混凝土裂缝防治施工技术.doc

混凝土裂缝防治施工技术
（一）施工概况
1.工程简介
结构概况
公安部办公楼工程由纯地下车库、主楼及西副楼三部分组成。北车库为二层全埋式框架结构，基础为独立柱基。人防指挥所为剪力墙结构，基础为筏板基础，其基础底板厚1200mm、局部1500mm；人防顶板厚1300mm、局部1600mm，均属于大体积混凝土。主楼为现浇钢筋混凝土框架-剪力墙结构，基础为筏板基础，抗震设防烈度为8度。主楼东西方向长度为213.600m，在标高-5.100m以上沿着南北方向，设两道伸缩缝，结构提成三段，每段长度分别为67.800m、78.000m、67.800m。基础底板厚1200mm，属于大体积混凝土。西副楼为现浇钢筋混凝土框架-剪力墙结构，基础为筏板基础。该工程安全等级为一级，设计使用耐久年限为12023，抗震设防烈度为8度。西副楼南北方向在标高-5.100以上沿着东西方向，设一道伸缩缝，结构提成两段，每段长度分别为64.000m、67.500m。基础底板厚1200mm，属于大体积混凝土。
2.混凝土中的施工难点
（1）施工周期环境：地处天安门东侧，地理位置特殊，交通不便利。结构施工历时1年，横跨春夏秋冬四季。其中11-3月为春、冬季，处在北京多风寒冷季节，7-10月又是夏季，北京处在多雨季节，对结构施工导致诸多不便。
（2）工程量大：混凝土总量为102155m3；协议工期紧迫：为配合业主的需要，工程总工期比协议工期提前5个月。
（3）构件形式较为复杂，截面大，水化热高：部分梁截面最大达1600mm，且普遍截面尺寸较大。

