻质填充墙体的斜向整体抗拉强度,可以有效的控制斜裂缝的产生。

通过上述分析,控制框架剪力墙内加气混凝土轻质砌块填充墙出现斜裂缝,以上措施具备一定的针对性。对于加气混凝土砌块填充墙与框架剪力墙结构交接处出现的横向和竖向裂缝,只要在施工中,严格按照设计和施工规范操作——放置拉结筋位置准确、抗拉合格、长度准确,钢板网宽度和规格满足要求、布钉合理牢固,砌筑质量、工艺控制合理,就能够得到有效的控制。

篇3：钢筋砼结构裂缝产生原因预防措施

建筑结构产生裂缝是很普遍的现象,从理论上说,混凝土结构尤其是受弯构件总是带裂缝工作的,在使用荷载不大的情况下,没有裂缝隙或这类结构性裂缝隙非常细微,不易为肉眼所察觉。但在现实的建筑中,混凝土结构会出现各种各样的裂缝,其中最常见的要数钢筋砼构件以及砖墙裂缝。在这里主要讨论钢筋砼梁出现裂缝的原因很复杂,主要有材料或气候因素、施工不当、设计和施工错误、改变使用功能或使用不合理等,通常可归纳为以下几种:

一钢筋砼常见裂缝原因分析

1、材料质量

材料质量问题引起的裂缝较常见的原因是水泥、砂、石等质量不好,若工程上用了这等不合格的材料就会产生“豆腐渣工程”。所以说只有材料的质量关把好了,工程质量才会在根本上得到保证。

2、施工工艺

施工工艺涉及的面很广,不可能一一叙述,一般常涉用到的有:

(1)、水分蒸发、水泥结石的砼干缩通常是导致砼裂缝的重要原因。

(2)、砼是一种人造混合材料,其质量好坏的一个重要标志是成型后砼的均匀性和密实程度。因此砼的搅拌、运输、浇捣、振实各道工序中的任何缺陷和疏漏,都可能是裂缝产生的直接或间接原因。

(3)、模板构造不当,漏水、漏浆、支撑刚度不足、支撑的地基下沉、过早拆模等都可能造成砼开裂。施工过程中,钢筋表面污染、砼保证层太小或太大,浇筑中碰撞钢筋使其移位等都可能引起裂缝,施工控制不严,超载堆荷,也可能导致出现裂缝。

(4)、砼养护,特别是早期养护质量与裂缝的关系密切,混凝土尚处于未完全硬化状态时,如干燥过快,则产生收缩裂缝,通常发生在表面上,裂缝不规则,宽度小,另外水泥在水化及硬化过程中,散发大量热量,使砼内外部产生温差,超过一定值时,因砼的收缩不一致而产生裂缝。

(5)、避免在极端天气条件下施工,可以减少砼结构的开裂情况。

3、地基变形

在钢筋砼结构中,造成开裂主要原因是不均匀沉降。裂缝的大小、形状、方向决定于地基变形的情况,由于地基变形造成的应力相对较大,使得裂缝一般是贯穿性的。

4、温度变形

砼具有热胀冷缩的性质,其线膨胀系数一般为1×10-5/0C.当环境温度发生变化时,就会产生温度变形,由此产生附加应力,当这种应力超过砼的抗拉强度时,就会产生裂缝。在工程中,这类裂缝较多见,譬如现浇屋面板上的裂缝,大体积砼的裂缝等。

5、湿度变形

砼在空气中结硬时,体积会逐渐减小,一般谓之干缩。收缩裂缝较普遍,常见于现浇墙板式结构、现浇框架结构等,通常是因为养护不良造成。砼的收缩值一般为0.2~0.4‰,其发展规律是早期快、后期缓慢。因此对于超长的建筑物或构筑物,通常是掺加微膨胀剂等,这样可基本解决砼的早期干缩问题。

