某工程大体积混凝土及高强混凝土施工方案

大体积混凝土及高强混凝土施工方案大体积混凝土设计基本概况本工程地下室底板厚有800mm左右，基础承台最厚达150大体积混凝土的重点和难点分析大体积混凝土与普通钢筋混凝土相比，具有结构厚，体积大，钢筋密、混凝土数量多、工程条件复杂和施工技术要求高的特点，在混凝土硬化期间水泥水化过程中所释放的水化热所产生的温度变化和混凝土收缩，以及外界约束条件的共同作用，而产生的温度应力和收缩应力，是导致大体积混凝土结构出现裂缝的主要因素。因此，除了必须满足普通混凝土的强度、刚度、整体性和耐久性等要求外，大体积最重要就是如何控制其温度变形裂缝的发生和开展。由于大体积混凝土工程条件比较复杂，施工情况各异，混凝土原材料品质的差异较大，因此控制温度变形裂缝就不是单纯的问题，而是涉及到构造要求、混凝土配合材料组成和其物理力学指标，施工工艺、养护方法等方面的综合影响因素。大体积混凝土施工的应对和浇筑措施为了防止混凝土的有害裂缝的发生，同时有效控制表面裂缝的发展，本工程大体积混凝土在施工方法上拟采取整体水平分层浇筑、分层捣实的方法（但必须保证上下层混凝土在初凝之前结合好，不致形成施工冷缝），同时在混凝土内掺加优质高效抗裂膨胀剂方法，优化混凝土配合比，采用低热化的水泥、掺加优质粉煤灰和减水剂，减少水泥用量，延缓混凝土初凝时间，增长混凝土的散热时间，同时降低混凝土的出管温度，加强混凝土养护，以达到控制混凝土内外温差、减少混凝土变形，防止有害裂缝的发生和开展。本工程大体积混凝土全部采用商品混凝土，为满足混凝土浇筑的连续性，避免出现施工冷缝，必须选择生产量大质优的商品混凝土生产厂家供应混凝土，精心组织施工，混凝土供应量满足施工需求，浇筑时间内不间断供应混凝土，同时在浇筑混凝土前，应组织至少一台高速的泵机进行配合施工，以确保混凝土连续输送施工，保证混凝土施工质量。混凝土的输送主要采用泵送，塔吊运输为辅，如承台、基础梁、梁混凝土采用泵送浇筑，对结构柱、剪力墙混凝土采用泵送与塔吊运输浇筑，所以浇筑大面积、大方量混凝土时，施工设备必须具备齐全，本工程底板分四区施工，施工时用2台高强油压泵同时浇筑作业，确保混凝土的连续作业。针对本工程大体积混凝土的特殊部位，主要是在底板、承台、外侧墙及剪力墙等重要部位，质量的好坏直接影响结构性能及使用性能，故混凝土浇筑时，承台、基础梁、底板等构件一起浇筑，不留施工缝（除设计要求的除外），这样可减少人为接缝，提高混凝土的自身密实性，降低外墙、底板的渗水机率，确保大体积混凝土的施工质量。大体积混凝土施工原材料及混凝土试配原材料粗骨料：粗骨料的最大粒径对混凝土可靠性影响很大，一般要求：碎石最大粒径不得超过泵管内径的1/3，卵石最大粒径不得超过泵管内径的1/2.5。为了提高混凝土可靠性，可选用5-25mm级配粗骨料。细骨料：砂子采用中砂或中粗砂，粒径在0.315mm以下的粗骨料所占比重，一般不少于15%，最好能达到20%。水泥：宜选用泌水小，保水性能好，抗冻性较优的普通硅酸盐水泥。外掺材料掺和料：掺和料磨细粉煤灰的细度达到水泥细度标准，通过0.08mm方孔筛的筛余量不得超过15%，SO3含量小于3%，烧失量小于8%。配合比实验由于本工程底板混凝土浇筑量大，对混凝土的强度等级和抗渗要求较高，既要减少混凝土的收缩，保证混凝土的强度，又要降低混凝土内部水泥水化反应产生的巨大热量是个重点。因此在水泥以及外加剂的选择上将制定专向的措施。根据工程特点和设计提出要求，由搅拌站进行混凝土试配。混凝土配合比同时按28d、60d、90d强度进行试配，计算时适当提高混凝土标准差。进行90d强度的试配同时要求进行28d强度的试验，通过对比选择保证能够同时满足两个设计强度性能的配合比。可考虑掺加粉煤灰，改善预拌混凝土的和易性和减少坍落度损失，砂率控制在38%左右。