摘要：結合實際工程，筆者鋼筋混凝土裂縫的控制措施，并且大體積混凝土的熱功處理進行了計算，實踐證明，工程施工效果良好。

關鍵詞：鋼筋混凝土 裂縫 大體積 熱工處理

1 工程概況

某高層建筑內核心筒為鋼骨混凝土結構，其橢圓平面尺寸為17m×14m（橢圓外墻內壁尺寸），高度為145.60m。核心筒外墻厚度從底部的900mm厚逐漸變化至頂部的500mm厚，混凝土強度由C70變化至C40；沿周邊設置14根構造型鋼以加強外墻的剛度，改善混凝土的收縮和壓縮變形；內墻厚度分別為300mm和400mm兩種，沿豎向截面不變。鋼外筒24根鋼管混凝土立柱為圓錐形柱，柱截面由底部（＋6.80）的鋼管直徑2m連續漸變至頂部（＋124.00）的1.2m，柱內填充C60混凝土。

2 鋼筋混凝土工程施工質量控制

2.1 原材料選擇的控制 采用由預制混凝土供應商為主，項目部為輔的控制方式：混凝土攪拌站與項目部簽訂合同，共同嚴格執行規范《預拌混凝土》（GB/T14902-2003）；混凝土攪拌站與項目部共同精心選擇由所需混凝土性能決定的用于制造工程中混凝土的原材料，保證本工程所用的一切材料、設備和技術均符合合同文件所規定的種類及標準，并對材料、設備和技術等質量負責。此外，所有混凝土原材料及外加劑、摻合料必須經業主、監理、設計認可后方可使用。

需要注意的是，外加劑、摻合料與水泥的施工配合比、摻量必須通過試驗確定(通過對混凝土攪拌站的合同條款的明確規定，要求攪拌站必須嚴格按照試驗確定的配合比進行供貨)，并小心控制混凝土拌合物中各種材料的堿含量，使混凝土中的最大氯離子含量小于0.06%；盡量使用非堿性骨料，使每立方米混凝土拌合物的含堿總量不大于3kg，避免混凝土由于堿集料反應而導致膨脹開裂。此外，選用可耐高溫的摻合料，以避免高強度混凝土爆裂。

2.2 混凝土攪拌和運輸時的控制措施 施工工藝技術對高強泵送混凝土的影響：首先是攪拌。攪拌的目的除了使混凝土達到均勻混合之外，還要達到使其強化、塑化的作用。本工程采用強制式攪拌機二次投料工藝拌合。二次投料法是先拌合砂漿，再投入粗骨料，制成混凝土混合料。

在泵機操作中應注意以下幾點：

2.2.1 在混凝土泵送過程中，宜保持送料的連續性，盡量避免送料中斷。若遇混凝土供應不及時，那么應放慢泵送速度。在泵送過程中受料斗內應保持充盈，以防止吸入空氣。若吸入空氣，應立即轉泵，將混凝土吸回料斗內，等去除空氣后再轉為正常泵送。

2.2.2 在混凝土正常泵送過程中，應設法讓輸送管內的混凝土拌合物處于均勻分布的運動狀態。

另外，混凝土泵使用完畢后，應及時清洗，輸送管也應清洗干凈，以防混凝土殘留在管道中影響下一次混凝土輸送。

2.2.3 由于需要泵送454m高的混凝土，在此過程中可能會發生管道堵塞，從而引起混凝土離析而損害到混凝土的特性，因此必須保證泵送混凝土具有足夠的壓力。特選擇2臺由三一重工生產的HBT90CH-2122D型混凝土輸送泵。這種輸送泵具有超過20MPa的壓力，能夠通過特制的泵管將混凝土以每小時30m3的速度送至接近480m的高空，完全能夠滿足本工程的混凝土施工需要。

2.2.4 值得注意的是混凝土在拌和之后，由于運輸時間較長，坍落度損失較大，且易出現混凝土拌合物離析或分層現象，此時決不允許添加任何拌和水，以免降低混凝土的強度。而應采用二次添加外加劑的方法，即在攪拌站先摻入70%的用量，到運送至施工現場后再添加30%（實際操作時后添加的量應由預先試驗確定），以減少坍落度損失，同時最大限度地降低水灰比。此時應對混凝土拌合物進行二次攪拌，將后添加的外加劑摻入混凝土攪拌運輸車中，然后快速運轉，攪拌均勻后，經測定坍落度符合要求后方可投入使用。

2.2.5 再則，混凝土運至澆筑地點時的溫度，最高不宜超過35℃，最低不宜低于5℃。混凝土運至卸料地點時，還應檢測其稠度。所測稠度值應符合設計和施工要求。其允許偏差值為±30mm。

2.2.6 由于混凝土的和易性隨運輸時間的延長而降低，所以應盡量縮短運輸時的延續時間，保證混凝土在初凝前澆筑完畢。

2.3 混凝土澆筑與振搗的控制措施

2.3.1 底板大體積混凝土采用斜面式分層澆搗，利用自然流淌形成斜坡，由遠到近自下而上逐層沿混凝土的流淌方向連續澆筑。通過減小澆筑層的厚度和采用合理的澆筑順序，來加快混凝土在凝結初期的水泥水化熱的散失，從而降低混凝土的中心溫度。澆筑完成的混凝土應盡可能晚拆模，且拆模后的混凝土表面溫度不應在短時間內下降15℃以上。