6、结构受荷

结构受荷后产生裂缝的因素很多,施工中和使用中都可能出现裂缝。例如早期受震、拆模过早或方法不当、构件堆放、运输、吊装时的垫块或吊点位置不当、施工超载、张拉预应力值过大等均可能产生裂缝。而最常见的是钢筋砼梁、板受弯构件,在使用荷载作用下往往会出现不同程度的裂缝。普通钢筋砼构件在承受了30~40%的设计荷载时,就可能出现裂缝,肉眼一般不易察觉,而构件的极限破坏荷载往往是在设计荷载的1.5倍以上,所以在一般情况下钢筋砼构件是允许带裂缝工作的。在使用过程中,改变原来使用功能,如将办公室改为仓库、屋面加层、使用不当、增大荷载等均可能会引起出现裂缝。在钢筋砼设计规范中,分别不同情况规定裂缝的最大宽度为0.2~0.3mm.对那些宽度超过规范规定的裂缝,以及不允许出现裂缝则应认为有害,需加以认真分析,慎重处理。

7、设计欠周全

如截面不够、梁的跨度过大、高度偏小,或者由于计算错误,受力钢筋截面偏小或板太薄、配筋位置不当、节点不合理、结构构件断面突变或因开洞、留槽引起应力集中,构造处理不当,现浇主梁在搁次梁处如没有设附加箍筋,或附加吊筋以及各种结构缝设置不当等因素均容易导致砼开裂。

8、徐变

砼徐变造成开裂或裂缝发展的例子工程中也和很常见。据文献记载受弯构件截面砼受压徐变,可以使构件变形增大2~3倍,预应力结构因徐变会产生较大的应力损失,降低了结构的抗裂性能。

二预防措施

通过以上分析,在工程裂缝中有很大一部分是可以通过设计手段、施工手段来克服。

1、材料选用

(1)、水泥:应选用水化热较低的水泥,严禁使用安定性不合格的水泥。

(2)、粗骨料:宜用表面粗糙、质地坚硬的石料、级配良好、空隙率小、无碱性反应;有害物质及粘土含量不超过规定。

(3)、细骨料:宜用颗粒较粗、空隙较小、含泥量较低的中砂。

(4)、外掺加料:宜采用减水剂等外加剂,以改善砼工作性能,降低用水量,减少收缩。

2、配料

(1)、配合比设计:应采用低水灰比、低用水量,以减少水泥用量。

(2)、禁止任意增加水泥用量。

(3)、配制砼时计量应准确,要严格控制水灰比和水泥用量,搅拌均匀,离析的砼必须重新拌匀后,方可浇筑。

3、配筋

钢筋的配置应严格按施工图施工,尤应重视以下各点:

(1)、钢筋品种、规格、数量的改变、代用,必须考虑对构件抗裂性能的影响。

(2)、钢筋的位置要正确,保护层过大或过小都可能导致砼开裂,钢筋间距过大,易引起钢筋之间的砼开裂。

4、模板工程

钢筋砼结构裂缝的预防,在模板工程中应注意以下几点:

(1)、模板构造要合理,以防止模板各杆件间的变形不同而导致砼裂缝。

(2)、模板和支架要有足够的刚度,防止施工荷载(特别是动荷载)作用下,模板变形过大造成开裂。

(3)、合理掌握拆模时机,拆模时间过早,应保证早龄期砼不损坏或不开裂,但也不能太晚,尽可能不要错过砼水化热峰值,即不要错过最佳养护介入时机。

5、砼浇筑

(1)、砼浇筑时应防止离析现象,振捣应均匀、适度。

(2)、加强砼的早期养护,并适度延长养护时间,在气温高、湿度低或风速大的条件下,更应及早进行喷水养护,在浇水养护有因难时,或者不能保证其充分湿润时,可采用覆盖保湿材料等方法。

