大體積混凝土設(shè)備基礎(chǔ)裂縫控制技術(shù)聯(lián)眾軋鋼基礎(chǔ)

1、大體積設(shè)備基礎(chǔ)混凝土裂縫控制中國三冶集團(tuán)有限公司二一二年三月二十六日大體積設(shè)備基礎(chǔ)混凝土裂縫控制李云鵬中國三冶集團(tuán)有限公司摘 要 通過聯(lián)眾（廣州）熱軋廠軋機(jī)基礎(chǔ)為例，介紹大體積設(shè)備基礎(chǔ)混凝土施工時，控制混凝土裂縫的方法。主題詞 大體積混凝土 溫差 約束 溫度和收縮應(yīng)力 裂縫 控制1、 工程概況聯(lián)眾（廣州）熱軋廠軋機(jī)基礎(chǔ)是典型的BOX設(shè)備基礎(chǔ)，基礎(chǔ)平面長365.500m，最寬處為65.500m，基礎(chǔ)底部標(biāo)高為8.90011.300m，基礎(chǔ)頂面最高處為±0.000m?；A(chǔ)底板厚度為1.0001.300m，頂板厚度為0.3500.400m，墻厚度為0.6000.800m，軋制線設(shè)備基礎(chǔ)混凝

2、土厚度達(dá)3.640mm?；炷翉?qiáng)度等級為C30P8，混凝土量約59300m3，為超長超厚的大體積鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。2、 施工方案確定原則大體積混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部由于水泥水化熱產(chǎn)生溫度和收縮應(yīng)力的共同作用，使大體積混凝土施工階段產(chǎn)生溫度裂縫。一方面是混凝土由于內(nèi)外溫差而產(chǎn)生應(yīng)力和應(yīng)變，另一方面是結(jié)構(gòu)的外部約束和混凝土各質(zhì)點間的約束。一旦溫度應(yīng)力超過混凝土能承受的抗拉強(qiáng)度時，即會出現(xiàn)裂縫。因此，整個施工過程中，應(yīng)重點進(jìn)行降低混凝土初溫、控制溫升、延緩降溫幅度、減小內(nèi)外溫差、減少混凝土收縮、提高混凝土極限抗拉強(qiáng)度、改善約束條件、增加構(gòu)造鋼筋、減少水泥用量等。對各環(huán)節(jié)采取一系列切實可行的技術(shù)措施，防止有害裂

3、縫的出現(xiàn)。3、 施工方案3.1 施工構(gòu)造措施3.1.1 分層分段澆筑混凝土根據(jù)施工階段大體積混凝土澆筑塊體的溫度、溫度應(yīng)力及收縮應(yīng)力進(jìn)行計算后按圖1-1、圖1-2要求采用“垂直分段、水平分層”的施工方法，減少每次混凝土澆筑量，有利于混凝土內(nèi)部的熱量散失，控制混凝土溫度升高。3.1.2 改善約束條件為減小墊層或樁基對基礎(chǔ)變形的約束作用，在墊層上鋪設(shè)一氈一油水平滑動層，在基礎(chǔ)下部樁基（600空心離心鋼筋混凝土管樁）、集水坑的周圍設(shè)緩沖隔離層（圖2）。3.1.3 加設(shè)構(gòu)造鋼筋在基礎(chǔ)分段臺階變截面的結(jié)構(gòu)應(yīng)力集中部位，加設(shè)抗裂構(gòu)造鋼筋作局部加強(qiáng)處理，鋼筋采用12200300mm。3.2 混凝土配合比設(shè)計

4、3.2.1 混凝土強(qiáng)度等級經(jīng)同設(shè)計協(xié)商，利用混凝土60d的后期強(qiáng)度替代28d強(qiáng)度，作為混凝土強(qiáng)度評定、工程交工驗收和配合比設(shè)計的依據(jù)，降低水泥用量。3.2.2 水泥選用水化熱較低的425#礦渣硅酸鹽水泥。3.2.3 粗細(xì)骨料粗骨料采用高爐重礦渣，含粉塵（粒徑小于0.08mm）量小于1.5%；細(xì)骨料采用中砂，嚴(yán)格控制砂的含泥量在2%以下，以減少混凝土的收縮值，提高混凝土的抗拉強(qiáng)度。3.2.4 外加劑摻入水泥重量0.25%的木鈣減水劑，這樣可節(jié)省約10%的水泥，減少攪拌用水10%左右，從而降低水化熱，同時又可明顯延緩水化熱釋放的速度，推遲水泥水化熱峰值出現(xiàn)。不但可減少溫度應(yīng)力，而且使初凝、終凝時間