并做混凝土强度和抗渗试验，使混凝土各项性能指标符合要求。选用P.S42.5低水化热的矿渣水泥和Ⅰ级粉煤灰，降低混凝土中水泥和水的用量，降低水泥反应水化热，同时掺加粉煤灰以降低单方水泥用量，进一步降低混凝土的水化热和收缩，消耗混凝土中部分碱性物资，预防碱-集料反应。选用5～25mm连续级配的石子，其针、片状颗粒含量不大于15%，含泥量不大于1%；选用中粗砂，含泥量不大于1%。总包对搅拌站工作的检查混凝土浇注前对搅拌站工作的检查。底板混凝土浇注前，总包方要对各搅拌站的施工准备情况进行一次全面检查，检查内容如下：项目落实时间搅拌站成立项目协调组，明确分工，联系人及联系方式，制定配合流程浇筑前5天检查搅拌站材料准备情况，水泥、砂石、粉煤灰、外加剂，并落实连续供应情况浇筑前2天检查搅拌站试拌情况，技术准备情况浇筑前2天检查搅拌站各岗位操作人员就位情况，熟练程度浇筑前2天检查搅拌站设备保养状况、易损件准备情况、计量设备是否经过校核浇筑前2天检查搅拌站罐车准备数量、保养状况、司机数量浇筑前2天检查搅拌站准备情况，原材料及热水供应情况浇筑前2天检查搅拌站水源、电源准备情况，是否有备用水电线路浇筑前2天检查搅拌站行车路线设计情况，与交通队提前联系情况，检查搅拌站的各项应急能力及措施浇筑前2天混凝土浇筑过程中，总包向各站派设驻站人员，对搅拌站生产过程进行全面监控，具体监控内容主要包括以下几个方面：进行开盘鉴定，合格后放行；随时检查原材料是否符合要求，砂石含水率变化情况、施工配合比调整情况、原材料连续供应情况；随时检查搅拌楼计量称量状况，确保混凝土严格按照施工配合比进行搅拌；随时检查混凝土的出机坍落度和出机温度，不符合要求的混凝土不允许出站；随时检查混凝土罐车装载数量，是否与额定装载数量及混凝土小票相符。随时接受现场传来的指令，如调整坍落度或其他工作性能、混凝土供应速度等，及时转达搅拌站按照前方命令适当调整。混凝土搅拌运输车需用台数计算采用公式n=qm（60×l/v+t）/60Q进行计算，式中符号意义如下：qm—泵车计划排量（m3/h），按公式qm=qmaxηα计算，取60×0.6×0.8=28.8m3/h；取qm=29m3/hQ—混凝土搅拌运输车容量，取8m3；l—搅拌站到施工现场的往返距离，取22km；v—搅拌运输车车速，按平均取为40km/h；t—客观原因造成的停车时间，取60min；则每台混凝土输送泵需配备混凝土搅拌运输车台数为：n=29×（60×22/40+60）/（60×8）=5.6台，取6台；考虑到设备故障及其他特殊情况，除要求混凝土泵的使用状况良好外，还要求施工现场放一台备用泵，搅拌站需配备4～8台备用搅拌运输车。因此地下室和裙楼施工阶段现场配备3台混凝土输送泵。大体积混凝土浇注施工混凝土的分层浇筑大体积混凝土采用分层浇筑的方法，每层厚度约500mm，并任其斜向流动，层层推移，必须保证第一层混凝土初凝前进行第二层混凝土浇筑。混凝土浇筑振捣分层示意图见下图。地下室底板混凝土斜面分层浇筑示意图地下室底板混凝土斜面分层浇筑示意图核心筒承台底板混凝土斜面分层浇筑示意图核心筒承台底板混凝土斜面分层浇筑示意图浇筑方法采用“斜向分层，薄层浇筑，循序退浇，一次到底”连续施工的方法。为了保证每一处的混凝土在初凝前就被上一层新的混凝土覆盖，采用斜面分段分层踏步式浇捣方法，按1:6坡度自然流淌，分层厚度不大于500mm，分层浇捣使新混凝土沿斜坡流一次到顶，使混凝土充分散热，从而减少混凝土的热量，且混凝土振捣后产生的泌水沿浇灌混凝土斜坡排走，保证混凝土的质量。泵管加固措施整个底板均采用混凝土地泵浇筑。由于基坑较深，泵管必须阶梯形设置，防止堵管，泵管架需与基坑腰梁拉接以提高稳定性。