6、设计构造

(1)、建筑平面选型时在满足使用功能要求的前提下,力求简单,平面复杂的建筑物,容易产生扭曲等附加应力而造成墙体及楼板开裂。

(2)、合理布置纵横墙,纵墙开洞应尽可能小。

(3)、控制建筑物有长高比,长高比越小,整体刚度越大,调整不均匀沉降的能力越强。

(4)、合理地调整各部分承重结构的受力情况,使荷载分布均匀,尽量防止受力过于集中。

(5)、减少地基的不均匀沉降,除了前述的措施外,在基础设计中可以采取调整基础的埋深度,不同的地基计算强度和采用不同的垫层厚度等方法,来调整地基的不均匀变形。

(6)、适当加强基础有刚度和强度。

(7)、层层设置圈梁、构造柱,可以增加建筑物的整体性,提高砖石砌体的抗剪、抗拉强度,防止或减少裂缝,即使出现了裂缝,也能阻止其进一步发展。

(8)、正确地设置沉降缝。沉降缝位置和缝宽的选定应合适,构造要合理,可以和其结构缝合并设置。

(9)、限制伸缩缝间距。对体形复杂、地基不均匀沉降值大的建筑物更应严格控制,同样,也可以和其它结构缝合并使用。

(10)、部分窗台砌体应加强。对宽大的窗台下部宜设置钢筋砼梁,以适应窗台的变形,防止窗台处产生竖直裂缝。

7、施工技术

(1)、加强地基的检查与验收工作,基坑开挖后应及时通知勘察及设计单位到现场验收,对较复杂的地基,设计方在基坑开挖后应要求勘察补钻探,当探出有不利的地质情况时,必须先对其加固处理,并经验收合格后,方可进行下一步施工。

(2)、开挖基槽时,要注意不扰动其原状结构。

(3)、合理安排施工顺序。当相邻建(构)筑物间距较近时,一般应先施工较深的基础,以防基坑开挖破坏已建基础的地基础。当建(构)筑物各部分荷载相差较大时,一般应施工重、高部分,后施工轻、低部分。

综上分析,钢筋砼结构裂缝应针对成因,贯彻预防为主的原则,加强设计施工及使用等方面的管理,确保结构安全和避免不必要的损失。

篇4：砌体裂缝原因防治措施

随着我国墙改、住房商品化的进展,人们对居住环境和建筑质量的要求不断提高,对建筑物墙体裂缝的控制的要求更为严格。由于建筑物的质量低劣,如墙体裂缝、渗漏等涉及的纠纷或官司也越来越多,建筑物的裂缝已成为住户评判建筑物安全的一个非常直观、敏感和首要的质量标准。因此加强砌体结构,特别是新材料砌体结构的抗裂措施,已成为工程量、国家行政主管部门,以及房屋开发商共同关注的课题。

砌体属于脆性材料,裂缝的存在降低了墙体的质量,如整体性、耐久性和抗震性能,同时墙体裂缝给居住着在感官上和心理上造成了不良影响。引起砌体结构墙体裂缝的因素很多,既有地基、温度、干缩,也有设计上的疏忽、施工质量、材料不合格及缺乏经验等。根据工程实践和统计资料这类裂缝几乎占全部可遇裂缝的80%以上。而最为常见的裂缝有两大类,一是温度裂缝,二是干燥收缩裂缝,简称干缩裂缝,以及由温度和干缩共同产生的裂缝。

一、产生裂缝的原因

引起砌体结构墙体裂缝的因素很多,既有地基、温度、干缩,也有设计上的疏忽、施工质量、材料不合格及缺乏经验等。根据工程实践和统计资料这类裂缝几乎占全部可遇裂缝的80%以上。而最为常见的裂缝有两大类,一是温度裂缝,二是干燥收缩裂缝,简称干缩裂缝,以及由温度和干缩共同产生的裂缝。

1.温度裂缝温度的变化会引起材料的热胀、冷缩,当约束条件下温度变形引起的温度应力足够大时,墙体就会产生温度裂缝。最常见的裂缝是在砼平屋盖房屋顶层两端的墙体上,如在门窗洞边的八字型裂缝,平屋顶下或屋顶圈梁下沿砖(块)灰缝的水平裂缝,以及水平包角裂缝(包括女儿墙)和垂直裂缝。

1.1八字型裂缝:当外界温度上升时,外纵墙本身沿长度方向将有所伸长,但屋盖部分的伸长量比墙体的伸长量大的多,从而对墙体产生附加水平推力墙体受到屋盖的推力而产生剪应力,剪应力和拉力又引起主拉应力。当主拉应力过大时,将在墙体上产生八字型裂缝。