（二）施工技术控制措施及具体施工操作
混凝土裂缝的控制与防治应采用防止为主的原则，治理为副； 由于基础混凝土体积大，混凝土收缩受到限制便有也许产生影响使用，也许出现贯穿性裂缝或也许发展的表面裂缝。
贯穿性裂缝。这种裂缝特性是由交界面向上延伸,靠近基底最大而在上部较小，严重的会破坏结构的整体性、耐久性、防水性和稳定性等，影响正常使用,危害严重。其产生的因素是温度应力作用的结果。在混凝土降温阶段，热量逐渐散发，因温度逐渐下降使混凝土体积产生收缩，同时，在硬化过程中因多余水份蒸发及碳化等因素混凝土产生收缩变形，受到地基和结构边界条件的约束(外约束) ，不能自由变形，从而产生温度应力(拉应力)，当两种应力叠加超过混凝土的抗拉极限强度时，则在混凝土的底面交界处附近以至混凝土中产生收缩裂缝。
表面裂缝。这种裂缝的产生与混凝土的内外温差有密切的关系。大体积混凝土结构，浇筑后水泥的水化热很大，由于混凝土体积大，聚积在内部的水泥水化热不易散发，混凝土的内部温度将显著升高。而混凝土表面则散热较快，这样形成较大的内外温差，使混凝土内部产生压应力，表面产生拉应力。假如在混凝土表面附近存在较大的温度梯度，就会引起较大的表面拉应力，此时混凝土的龄期很短，抗拉强度很低，假如温差产生的表面拉应力，超过此时的混凝土极限抗拉强度，就会在混凝土表面产生表面裂缝。这种裂缝一般产生很早，多呈不规则状态，深度较浅，属表面性质。表面裂缝易产生应力集中，能促使裂缝进一步开展。
防止建筑混凝土裂缝采用以下几种措施：
      （一）选好配合比减少混凝土发热量
      1．选用水化热低、凝结时间长的水泥，以减少混凝土温度。 选择大体积混凝土用的水泥，应当把混凝土的绝热温升和抗拉强度结合起来考虑，由于水化热小的水泥强度发展缓慢，于防止混凝土开裂不利。
　　2．掺加粉煤灰取代一部分水泥以削减水化热产生的高温峰值，同时可改善混凝土的和易性，增长混凝土的粘性减少离析和泌水，且混凝土易于振捣密实易于终饰抹面，延长凝结时间。粉煤灰最大掺量因水泥品种不同而不同，一般可取代10%～30%的水泥，但水泥用量应不少于300kg/m3。
　　3．掺加缓凝减水剂或高效减水剂，以提高强度减少用水量和减少水泥用量，延长混凝土达成最高温度的时间，同时可减少干缩。掺减水剂的混凝土初期温度较低。
　　4．选用最大粒径较大、颗粒形状好且级配良好的粗集料，避免用砂量过多，以减少水泥用量和用水量。
　　5．采用低流动性混凝土，即在施工技术允许的情况下尽也许用低坍落度混凝土（泵送混凝土坍落度一般选择8～18cm），同时，严格控制水灰比，尽量减少单位体积混凝土的用水量。
　　（二）减少混凝土浇筑温度。外界气温愈高，混凝土的浇筑温度也愈高，混凝土温度高将加速水泥的水化反映，混凝土达成最高温度的时间缩短，因而减少了可运用的散热时间，不利于减少混凝土的最高温度和减小温差。同时，混凝土浇筑温度增高会减少其和易性，为达成同样的和易性就要增长用水量，这样就会减少混凝土质量。一般情况下，混凝土的浇筑温度不宜大于280C。减少混凝土浇筑温度的方法如下：
　　1．在低温季节或环境气温较低的晚上、上午浇筑混凝土。
　   2．避免吸取外部环境热量。运送工具、泵送管路、搅拌机等应尽量遮荫、包覆、淋水降温，不仅能防止混凝土升温，还能减少混凝土坍落度损失。
　　（三）分块分层浇筑。混凝土结构平面尺寸愈大约束也愈大，将大体积混凝土结构划分为若干块浇筑，可减少约束，但要注意避免断面的忽然变化。 采用分层浇筑可运用层面的散热来减少混凝土温度。分块长度和分层厚度视结构尺寸大小、现场条件、浇筑能力、工期等因素拟定。 分块分层浇筑有助于减少混凝土最高温度和内外温度差，同时减少约束，但浇筑过程较长，不利于工期控制。
　　此外，根据混凝土整体连续浇筑的规定，当结构厚度不超过3m时，一般采用相对意义上的分层浇筑方案，即在整个平面或宽度上连续浇筑厚度相称的许多层混凝土，在第1层混凝土浇筑完毕尚未初凝前浇筑第2层混凝土，在振动棒的振捣作用下（插入下层5～10cm）使上下层混凝土结合成整体，如此逐层进行，直至浇筑完毕。分层浇筑可分为全面分层、分段分层（又称为台阶法），斜面分层3种方案，尽量做到在整个浇筑过程中使混凝土总的暴露面最小，以避免出现施工冷缝。
（四）表面保温与保湿。防止混凝土开裂的一个重要原则是尽也许使新浇筑混凝土少失水分以及内外温差控制在允许范围内（不大于250C）。混凝土表面干燥或水分蒸发过快和温度下降幅度较大时，都足以引起表面混凝土开裂且裂缝会向内伸展。 因此，要尽量长时间地保温和保持混凝土表面湿润，让其表面慢慢冷却、干燥，使混凝土可以增长强度以抵抗开裂拉应力。重要有洒水养护和覆盖洒水养护2种方式，养护时间一般不少于14d。