为了避免泵管的振动影响底板钢筋的位置，泵管需架设在支设的钢管架上，见下图：混凝土泵管竖向加固示意图混凝土的振捣混凝土振捣采用振动棒振捣，要做到“快插慢拔”，上下抽动，均匀振捣，插点要均匀排列，插点采用并列式和交错式均可；插点间距为300～400mm，插入到下层尚未初凝的混凝土中约50～100mm，振捣时应依次进行，不要跳跃式振捣，以防发生漏振。每一振点的振捣延续时间30秒，使混凝土表面水分不再显著下沉、不出现气泡、表面泛出灰浆为止。每台泵车进料量要及时反映到调度室，按浇捣总量及时平衡搅拌车进入各泵位，基本做到浇捣速度相同，齐头并进。为使混凝土振捣密实，每台混凝土泵出料口配备4台振捣棒工作，分三道布置。第一道布置在出料点，使混凝土形成自然流淌坡度，第二道布置在坡脚处，确保混凝土下部密实，第三道布置在斜面中部，在斜面上各点要严格控制振捣时间、移动距离和插入深度。混凝土由大斜面分层下料，分皮振捣，每皮厚度为50cm左右，采用“分段定点、一个坡度、薄层浇筑、循序推进、一次到顶”的方法确保避免出现施工冷缝。如图所示。后振捣棒后振捣棒中振捣棒前振捣棒大体积砼浇筑振捣棒布设位置示意图大体积砼浇筑振捣棒布设位置示意图混凝土表面处理大体积混凝土的表面水泥浆较厚，且泌水现象严重，应仔细处理。混凝土表面处理做到“三压三平”。首先按面标高用煤撬拍板压实，长刮尺刮平；其次初凝前用铁滚筒数遍碾压、滚平；最后，终凝前，用木蟹打磨压实、整平，以闭合混凝土收水裂缝。对于表面泌水，当每层混凝土浇筑接近尾声时，应人为将水引向低洼边部，处缩为小水潭，然后用小水泵将水抽至附近排水井。在混凝土浇筑后4~8小时内，将部分浮浆清掉，初步用长刮尺刮平，然后用木抹子搓平压实。在初凝以后，混凝土表面会出现龟裂，终凝要前进行二次抹压，以便将龟裂纹消除，注意宜晚不宜早。如图所示大体积砼浇筑泌水处理示意图大体积砼浇筑泌水处理示意图混凝土浇捣时间的控制：根据超厚混凝土施工过程中的流淌铺摊面及收头等因素，考虑混凝土的初凝时间控制在12h以上，两层混凝土之间的浇筑时间差不得大于8h。泌水处理：大流动性混凝土在浇筑和振捣过程中，必然会有游离水析出并顺混凝土坡面下流至坑底。为此，在基坑边设置集水坑，通过垫层找坡使泌水流至集水坑内，用小型潜水泵将过滤出的泌水排出坑外。同时在混凝土下料时，保持中间的混凝土高于四周边缘的混凝土，这样经振捣后，混凝土的泌水现象得到克服。当表面泌水消去后，用木抹子压一道，减少混凝土沉陷时出现沿钢筋的表面裂纹。表面处理由于泵送混凝土表面水泥浆较厚，浇筑后须在混凝土初凝前用刮尺抹面和木抹子打平，可使上部骨料均匀沉降，以提高表面密实度，减少塑性收缩变形，控制混凝土表面龟裂，也可减少混凝土表面水分蒸发，闭合收水裂缝，促进混凝土养护。在终凝前再进行搓压，要求搓压三遍，最后一遍抹压要掌握好时间，以终凝前为准，终凝时间可用手压法把握。大体积混凝土保温养护混凝土养护主要是保温保湿养护，保温养护能减少混凝土表面的热扩散，减少混凝土表面的温差，防止产生表面裂缝，保温养护还能控制混凝土内外温差过高，防止产生贯穿裂缝。保湿养护能防止混凝土表面脱水而产生表面干缩裂缝，再者能使水泥水化顺利进行，提高混凝土的极限拉伸强度。对混凝土采用保温、保湿养护方法，即在混凝土表面用木蟹压紧平整后，覆盖二层草袋及一层塑料薄膜，覆盖工作必须严格认真贴实，薄膜幅边之间搭接宽度不少于10cm，草袋之间边口拼紧，养护期间浇水视具体情况而定。以防混凝土产生干缩裂缝，并使水泥水化顺利进行,详见图：大体积混凝土养护示意大体积混凝土养护示意图两层草帘后浇带施工序号工作内容1后浇带的施工在主楼封顶以后才进行施工2使用比原混凝土强度等级高一级的微膨胀混凝土浇筑3后浇带模板修复、调直钢筋4在凿除松动和不规则的混凝土前，在其两边弹墨线，然后按墨线凿除，使后浇两边整齐成一条直线5松动和不规则的混凝土凿除完毕后，再次整理钢筋、定型模板，然后进行安装模板6模板安装前，沿所弹墨线贴单面胶，以封闭模板与旧混凝土之间的间隙，避免混凝土浆从模板底流出，模板的支撑按原施工方法操作7后浇带浇混凝土前，润湿模板，使旧混凝土充分吸水8混凝土的浇捣按楼层混凝土的浇捣方法和质量要求操作后浇带快易收口网安装示意图大体积混凝土施工质量保证措施大体积混凝土施工质量保证措施见下表：大体积混凝土质量措施序号控制要点具体措施1原材料水泥1、大体积混凝土结构引起的裂缝最主要的原因是水泥水化热的大量积聚使混凝土出现早期升及后期降温现象。