2.3.2 鋼管混凝土采用高位拋落無振搗法澆筑。高位拋落無振搗法是利用混凝土下落時自身所產生的動能來達到振實混凝土的目的。但由于管內混凝土的澆灌質量無法直觀檢查，故施工時要嚴密組織施工，明確崗位責任制，增強操作人員的責任心，以此避免混凝土裂縫的產生。

每次澆筑混凝土前（包括施工縫），應先澆筑一層厚度為10～20cm的與澆筑混凝土強度等級相同的水泥砂漿，以免因自由下落的混凝土粗骨料產生的彈跳現象使得施工縫處的混凝土在澆筑后出現裂縫、蜂窩及麻面等缺陷。

2.3.3 核心筒混凝土采用“分層澆筑，循序前進，一次到頂”的方法澆筑。每次澆筑混凝土前（包括施工縫），也應先澆筑一層厚度為10～20cm的與澆筑混凝土強度等級相同的水泥砂漿。

為預防早期塑性裂縫的產生，可采用二次振搗和表面修整的方法。二次振搗的時間在頭次振搗后0.5h左右，即混凝土尚處于塑性狀態時。再根據振搗環境條件的不同應控制及時把握二次振搗的時機；此方法可以提高混凝土的澆筑密度，盡量多的消除結構構件四周的水泡和縮水裂縫。澆筑后通過及時排除表面積水，加強早期養護，加強混凝土的澆灌振搗，可達到提高混凝土密實度和提高混凝土早期或相應齡期的抗拉強度和彈性模量的效果。

2.4 混凝土的養護控制措施 在混凝土澆筑之后，應采取長時間的養護，規定合理的拆模時間，延緩降溫的時間和速度，從而充分發揮混凝土的“應力松弛效應”；加強對混凝土的測溫和溫度監測與管理，實行信息化控制，隨時對混凝土內的溫度變化進行控制。使其內外溫差控制在25℃以內，基面溫差和基底面溫差均控制在20℃以內。同時調整保溫及養護措施，使混凝土的溫度梯度和濕度不致過大，以有效的控制結構裂縫的出現；另外在基礎完成后還應及時回填土，以避免其側面長期暴露。 采取“雙控計算”措施，即在澆筑混凝土前按施工條件和擬采取的防裂控制措施，計算出混凝土可能產生的最大降溫收縮拉應力，并測量出其內外溫差及內部應力變化。通過采取保溫養護措施，將內外溫差控制在25℃范圍內，使各階段降溫時混凝土的累積拉應力小于該齡期混凝土允許的抗拉強度，以實現對裂縫的控制。

3 大體積混凝土的熱功計算

3.1 混凝土內部中心溫度計算

T1（t）=Tj+Thξ（t） 式中：T1（t）—t齡期混凝土中心計算溫度（℃）(是混凝土溫度的最高值)；

Tj—混凝土澆筑溫度（℃），取30℃；

3.2 保溫材料厚度計算

底板混凝土表面采用保溫材料（阻燃草簾）蓄熱保溫養護。在草袋上下再各鋪一層不透風的塑料薄膜。其厚度的計算公式：

δ=0.5h·λx(T2-Tq)Kb/［λ·（Tmax-T2）］

式中：δ—保溫材料厚度（m）；

h—底板厚度；

λx—各保溫材料導熱系數[W/（m·K）]取0.14；

λ—混凝土的導熱系數，取2.33[W/（m·K）]；

T2—混凝土表面溫度（℃）；

Tq—施工期間大氣平均溫度（℃），取28℃；

T2-Tq—取18（℃）；

Tmax—最高溫度；

Tmax-T2—取23（℃）；

Kb—傳熱系數修正值，取1.3；

代入數值得：δ=0.5h·λx(T2-Tq)Kb/［λ·（Tmax-T2）］

=0.5×2×0.14×18×1.3/（2.33×23）

=0.06m=6cm

故需采用兩層阻燃草簾（每層草簾被厚度為3cm）并在其上下各鋪一層塑料薄膜進行養護。

3.3 混凝土的測溫技術 為了隨時了解和掌握大體積混凝土各部位在硬化過程中水泥水化熱產生的溫度變化情況，防止混凝土在澆筑、養護過程中出現內外溫差過大而產生裂縫和及時采取有效技術措施進行控制使混凝土的內外溫差控制在25℃以內及降溫速率小于3℃/d，特對本底板基礎混凝土進行溫度監測。本工程主要采用電子測溫技術，對混凝土進行溫度監測，使混凝土的內外溫差控制在25℃以內，溫度陡降不超過10℃。測溫必須24小時連續進行，并安排專人負責，若出現溫差過大要立即采取措施。

[1]王鐵夢.建筑物的裂縫控制[M].上海：上海科學技術出版社，1995.

[2]中國建筑科學研究院.混凝土實用手冊[M].北京：中國建工出版社.