1.2水平裂缝和包角裂缝:平屋顶的房屋,有时在屋面板部或顶层圈梁附近出现沿外墙的纵向水平裂缝和包角裂缝。这是由于屋面伸长或缩短引起的向外或向内的推力产生的。

1.3女儿墙裂缝:由于屋面板和水泥砂浆面层发生过大温度变形,使女儿墙跟部受到向外或向内的水平作用力而引起的女儿墙根部与平屋面交接处砌体外凸或女儿墙外倾所产生的。

1.4垂直裂缝:当房屋的楼(屋)为现浇钢筋混凝土结构时,由于收缩和降温引起的楼(屋)面缩短受到了墙体的限制,使楼(屋)面构件处于受拉状态。如果房屋过长,或设计时按采暖考虑而实际上未采暖,则可能在楼(屋)面上每隔一定距离发生贯通全宽的裂缝,在四个角发生八字型裂缝。当房屋有错层时,错层处地墙体容易产生局部的垂直裂缝。

2.干缩裂缝烧结粘土砖,包括其它材料的烧结制品,其干缩变形很小,且变形完成比较快。只要不使用新出窑的砖,一般不要考虑砌体本身的干缩变形引起的附加应力。但对这类砌体在潮湿情况下会产生较大的湿胀,而且这种湿胀是不可逆的变形。对于砌块、灰砂砖、粉煤灰砖等砌体,随着含水量的降低,材料会产生较大的干缩变形。。但是干缩后的材料受湿后仍会发生膨胀,脱水后材料会再次发生干缩变形,但其干缩率有所减小,约为第一次的80%左右。这类干缩变形引起的裂缝在建筑上分布广、数量多、裂缝的程度也比较严重。

3.温度、干缩及其它裂缝对于烧结类块材的砌体最常见的为温度裂缝,面对非烧结类块体,如砌块、灰砂砖、粉煤灰砖等砌体,也同时存在温度和干缩共同作用下的裂缝,其在建筑物墙体上的分布一般可为这两种裂缝的组合,或因具体条件不同而呈现出不同的裂缝现象,而其裂缝的后果往往较单一因素更严重。另外设计上的疏忽、无针对性防裂措施、材料质量不合格、施工质量差、违反设计施工规程、砌体强度达不到设计要求,以及缺乏经验也是造成墙体裂缝的重要原因之一。如对砼砌块、灰砂砖等新型墙体材料,没有针对材料的特殊性,采用适合的砌筑砂浆、注芯材料和相应的构造措施,仍沿用粘土砖使用的砂浆和相应的抗裂措施,必然造成墙体出现较严重的裂缝。

二、砌体裂缝的控制措施

长期以来人们一直在寻求控制砌体结构裂缝的实用方法,并根据裂缝的性质及影响因素有针对性的提出一些预防和控制裂缝的措施。从防止裂缝的概念上,形象地引出“防”、“放”、“抗”相结合的构想,这些构想、措施有的已运用到工程实践中,一些措施也引入到《砌体规范》中,也收到了一定的效果,但总的来说,我国砌体

结构裂缝仍较严重,纠其原因有以下几种。

1.设计者重视强度设计而忽略抗裂构造措施

长期以来住房公有制,人们对砌体结构的各种裂缝习以为常,设计者一般认为多层砌体房屋比较简单,在强度方面作必要的计算后,针对构造措施,绝大部分引用国家标准或标准图集,很少单独提出有关防裂要求和措施,更没有对这些措施的可行性进行调查或总结。因为裂缝的危险仅为潜在的,尚无结构安问题,不涉及到责任问题。

2.防治温度裂缝的措施(1)屋面设置保温层,减小温度变形;屋盖施工尽量做好保温层。

(2)屋面、挑檐可采取分块预制,或留置伸缩缝,或在屋面与砖墙间设置滑动面,以减少屋面伸缩对墙体的影响。

(3)对房屋较长、平面形状较复杂、构造和钢度不同的房屋,可每隔一定的距离将屋盖、楼盖、墙体或其他有关构件断开,形成若干较小的单元,每个单元因温度变形和收缩产生的拉力大大减小,从而防止裂缝的出现。

(4)提高砂浆强度,保证砌筑质量,在易开裂处设置水平钢筋承受拉力

3.砌体的干缩变形引起的墙体开裂,宜采取下列措施:

3.1在屋盖的适当部位设置控制缝,控制缝的间距不大于30m;

3.2当采用现浇混凝土挑檐的长度大于12m时,宜设置分隔缝,分隔缝的宽度不应小于20mm,缝内用弹性油膏嵌缝;

3.3建筑物温度伸缩缝的间距除应满足《砌体结构设计规范》BGJ3-88第5.3.2条的规定外,宜在建筑物墙体的适当部位设置控制缝,控制缝的间距不宜大于30m。

4.防止主要由墙体材料的干缩引起的裂缝可采用下列措施之一:

4.1在墙的高度、厚度、不大于离相交墙或转角墙允许接缝距离之半突然变化处及门、窗洞口的一侧或两侧设置竖向控制缝;

4.2竖向控制缝,对3层以下的房屋,应沿房屋墙体的全高设置;对大于3层的房屋,可仅在建筑物1-2层和顶层墙体的上述位置设置;

4.3控制缝在楼、屋盖处可不贯通,但在该部位宜作成假缝,以控制可预料的裂缝;

4.4控制缝作成隐式,与墙体的灰缝相一致,控制缝的宽度不大于12mm,控制缝内应用弹性密封材料,如聚硫化物、聚氨脂或硅树脂等填缝。

4.5控制缝的间距1.对有规则洞口外墙不大于6mm;2.对无洞墙体不大于8m及墙高的3倍;3.在转角部位,控制缝至墙转角的距离不大于4.5m;

结构布置型式、建筑物平面、外形等,综合采用上述抗裂措施。

篇5：基础大体积混凝土裂缝控制措施

基础大体积混凝土裂缝控制是建筑施工的一个难题,本文通过某办公楼工程基础混凝土浇筑实践的分析,从原材料、混凝土配合比设计、结构构造和施工养护措施等多方面对其进行探讨,同时提出一些经过实践检验,行之有效的裂缝控制措施。

一、工程概况

该工程总建筑面积71797平方米,地下2层,地上37层,裙楼4层,总高度154.4米,为内筒外剪超高层结构。基础混凝土6300立方米,主楼、裙楼部分底板厚度为2.5米,核心筒底板最大厚度为6.3米。浇筑期间气温18℃~36℃。为确保混凝土工程质量,严格控制超规范裂缝出现,我们采用综合控温防裂措施,取得较为理想的效果。

二、主要控温防裂技术措施

1、严格控制原材料质量。浇筑前所有原材料均按有关规范抽检其质量指标。浇筑过程中,由施工单位不定期抽检商品混凝土搅拌站所用原材料质量,发现问题及时纠正。

2、按高性能混凝土确定配合比。该工程原设计用42.5R普通硅酸盐水泥配制C40混凝土,考虑到核心筒底板最大厚度达6.3米,采用42.5R普通硅酸盐水泥水化热较高,而且从高性能混凝土的观点出发,采用32.5R普通硅酸盐水泥可以满足强度要求,故采用32.5R普通硅酸盐水泥。

3、采用补偿收缩混凝土技术。采用补偿收缩混凝土是防止超规范裂缝出现的可行办法之一。我们筛选出优质膨胀剂,并在掺量及膨胀条件上予以充分考虑,为取得良好的防裂效果创造了必要条件。

4、增设构造钢筋防裂抗裂。在混凝土侧面增设φ12水平防裂钢筋,使水平钢筋间距不超过100毫米。该核心筒底板周长很大,其收缩值将十分明显,因此仅靠混凝土本身抗裂是不够的。实践证明在构造上适当增加防裂抗裂钢筋,对防止裂缝的出现起到了不可忽视的作用。

5、采取严格的养护措施。该工程采用了3项养护措施:混凝土表面收光后立即覆盖一层塑料薄膜,以防止早期失水出现塑性裂缝;根据测温结果,适时在塑料薄膜上覆盖2~3层棉毡保温,同时在混凝土中部设置冷却水管降温;在塑料薄膜下适时补水,以保证水泥和膨胀剂发挥补偿收缩作用的充分条件。