为此在施工中应尽可能采用中低热水泥，水泥采用水化热低水泥，要求水泥的比表面积小于350m2/kg；水泥的碱含量小于0.6%；水泥的水化热3天小于265kJ/kg，7天小于300kJ/kg。2、对其进行安定性、凝结时间、强度、比表面积、烧失量、碱含量、水化热、三氧化硫、不溶物等进行检验，结果必须全部合格。底板混凝土用水泥的进场温度要求小于60℃2骨料1、碎石要求粒径为5～40mm连续级配且含泥量小于1%；要求采用的细骨料为含泥量小于3%的中砂，。2、砂、含泥量<2%细度模数为2.79，平均粒径0.381的中、粗砂，从而降低混凝土的温升和减少混凝土的收缩，但砂率不宜过大，从而影响混凝土的可泵性。3、骨料的碱活性指标附后满足国家标准采用低碱活性的骨料。骨料中严禁混入影响混凝土性能的有害物质。不得混入粉煤灰、水泥和外加剂等粉状材料。骨料入场后先存入大棚内，不能直接露天堆放。3掺合料1、在混凝土中可掺加减水剂和粉煤灰，以减少水泥用量，以后改善混凝土和易性和可泵性，延迟水化热释放的速度，放热峰也较推迟减少温度应力，减小大体积混凝土过程中的冷接缝的可能性。2、掺合料选用Ⅰ级粉煤灰或矿粉，细度不大于4500m2/kg。要求细度(0.045mm方孔筛筛余)不大于12，需水量比不大于95%，氧化钙含量不大于2.5%且体积安定性合格。矿物掺合料在运输与存储中，要求设明显的标记，以防止与水泥等其它粉状材料混淆。4外加剂水外加外加剂采用高效减水剂，采用的外加剂28天收缩率比小于120%。使用前必须先做试验，不得出现假凝、速凝、分层或离析现象。5配合比设计1、加强与混凝土供应单位的沟通，要求拌站在配合比设计中，适量减少水泥用量，提高粉煤灰、矿粉含量，参加合适的减水剂、外加剂，减小水化热。2、细骨料选用细度模数2.50左右的中砂，砂率在42%~45%之间，在满足可泵性的前提下，尽量降低砂率，坍落度在满足泵送条件下尽量选用小值，减少收缩变形，砂含泥量控制在2%以下。严格控制粗细骨料的含泥量。粗骨料选用粒径为5～25mm连续级配。3、在保证混凝土强度的前提下，使用合适的缓凝减水剂，减少水泥用量，延缓水泥水化放热速率，以减少水化热。4、掺加粉煤灰和矿渣粉活性混合材料，替代部分水泥，能在保证混凝土强度的前提下，有效地减小水化热，延迟峰温出现的时间。5、凝结时间要求初凝为9-10小时，终凝为12-13小时。6、在高温季度，预冷却骨料，使混凝土拌合物保持较低的入模温度。7、在配合比设计中充分考虑大体积混凝土的特点，既要减少混凝土的收缩，保证混凝土的强度，又要降低混凝土内部水泥水化反应产生的巨大热量。为降低水泥反应水化热，设计采用硅酸盐42.5MPa水泥，掺加大量粉煤灰以降低单方水泥用量，进一步降低混凝土的水化热和收缩，同时粉煤灰可消耗混凝土中部分碱，可有效预防碱-集料反应。在配合比设计中掺加混凝土膨胀剂，根据掺加膨胀剂混凝土补偿收缩原理，利用自身的补偿收缩减小大体积混凝土体积收缩的影响，以降低混凝土开裂的可能性，同时以满足大体积混凝土的抗渗要求，掺加膨胀剂还可以推迟混凝土水化热峰值的出现时间，提高混凝土的抗裂性。6双掺技术掺加具有一定活性的矿物掺和料，即在混凝土内掺加一定量的Ⅰ级磨细粉煤灰或磨细矿粉，在混凝土中加入适量磨细矿粉或具有一定活性的Ⅰ级磨细粉煤灰取代一部分水泥，不但可以降低单方水泥的水化热防止出现温度裂缝，还可以改善混凝土的施工性能，增大混凝土的密实度，提高混凝土耐久性。