5、延緩，將改善大體積混凝土澆筑施工中出現(xiàn)“冷縫”的可能性。3.2.5 摻加料3.2.5.1 在混凝土中摻加水泥用量10%的粉煤灰，可提高混凝土的和易性和可泵性，并可置換出部分水泥，降低水化熱。3.2.5.2 在新舊溝道連接處，如何防止混凝土裂縫的產(chǎn)生、提高混凝土抗?jié)B性能是施工的關(guān)鍵。根據(jù)其它有關(guān)工程的經(jīng)驗，本工程的防水混凝土部分采用了內(nèi)摻約12%UEA膨脹劑的配合比，其14d的限制膨脹率約為0.020.04%，能有效地補償混凝土收縮、改變混凝土結(jié)構(gòu)組織、增強(qiáng)密實性、提高抗?jié)B能力。3.3 降低混凝土入模溫度由于連鑄機(jī)基礎(chǔ)澆筑正是盛夏季節(jié)，為減少混凝土日后冷縮引起的裂縫，粗細(xì)骨料采取搭棚、灑水等降溫

6、措施，在拌和水中摻加冰屑，降低混凝土的澆筑溫度，減少最高溫度與穩(wěn)定溫度（指大氣平均溫度）之間的差值，從而把混凝土內(nèi)的溫度變化控制在允許范圍之內(nèi)，以防止裂縫的產(chǎn)生。3.4 施工過程控制措施3.4.1 混凝土運輸和澆筑3.4.1.1 混凝土澆筑時，采用推移式連續(xù)澆筑的方法，分層澆筑厚度為500mm，間隔時間控制在90min內(nèi)，保證混凝土在初凝前接槎，同時澆筑面要留有一定坡度，以便及時排出泌水。3.4.1.2 混凝土運輸罐車在卸料前，要高速運轉(zhuǎn)1min，以保證混凝土在澆筑時質(zhì)量均和。3.4.1.3 混凝土澆筑時，檢查混凝土的坍落度和入模溫度，保證坍落度為1214cm、入模溫度為25左右。3.4.1.

7、4 混凝土澆筑時，應(yīng)進(jìn)行二次振搗，即對坍落度已經(jīng)消失接近初凝的混凝土拌和物重新振搗，使混凝土內(nèi)部的積水和水膜與周圍混凝土漿重新拌和均勻，增強(qiáng)混凝土與鋼筋間的粘接力，對消除沉陷、增加密實度、控制裂縫帶來極大的好處。3.5 混凝土的養(yǎng)護(hù)和測溫3.5.1 混凝土外部保溫混凝土養(yǎng)護(hù)期在基礎(chǔ)側(cè)面采用草墊一層、雨布一層以保溫保濕；在上表面采用草簾兩層，搭接覆蓋，澆水養(yǎng)護(hù)不少于15d，使混凝土處于合適的溫度和濕度，減少混凝土表面的熱量擴(kuò)散。3.5.2 混凝土內(nèi)部降溫為降低混凝土內(nèi)部溫度，對周圍無孔洞、平面尺寸大于2.0m×2.0m、厚度超過2.0m的實體混凝土部位，采用 “U”型冷卻水管降溫（由4

8、8×3.5焊接鋼管制成），視溫度變化情況向管內(nèi)通水，使混凝土內(nèi)部熱量通過熱交換釋放出來，控制混凝土澆筑塊體的內(nèi)外溫差在25以內(nèi)。3.5.3 內(nèi)部孔道封閉混凝土基礎(chǔ)內(nèi)部電纜溝、水管溝、沖渣溝縱橫交錯，形成風(fēng)速較大的通風(fēng)孔道，加劇了孔道表面熱量的散失，形成了較大的溫度梯度，同時加速了混凝土表面水分的蒸發(fā)，很容易沿孔道橫斷面方向產(chǎn)生裂縫，所以在混凝土養(yǎng)護(hù)階段，必須封閉所有與外界連通的孔道口。3.5.4 混凝土測溫大體積設(shè)備基礎(chǔ)混凝土施工除采用一系列技術(shù)措施外，準(zhǔn)確及時地掌握混凝土內(nèi)部溫度的分布和變化情況，并根據(jù)溫度變化，采取內(nèi)降溫、外保溫的方法，控制混凝土內(nèi)外溫差，是滿足抗裂理論實施的必要保證。測溫點的布置應(yīng)按可完全反映混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部溫度變化的要求布置。平面的內(nèi)、中、外，垂直面的上、中、下均需在有代表性部位設(shè)測溫點。測溫方法一般采用溫度計人工測溫或自動測溫儀器測溫，本工程采用溫度計人工測溫?；炷翝仓?5d每4h測溫一次，615d每8h測