浇水养护
（五）混凝土浇筑时，保证振捣的时间位置，防止漏振、欠振和过振。严禁使用振捣棒撬拨钢筋或用振动钢筋的方法振捣混凝土。对于钢筋密集部位的混凝土采用小直径振捣器或体外振捣方法振捣。
（六）混凝土浇筑时，对于断面相差较大的构件和结构，先浇较深的部分，根据气候温度条件，静停0.5-1小时以后再与较薄部分一起浇筑。
（七）楼板混凝土浇筑完毕到初凝前，采用平板振捣器进行二次振捣。终凝前对表面进行二次搓毛和抹压，避免出现初期失水裂缝。
（八）后浇带两侧的梁板支撑模板进行加强，使后浇带形成独立的支撑体系并有足够的刚度，并保证在后浇的混凝土强度达成设计强度标准值后再进行拆除。
（九）对混凝土结构中容易产生裂缝的部位（预应力钢筋的锚固区域、凹角、洞口、孔边等应力集中处以及板面、梁侧、墙面等容易发生干缩裂缝处），采用了搀加合成纤维（如杜拉纤维等）的方法控制混凝土结构的裂缝。合成纤维的用量为1-3kg/m3，根据工程结构部位通过实验及工程经验拟定。
（十）梁、板和墙体的混凝土初凝后及时洒水保湿养护并用麻片覆盖；柱子采用保水性较好的塑料薄膜以及阻燃草帘被进行覆盖养护。混凝土表面不便浇水或覆盖养护时，采用涂刷养护剂进行养护。

（十一）其它因素
（1）雨季施工前制定了施工技术方案，根据天气情况，尽量避免雨中混凝土施工，以防止刚浇筑的混凝土被雨水浇淋。冬期施工前制定了施工技术方案。拟定采用暖棚法和保温法进行养护，为混凝土养护期始终保持混凝土的潮湿状态，覆盖材料采用保湿保温良好的材料（塑料薄膜阻燃草帘被），并通过计算拟定了覆盖层数。
（2）混凝土强度未达成1.2mpa前，不允许上人踩踏，不允许安装模板及支架或施加集中荷载，在拆模或进行其他作业时，严禁撞击混凝土构件，以控制混凝土因荷载引起的裂缝。
（十二）防止墙体裂缝的措施
（1）设立温度伸缩缝。这是防止墙体竖向裂缝的重要措施，由于各伸缩单元中的温度应力和收缩应力要小得多。按照有关规定，建筑物总长大于50m时，应设伸缩缝。伸缩缝应设立于因温度变化和材料干缩也许引起应力集中且墙体开裂也许性大的地方。
（2）模板的选用。对外露面积较大的混凝土墙体、气温变化剧烈的季节以及冬季施工，均不宜选用钢模板。采用木模板时，地下室外墙应注意充足湿润，以利于保湿和散热。
　 （3）严格控制坍落度，绝不允许现场加水，并控制好混凝土的施工浇筑质量，尽量防止出现不均匀性。为此，除控制好混凝土制备和运送中的质量外，还要注意混凝土浇筑时切实加强振捣，既不漏振又但是振，防止产生分层离析现象，保证混凝土均匀密实，以免墙内出现薄弱处而引发裂缝。
　　（4）根据测温记录和气象预报拟定拆模时间，保证混凝土内外温差不超过25℃，温度陡降不超过10℃，拆模后应注意覆盖和及时湿养护。
　 （5）进行浇水养护。混凝土墙体应全面积覆盖麻袋，定人定期洒水养护，经常保持墙体处在湿润状态，养护时间不得少于施工规范中的规定，一般不得少于14d尽也许延长拆模时间。
　 （6）混凝土外墙施工后及时进行回填，缩短墙体施工外露时间，减少露天温度剧烈变化和湿度小对墙体的影响，从而有助于防止温差裂缝的出现。
　 （十三）防止楼板裂缝的措施
（1）屋面现浇混凝土轴板可分段浇灌，先浇灌两边，留好施工带，过一段时间后再浇灌中间，这样可避免混凝土收缩及两种材料的温度系数不同而引起的裂缝，对于现浇钢筋混凝土屋盖，每隔15～18m左右就应设混凝土后浇带一道。

1、 本工程中存在大量大体积混凝土施工对于此部分混凝土裂缝防治没有提及。
2、 本工程混凝土配合比选择过程。
3、 模板支撑体系没有提及
4、 养护方法中没有说明对于竖向构件和水平构件如何养护，并与耐久性的文章中提及的养护方法有差异。
5、 施工中的方法针对性不强，应针对具体工程部位具体说明，并配以图示。
建议：查找有关裂缝防治施工技术的文章
将裂缝防治施工技术分类：大体积砼防裂、地下室墙体（北车库、地下室外墙东西向超长）、楼板