加入掺合料还可以降低拌合物中的C3A的浓度和碱的浓度，减少混凝土拌合物的泌水现象和坍落度损失，抑制混凝土中的碱—骨料反应。此外使用磨细矿渣粉和粉煤灰等工业废渣不仅可以取代部分水泥减少因水泥生产而消耗的能量和资源，还可以很大程度上减少因工业废渣的排放造成的环境污染，有保护环境的作用。7和易性控制混凝土的坍落度，要求大体积混凝土的入泵坍落度为160mm±20mm，严禁在施工现场对混凝土加水,控制混凝土的单方用水量，天气变化时应根据砂、石的含水率的变化、气温的变化及时对混凝土的施工配合比进行调整。要求混凝土拌合物的初凝时间不小于9小时，坍落度经时损失1小时小于20mm，2小时小于40mm，不离析、不泌水。8入模温度为了防止混凝土内部温度过高产生温度裂缝，对混凝土的入模温度必须严格控制，夏季施工时避免阳光对砂、石的直接照射。为了降低混凝土的出机温度和浇筑温度。最有效的方法是降低原料温度，混凝土中石子比热较小，但每立方m混凝土中石子所占重量最大，所以最有效的办法是降低石子温度。在气温较高时，为了防止太阳直接照射使砂石温度升高，可以在砂石堆场搭设简易遮阳棚，除此之外，搅拌运输车罐体、泵送管道的冷却也是必要的措施。9生产运输1、搅拌站在生产混凝土时要严格执行同一配合比，混凝土开盘前应对搅拌楼的所有计量设备进行校验，确保计量误差在规范允许范围内。2、根据气温条件、运输时间(白天或夜天)、运输道路的距离、砂石含水率变化、混凝土坍落度损失等情况,及时适当地对原配合比(水胶比)进行微调，以确保混凝土浇筑时的坍落度能够满足施工生产需要，混凝土不泌水、不离析，确保混凝土供应质量。3、炎热的天气时应采取相应的降温措施降低混凝土的入模温度，防止出现温度裂缝。4、混凝土搅拌运输车每次清洗后注意排净料筒内的积水，以免影响水胶比，同时还要注意将混凝土的运输时间控制在1小时内(根据天气及路程计算)，以免坍落度损失过大，而影响混凝土的质量。5、确保混凝土的连续供应，防止间隔时间过长混凝土出现冷缝，影响基础的质量。浇注大体积混凝土前对混凝土运输车辆的行驶路线进行勘察，绘制行驶路线图，制定应急方案，确保混凝土施工时混凝土运输车辆不会受交通的影响。6、现场要合理安排调度混凝土运输车辆及混凝土浇注的人员，防止混凝土运输车在现场等待时间过长，影响混凝土的质量。确保入模混凝土的坍落度一致。10养护为了防止混凝土因内部温度过高产生温度裂缝，保证混凝土在一定时间温度、湿度的稳定，使胶凝材料充分水化，前期主要是潮湿养护，可防止表面脱水，产生干缩裂缝。在后期降温阶段要减少表面热扩散，缓慢降温可充分发挥混凝土的应力松弛效应，提高抗拉性能，防止裂缝产生。养护时间要求不少于14天。混凝土裂缝控制措施混凝土裂缝的出现会降低结构的抗渗能力，引起钢筋锈蚀的加速，使得混凝土的碳化更加严重等，从而降低结构的耐久性。我们将针对本工程的实际情况进行分析，采取有效的措施预防混凝土裂缝的出现和发展，确保建筑物构件安全稳定地工作满足结构耐久性要求。混凝土裂缝的种类及形成原因结合工程的实际情况，将混凝土裂缝按其形成原因进行分类如下：序号裂缝种类形成原因主要出现部位1混凝土自身特点形成裂缝混凝土是粗集料、细集料、水泥石、水和气体所组成的非均质堆聚结构，混凝土在凝结硬化时，会产生体积变形，即为混凝土自身收缩；当温度、湿度变化时，混凝土中水泥石的干燥和冷却收缩大，而集料的干燥和冷却收缩小，同时水泥石和集料之间相互粘结而约束，会产生内部应力导致变形和裂缝。这些即是由于混凝土自身特性所产生的变形和裂缝。所有结构部位2沉陷收缩裂缝沉陷收缩裂缝产生的原因主要是混凝土流动性过大和流动性不足以及不均匀，在凝结硬化前没有沉实或者沉实不够，当混凝土沉陷时受到钢筋、模板抑制以及模板移动、基础沉陷等所致。