混凝土裂縫防治施工技術(shù).doc

混凝土裂縫防治施工技術(shù)（一）施工概況1.工程簡介結(jié)構(gòu)概況公安部辦公樓工程由純地下車庫、主樓及西副樓三部分組成。北車庫為二層全埋式框架結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)為獨立柱基。人防指揮所為剪力墻結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)為筏板基礎(chǔ)，其基礎(chǔ)底板厚1200mm、局部1500mm；人防頂板厚1300mm、局部1600mm，均屬于大體積混凝土。主樓為現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架-剪力墻結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)為筏板基礎(chǔ)，抗震設(shè)防烈度為8度。主樓東西方向長度為213.600m，在標(biāo)高-5.100m以上沿著南北方向，設(shè)兩道伸縮縫，結(jié)構(gòu)分成三段，每段長度分別為67.800m、78.000m、67.800m。基礎(chǔ)底板厚1200mm，屬于大體積混凝土。西副樓為現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架-剪力墻結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)為筏板基礎(chǔ)。該工程安全等級為一級，設(shè)計使用耐久年限為100年，抗震設(shè)防烈度為8度。西副樓南北方向在標(biāo)高-5.100以上沿著東西方向，設(shè)一道伸縮縫，結(jié)構(gòu)分成兩段，每段長度分別為64.000m、67.500m?；A(chǔ)底板厚1200mm，屬于大體積混凝土。2.混凝土中的施工難點（1）施工周期環(huán)境：地處天安門東側(cè)，地理位置特殊，交通不便利。結(jié)構(gòu)施工歷時1年，橫跨春夏秋冬四季。其中11-3月為春、冬季，處于北京多風(fēng)寒冷季節(jié)，7-10月又是夏季，北京處于多雨季節(jié)，對結(jié)構(gòu)施工造成諸多不便。（2）工程量大：混凝土總量為102155m3；合同工期緊迫：為配合業(yè)主的需要，工程總工期比合同工期提前5個月。（3）構(gòu)件形式較為復(fù)雜，截面大，水化熱高：部分梁截面最大達(dá)1600mm，且普遍截面尺寸較大。（二）施工技術(shù)控制措施及具體施工操作混凝土裂縫的控制與防治應(yīng)采取預(yù)防為主的原則，治理為副； 由于基礎(chǔ)混凝土體積大，混凝土收縮受到限制便有可能產(chǎn)生影響使用，可能出現(xiàn)貫穿性裂縫或可能發(fā)展的表面裂縫。 貫穿性裂縫。這種裂縫特征是由交界面向上延伸,靠近基底最大而在上部較小，嚴(yán)重的會破壞結(jié)構(gòu)的整體性、耐久性、防水性和穩(wěn)定性等，影響正常使用,危害嚴(yán)重。其產(chǎn)生的原因是溫度應(yīng)力作用的結(jié)果。在混凝土降溫階段，熱量逐漸散發(fā)，因溫度逐漸下降使混凝土體積產(chǎn)生收縮，同時，在硬化過程中因多余水份蒸發(fā)及碳化等原因混凝土產(chǎn)生收縮變形，受到地基和結(jié)構(gòu)邊界條件的約束(外約束) ，不能自由變形，從而產(chǎn)生溫度應(yīng)力(拉應(yīng)力)，當(dāng)兩種應(yīng)力疊加超過混凝土的抗拉極限強度時，則在混凝土的底面交界處附近以至混凝土中產(chǎn)生收縮裂縫。 表面裂縫。這種裂縫的產(chǎn)生與混凝土的內(nèi)外溫差有密切的關(guān)系。大體積混凝土結(jié)構(gòu)，澆筑后水泥的水化熱很大，由于混凝土體積大，聚積在內(nèi)部的水泥水化熱不易散發(fā)，混凝土的內(nèi)部溫度將顯著升高。而混凝土表面則散熱較快，這樣形成較大的內(nèi)外溫差，使混凝土內(nèi)部產(chǎn)生壓應(yīng)力，表面產(chǎn)生拉應(yīng)力。