三、施工中注重的问题

1、测温点布置图测温点布置的原则应使不同施工区段、不同标高处的混凝土温升均能得到监控。该承台混凝土的施工方案为自北向南一次连续浇筑,混凝土的初凝时间控制在8~10小时,采用4台混凝土泵自北向南全断面推进,混凝土供应量应保证在初凝时间内,使流淌距离达15~20米的混凝土得以振捣密实并能及时覆盖。

该工程测温点布置采用“V”型布置,在混凝土断面上布置3~5个温度传感器,即2.5米厚处为3个温度传感器,5米厚处为5个温度传感器,保证不同施工区段、不同标高处的混凝土温升均可在显示屏上得到反映,从而及时指导温控工作。

2、关于混凝土内部的最高温升通常认为影响混凝土内部最高温升的主要因素为:混凝土配合比中的水泥强度等级、品种和水泥用量;混凝土入模湿度;混凝土厚度;混凝土内部冷却系统效率等。

取两个具有代表性的点:A点靠承台北侧(2.5米厚)一个点;B点为核心筒底板(5米厚)上一个点。浇筑该承台北侧(A点)时的气温为36℃,混凝土入模温度达29℃。混凝土浇筑顺序为从北向南连续浇筑,A点附近的混凝土最先完成浇筑,在较高入模温度作用下,水泥加速水化放热并在内部积聚,混凝土中心最高温度达到72.8℃,而5米厚B点处混凝土内部最高温度只有72.1℃。这一现象与混凝土温升规律相悖,究其原因在于泵送商品混凝土流动性较大(出机坍落度在220毫米以上),承台较厚,混凝土浇筑过程中流淌距离长达15~20米,因此在B点客观上形成了分层浇筑,从而使水泥水化热得以分层释放,避免了温峰迭加,使B点最高温升得以降低。

3、关于混凝土温差控制一般认为,大体积混凝土裂缝防治的关键在于控制混凝土温差小于25℃,最大不得超过30℃。但对于厚度和体量均较大,而且采取一次性连续浇筑的混凝土结构而言,在混凝土温升早期阶段,这一限定可适当放宽,这样不仅降低了施工和温控难度,而且有利于增进混凝土(掺活性矿物掺合料)早期强度,提高混凝土自身抗裂能力。

该承台2.5米厚A点处混凝土浇筑后22小时~34小时期间,混凝土中心与表面温差一度达到34.4℃,测温结束后检查该处混凝土均未出现裂缝。主要由于在混凝土浇筑早期升温阶段强度较低或呈塑性状态,混凝土弹性模量很小,由变形变化引起的应力很小,温度应力可忽略不计。但在混凝土降温阶段,温差必须控制在30℃以内,而且降温速率不能过快,否则很容易引发温度收缩裂缝。该承台2.5米厚处降温速率平均为1.5℃/天,5米厚处降温速率平均为1.39℃/天。实践表明,养护温度越高,掺用活性矿物掺合料的结构内部混凝土强度越高。因此,该承台C40混凝土14天强度应超过标准强度的80%,由温差引起的收缩应力远小于该龄期混凝土的抗拉强度,所以没有出现温度裂缝。

四、结束语

该承台采用掺粉煤灰和膨胀剂的补偿收缩混凝土,增设了水平抗裂钢筋,从材料和构造角度提高了混凝土抗裂能力。同时采用分层浇筑,一次连续完成6300立方米混凝土的整体浇筑施工。在施工和养护期间,对全场混凝土进行了温度测控。混凝土拆膜后,侧面平整光滑,表面未出现任何有害裂缝。该承台混凝土施工实践证明:1)采用“双掺”、补偿收缩技术和60天甚至90天龄期强度验收,优选配合,尽可能减少水泥用量,可以最大程度地降低混凝土温升,为混凝土防裂抗裂创造有利条件;2)增设抗裂构造钢筋,可有效减少混凝土表面裂缝;3)混凝土施工采用分层浇筑,可延长水泥水化放热时间,减缓混凝土降温速率,减小温度应力,有利于控制混凝土内部收缩裂缝;4)混凝土表面及时充分补水养护是充分发挥膨胀剂效能,防止超规范裂缝出现的重要条件。