沉陷收缩裂缝在混凝土浇筑后1～3小时出现，裂缝的深度通常达到钢筋上表面。墙柱结构，钢管混凝土3干缩裂缝现浇混凝土表面，在混凝土终凝后，由于无恰当养护措施，混凝土受外部条件影响，表面水分损失过快，变形大，内部湿度变化较小变形较小，较大的表面干缩变形受到混凝土内部约束，产生较大拉应力而产生裂缝。钢管混凝土4塑性收缩裂缝在水泥活性大、混凝土温度较高，或在水灰比较低的条件下会加剧引起塑性收缩开裂。因为这时混凝土的泌水明显减少，表面蒸发的水分不能及时得到补充，这时混凝土尚处于塑性状态，稍微受到一点拉力，混凝土的表面就会出现分布不均匀的裂缝，出现裂缝以后，混凝土体内的水分蒸发进一步加大，于是裂缝进一步扩展。楼盖板5温度裂缝在混凝土凝结硬化过程中，由于热量的传递、积存，混凝土内部的最高温度大约发生在浇筑后的3～5天，因为混凝土内部和表面的散热条件不同，所以混凝土中心温度高，形成温度梯度，造成温度变形和温度应力。温度应力和温差成正比，温差越大，温度应力也越大。当这种温度应力超过混凝土的内外约束应力(包括混凝土抗拉强度)时，就会产生裂缝。这种裂缝的特点是裂缝出现在混凝土浇筑后的3～5天，初期出现的裂缝很细，随着时间的发展而继续扩大，甚至达到贯穿的情况。核心筒剪力墙，钢管混凝土柱6安定性裂缝安定性裂缝表现为混凝土结构龟裂，主要是原材料原因即水泥安定性不合格而引起的。所有结构7化学反应引起裂缝由于混凝土浇筑、振捣不良或者是钢筋保护层较薄，空气中的各种有害物质进入混凝土后发生化学反应，使钢筋产生锈蚀，锈蚀的钢筋在混凝土内部不断的积累后，体积膨胀，导致结构胀裂。混凝土自身存在及混凝土拌和后会产生一些碱性离子，这些离子与某些活性骨料产生化学反应并吸收周围环境中的水而体积增大，造成混凝土酥松、膨胀开裂。碱骨料反应裂缝和钢筋锈蚀引起的裂缝是钢筋混凝土结构中最常见的由于化学反应而引起的裂缝，一般出现中混凝土结构使用期间，一旦出现很难补救。墙柱结构，楼盖结构混凝土裂缝的防治措施混凝土裂缝多种多样，形成原因复杂。我们将根据混凝土裂缝形成原因，针对本工程不同的结构部位采取有效的预防措施，控制本工程的混凝土裂缝产生在规范允许范围内。序号结构部位可能出现主要裂缝形式预防措施1地下室墙干缩裂缝、沉陷收缩裂缝选用收缩量较小的水泥，掺加活性矿物掺合料取代部分水泥，降低水泥的用量；在混凝土配合比设计中控制好水灰比，掺加合适的减水剂，混凝土的用水量不能大于配合比设计所给定的用水量；合理设置施工后浇带；保证混凝土适当的入模坍落度，确保混凝土不泌水不离析，加强施工管理，确保混凝土振捣密实减少骨料沉陷收缩；加强混凝土的早期养护，并适当延长混凝土的养护时间，防止混凝土表面水分蒸发干燥收缩产生裂缝。2地下室底板及梁板温度裂缝、干缩裂缝1、本工程地下室属于大面积大体积混凝土结构。混凝土配制中，在保证混凝土强度要求的情况下，我们要求商品混凝土采取选用42.5R水泥，掺加高效减水剂，掺加粉煤灰、磨细矿粉等矿物掺合料等有效措施降低化学反应水化热；在混凝土施工中尽量避开高温天气，采取在拌和水中加冰块等措施降低混凝土入模温度，采取分层浇筑等利于混凝土散热的施工方法施工；在混凝土模板外表面粘贴苯板保温，以降低混凝土散热过程中的内外温度梯度等，有效避免混凝土温度裂缝。高强混凝土粘性大，又由于我们严格控制粗骨料粒径小于25㎜，只要在施工中加强过程管理采取二次振捣等措施使混凝土振捣密实，可以确保混凝土在硬化过程中不至于因为沉陷收缩产生裂缝。加强混凝土后期养护，大体积混凝土前期采取蓄水养护，后期采取麻袋浇水保持混凝土湿润，可以控制混凝土表面的干缩开裂。2、在大面积的结构楼盖板施工中如果不能采取有效的预防措施，主要容易出现混凝土表面干缩裂缝，在本工程楼盖板施工中我们将采用二次抹压技术，即在混凝土表层刮平抹压1～2小时后，混凝土终凝前对混凝土表面进行二次抹压，增加混凝土内部的密实度（二次抹压时间必须掌握恰当，过早抹压没有效果，过晚抹压混凝土已进入初凝状态，失去塑性，混凝土表面就可能出现的裂缝）。