如果在混凝土表面附近存在較大的溫度梯度，就會引起較大的表面拉應(yīng)力，此時混凝土的齡期很短，抗拉強度很低，如果溫差產(chǎn)生的表面拉應(yīng)力，超過此時的混凝土極限抗拉強度，就會在混凝土表面產(chǎn)生表面裂縫。這種裂縫一般產(chǎn)生很早，多呈不規(guī)則狀態(tài)，深度較淺，屬表面性質(zhì)。表面裂縫易產(chǎn)生應(yīng)力集中，能促使裂縫進(jìn)一步開展。預(yù)防建筑混凝土裂縫采取以下幾種措施： （一）選好配合比降低混凝土發(fā)熱量 1選用水化熱低、凝結(jié)時間長的水泥，以降低混凝土溫度。 選擇大體積混凝土用的水泥，應(yīng)當(dāng)把混凝土的絕熱溫升和抗拉強度結(jié)合起來考慮，因為水化熱小的水泥強度發(fā)展緩慢，于防止混凝土開裂不利。2摻加粉煤灰取代一部分水泥以削減水化熱產(chǎn)生的高溫峰值，同時可改善混凝土的和易性，增加混凝土的粘性減少離析和泌水，且混凝土易于振搗密實易于終飾抹面，延長凝結(jié)時間。粉煤灰最大摻量因水泥品種不同而不同，一般可取代10%30%的水泥，但水泥用量應(yīng)不少于300kg/m3。3摻加緩凝減水劑或高效減水劑，以提高強度減少用水量和減少水泥用量，延長混凝土達(dá)到最高溫度的時間，同時可減少干縮。摻減水劑的混凝土早期溫度較低。4選用最大粒徑較大、顆粒形狀好且級配良好的粗集料，避免用砂量過多，以減少水泥用量和用水量。5采用低流動性混凝土，即在施工技術(shù)允許的情況下盡可能用低坍落度混凝土（泵送混凝土坍落度一般選擇818cm），同時，嚴(yán)格控制水灰比，盡量減少單位體積混凝土的用水量。（二）降低混凝土澆筑溫度。外界氣溫愈高，混凝土的澆筑溫度也愈高，混凝土溫度高將加速水泥的水化反應(yīng)，混凝土達(dá)到最高溫度的時間縮短，因而減少了可利用的散熱時間，不利于降低混凝土的最高溫度和減小溫差。同時，混凝土澆筑溫度增高會降低其和易性，為達(dá)到同樣的和易性就要增加用水量，這樣就會降低混凝土質(zhì)量。一般情況下，混凝土的澆筑溫度不宜大于280C。降低混凝土澆筑溫度的方法如下：1在低溫季節(jié)或環(huán)境氣溫較低的晚上、早晨澆筑混凝土。 2避免吸收外部環(huán)境熱量。運輸工具、泵送管路、攪拌機(jī)等應(yīng)盡量遮蔭、包覆、淋水降溫，不但能防止混凝土升溫，還能減少混凝土坍落度損失。（三）分塊分層澆筑?；炷两Y(jié)構(gòu)平面尺寸愈大約束也愈大，將大體積混凝土結(jié)構(gòu)劃分為若干塊澆筑，可降低約束，但要注意避免斷面的突然變化。 采用分層澆筑可利用層面的散熱來降低混凝土溫度。分塊長度和分層厚度視結(jié)構(gòu)尺寸大小、現(xiàn)場條件、澆筑能力、工期等因素確定。 分塊分層澆筑有利于降低混凝土最高溫度和內(nèi)外溫度差，同時減少約束，但澆筑過程較長，不利于工期控制。另外，根據(jù)混凝土整體連續(xù)澆筑的要求，當(dāng)結(jié)構(gòu)厚度不超過3m時，一般采用相對意義上的分層澆筑方案，即在整個平面或?qū)挾壬线B續(xù)澆筑厚度相當(dāng)?shù)脑S多層混凝土，在第1層混凝土澆筑完畢還未初凝前澆筑第2層混凝土，在振動棒的振搗作用下（插入下層510cm）使上下層混凝土結(jié)合成整體，如此逐層進(jìn)行，直至澆筑完成。分層澆筑可分為全面分層、分段分層（又稱為臺階法），斜面分層3種方案，盡量做到在整個澆筑過程中使混凝土總的暴露面最小，以避免出現(xiàn)施工冷縫。 （四）表面保溫與保濕。防止混凝土開裂的一個重要原則是盡可能使新澆筑混凝土少失水分以及內(nèi)外溫差控制在允許范圍內(nèi)（不大于250C）?；炷帘砻娓稍锘蛩终舭l(fā)過快和溫度下降幅度較大時，都足以引起表面混凝土開裂且裂縫會向內(nèi)伸展。 因此，要盡量長時間地保溫和保持混凝土表面濕潤，讓其表面慢慢冷卻、干燥，使混凝土能夠增長強度以抵抗開裂拉應(yīng)力。主要有灑水養(yǎng)護(hù)和覆蓋灑水養(yǎng)護(hù)2種方式，養(yǎng)護(hù)時間一般不少于14d。澆水養(yǎng)護(hù)（五）混凝土澆筑時，保證振搗的時間位置，防止漏振、欠振和過振。禁止使用振搗棒撬撥鋼筋或用振動鋼筋的方法振搗混凝土。對于鋼筋密集部位的混凝土采用小直徑振搗器或體外振搗方法振搗。