在混凝土表面经过二次抹压后，采取麻袋覆盖浇水养护措施保证混凝土表面湿润，让混凝上处于潮湿状态下养护。混凝土终凝后浇水养护不少于7天，确保混凝土不出现表面干缩裂缝。本工程楼盖板施工标高跨度大，混凝土泵送高度超高，我们将根据混凝土施工标高变化、考虑施工坍落度、气温、天气等因素进行大量的混凝土试配，确保施工混凝土不泌水、不离析，在保证前述混凝土施工工艺措施的情况下可以有效避免楼盖结构塑性收缩裂缝产生。3、根据设计要求，后浇带的施工在42-60天后再进行施工。后浇带严格按方案进行施工。3钢管混凝土柱自身收缩裂缝、塑性收缩裂缝本工程钢管混凝土强度等级为C55～C60，为高强混凝土，由于其水泥用量大导致混凝土自身收缩较大，我们将掺加磨细矿粉、粉煤灰等矿物掺合料取代部分水泥，预防混凝土收缩。同时在混凝土中掺加适量膨胀剂，有效补偿混凝土收缩。混凝土浇筑采用人工振捣的方式施工，可以确保混凝土内部密实，能有效预防混凝土沉陷收缩裂缝的产生。4所有结构部位自身裂缝、安定性裂缝、化学反应引起的裂缝等对于混凝土的这些裂缝，在保证混凝土原材料质量的情况下可以有效预防。我们将控制混凝土原材料质量，严格按照国家规范及地方规定要求对混凝土原材料进行抽样检验，使用的混凝土原材料必须抽检合格，有出厂合格证及复检报告。同时各原材料的各种性能及指标还必须满足本工程的特殊要求（详见混凝土配合比节）。混凝土抗裂实验混凝土抗裂平板实验一混凝土抗裂平板实验二混凝土抗裂平板实验三混凝土抗裂平板实验四大面积砼施工平整度控制方案平整度控制参数分析本工程地下室面积达120000m2，每次分段施工面积在1500m2～3000m2之间，均为钢筋混凝土现浇结构板，平整度控制应主要控制以下两个参数：段与段之间的标高偏差；段内平整度偏差。平整度控制标准标高规范允许偏差标准：按照现行国家标准《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2002表8.3.2-1的规定，现浇混凝土表面标高允许偏差为±10mm(用水准仪或拉线检查)。本工程楼层现浇混凝土板(包括地下室底板)表面均有地面装饰层，整个楼层的标高控制在上述标准允许偏差之内，不影响地面的装饰效果。但对于后浇带两侧的局部区域，如果按照该标准控制极差将为20mm，这显然是不能被接受的。平整度规范允许偏差：按照现行国家标准《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2002表8.3.2-1的规定，现浇混凝土表面平整度允许偏差为8mm(用2m靠尺和塞尺检查)。国家现行标准《建筑地面工程质量验收规范》GB50209-2002表5.1.7的规定，水泥混凝土地面面层表面平整度允许偏差为5mm(有2m靠尺和楔形塞尺检查)。本工程为海河杯精品工程，在执行国家规范的基础上，制定如下内控标准，见下表。表：大面积混凝土平整度内控标准序号项目国家规范规定允许偏差(mm)本工程企业内控标准允许偏差(mm)说明1标高±10±5后浇带两侧局部区域按平整度控制2平整度84平整度控制措施本工程大面积混凝土平整度拟采取如下控制措施，见下表。表：大面积混凝土平整度控制措施序号控制措施控制方法1管理措施施工前编制专项施工方案，报请业主和监理批准后组织施工2按方案对操作工人进行班前技术交底3强化技术复核和施工中的跟踪检查4制定和落实责任制，将控制指标落实到一线管理人员和操作班组，实行重奖重罚5标高控制措施加密标高控制点：每层梁板钢筋绑扎完成后，按柱网尺寸在梁上焊高出板面800～1000mm的φ16竖向钢筋，用水准仪将“50标高线”精确引测至该钢筋上，作为控制楼层标高的依据。