（六）混凝土澆筑時，對于斷面相差較大的構(gòu)件和結(jié)構(gòu)，先澆較深的部分，根據(jù)氣候溫度條件，靜停0.5-1小時以后再與較薄部分一起澆筑。（七）樓板混凝土澆筑完成到初凝前，采用平板振搗器進(jìn)行二次振搗。終凝前對表面進(jìn)行二次搓毛和抹壓，避免出現(xiàn)早期失水裂縫。（八）后澆帶兩側(cè)的梁板支撐模板進(jìn)行加強，使后澆帶形成獨立的支撐體系并有足夠的剛度，并保證在后澆的混凝土強度達(dá)到設(shè)計強度標(biāo)準(zhǔn)值后再進(jìn)行拆除。（九）對混凝土結(jié)構(gòu)中容易產(chǎn)生裂縫的部位（預(yù)應(yīng)力鋼筋的錨固區(qū)域、凹角、洞口、孔邊等應(yīng)力集中處以及板面、梁側(cè)、墻面等容易發(fā)生干縮裂縫處），采用了攙加合成纖維（如杜拉纖維等）的方法控制混凝土結(jié)構(gòu)的裂縫。合成纖維的用量為1-3kg/m3，根據(jù)工程結(jié)構(gòu)部位通過試驗及工程經(jīng)驗確定。（十）梁、板和墻體的混凝土初凝后及時灑水保濕養(yǎng)護(hù)并用麻片覆蓋；柱子采用保水性較好的塑料薄膜以及阻燃草簾被進(jìn)行覆蓋養(yǎng)護(hù)?；炷帘砻娌槐銤菜蚋采w養(yǎng)護(hù)時，采用涂刷養(yǎng)護(hù)劑進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。（十一）其它因素（1）雨季施工前制定了施工技術(shù)方案，根據(jù)天氣情況，盡量避免雨中混凝土施工，以防止剛澆筑的混凝土被雨水澆淋。冬期施工前制定了施工技術(shù)方案。確定采用暖棚法和保溫法進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，為混凝土養(yǎng)護(hù)期始終保持混凝土的潮濕狀態(tài)，覆蓋材料采用保濕保溫良好的材料（塑料薄膜阻燃草簾被），并通過計算確定了覆蓋層數(shù)。（2）混凝土強度未達(dá)到1.2mpa前，不允許上人踩踏，不允許安裝模板及支架或施加集中荷載，在拆模或進(jìn)行其他作業(yè)時，嚴(yán)禁撞擊混凝土構(gòu)件，以控制混凝土因荷載引起的裂縫。 （十二）預(yù)防墻體裂縫的措施（1）設(shè)置溫度伸縮縫。這是防止墻體豎向裂縫的主要措施，因為各伸縮單元中的溫度應(yīng)力和收縮應(yīng)力要小得多。按照有關(guān)規(guī)定，建筑物總長大于50m時，應(yīng)設(shè)伸縮縫。伸縮縫應(yīng)設(shè)置于因溫度變化和材料干縮可能引起應(yīng)力集中且墻體開裂可能性大的地方。（2）模板的選用。對外露面積較大的混凝土墻體、氣溫變化劇烈的季節(jié)以及冬季施工，均不宜選用鋼模板。采用木模板時，地下室外墻應(yīng)注意充分濕潤，以利于保濕和散熱。 （3）嚴(yán)格控制坍落度，絕不允許現(xiàn)場加水，并控制好混凝土的施工澆筑質(zhì)量，盡量防止出現(xiàn)不均勻性。為此，除控制好混凝土制備和運輸中的質(zhì)量外，還要注意混凝土澆筑時切實加強振搗，既不漏振又不過振，防止產(chǎn)生分層離析現(xiàn)象，確?；炷辆鶆蛎軐?，以免墻內(nèi)出現(xiàn)薄弱處而引發(fā)裂縫。（4）根據(jù)測溫記錄和氣象預(yù)報確定拆模時間，保證混凝土內(nèi)外溫差不超過25，溫度陡降不超過10，拆模后應(yīng)注意覆蓋和及時濕養(yǎng)護(hù)。 （5）進(jìn)行澆水養(yǎng)護(hù)?；炷翂w應(yīng)全面積覆蓋麻袋，定人定時灑水養(yǎng)護(hù)，經(jīng)常保持墻體處于濕潤狀態(tài)，養(yǎng)護(hù)時間不得少于施工規(guī)范中的規(guī)定，一般不得少于14d盡可能延長拆模時間。 （6）混凝土外墻施工后及時進(jìn)行回填，縮短墻體施工外露時間，減少露天溫度劇烈變化和濕度小對墻體的影響，從而有利于防止溫差裂縫的出現(xiàn)。 （十三）預(yù)防樓板裂縫的措施（1）屋面現(xiàn)澆混凝土軸板可分段澆灌，先澆灌兩邊，留好施工帶，過一段時間后再澆灌中間，這樣可避免混凝土收縮及兩種材料的溫度系數(shù)不同而引起的裂縫，對于現(xiàn)澆鋼筋混凝土屋蓋，每隔1518m左右就應(yīng)設(shè)混凝土后澆帶一道。1