6后浇带两侧模板上口拉线找平，用水准复核两侧标高控制在2mm以内。7水平滑动刮平托架体系设置1基本原理：利用托架体系采用可调式支座，调平水平高度，再用刮平板沿托架轨道方向刮平混凝土。这样，就可以利用固定的托架体系控制混凝土的平整度。2托架体系的制作：材料选用为槽钢[14、φ20螺栓杆、方钢65×65，将槽钢与φ20螺栓杆焊接成支托，支托与已预先焊好在底筋上的螺母旋紧，支托上放上方钢为刮板的轨道，这样，刮板与方钢及托架就形成一个刮平混凝土的支架体系（详见图1.3-2、3）。3托架体系在施工现场的布置：1）一个托架两个支托之间的距离小于4m，支承轨道支托之间的距离约为3m，从而形成一个刮平混凝土面的体系。2）螺母预先焊接于板面的钢筋上，螺母所处位置应放置马凳加以支撑固定上下钢筋，在此范围加密混凝土垫块，螺母应焊在板面筋交叉处，以保证支托稳定。3）使用水准仪抄平，安放支托和槽钢。8混凝土浇筑找平措施混凝土浇筑前应充分做好准备工作确保连续浇筑，浇筑时，以预埋槽钢标志为界，填满两根槽钢间的混凝土并振捣密实后即用方钢刮杠沿槽钢上将表面初步刮平，刮除表面多余的浮浆；在第一次振捣2～3h(根据施工时气温，在混凝土初凝前)后进行二次振捣，再用刮杠二次反复刮平，并用木抹子搓平；在混凝土处于不流动状态后卸下固定卸下定位槽钢，当即用混凝土填满拍实搓平；在混凝土近终凝(脚踩不下陷)时，再用木抹子进行第二次搓平，木抹子最后一道的走向，应顺一个方向，使完成的混凝土表面，形成平整、顺纹的小毛面，以利于以后施工面层的粘结。9混凝土养护措施在混凝土最后找平完成后，立即覆盖塑料薄膜密封保水养护；如在上表面需进行下道工序作业时，可至少在48h后撤去塑料薄膜，改为蓄水养护。蓄水养护的方法是：用砖(亦可用脚手架钢管)和砂浆在板面四周做围堰，保证蓄水深度不小于10mm，水蒸发后应随时补水，养护时间(本工程板掺有微膨胀剂)不少于14d。这样做既不影响后道工序的施工，也不影响混凝土的养护。图图：精确找平控制点示意图图：图：精确找平控制点平面示意图大面积、超长砼结构裂缝控制方案钢筋混凝土结构特点具有超大、超长结构属性根据国家现行标准《混凝土结构设计规范》GB50010—2002规定，露天或埋在土中钢筋混凝土结构，留设伸缩缝的间距最大为55m。本工程长为250m，宽160m，无疑属于超长、超宽结构(以下称超大结构)。具有大体积混凝土性质按照国家现行标准《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2002条文说明规定：混凝土构件最小断面尺寸大于或等于800mm，即按大体积混凝土考虑采取相应措施。本工程底板、承台等构件最小断面尺寸不少已超过800mm，应属于大体积混凝土。地下工程、防水要求高，防止裂缝至关重要本工程地下室面积约12万平方米，但如结构出现裂缝一会造成柔性防水层的拉断、剥离破坏，二会在地下水压的作用下破坏，导致防水失效。故本工程防止钢筋混凝土结构裂缝特别是底板、外墙、顶板裂缝更是关键中的关键。本工程防止裂缝的有利因素设计中已采取沿纵横两个方向后浇带，可以释放早期混凝土收缩和温度应力，对防止裂缝也是非常重要的。钢筋混凝土结构有害裂缝产生的原因分析和对策控制措施钢筋混凝土结构裂缝主要原因可归纳为三大类：一类是由荷载引起的裂缝，一类是由变形引起的裂缝，另一类是由施工操作引起的裂缝。根据本工程的具体特点，主要将由施工操作引起的部分变形(收缩和干缩)以及材料选择不当或操作方法不当引起的裂缝进行分析，制定如下对策措施。裂缝产生的主要原因分析及对策序号裂缝产生的原因原因分析本工程拟采取的对策控制措施1水泥品种选择我国建筑工程常用的三大水泥中，一般地讲：矿渣水泥、粉煤灰水泥收缩比普通水泥小。这是由于水泥厂掺加的矿渣和粉煤灰细度不够，比表面积小所致。但这又会造成水泥强度低、容易产生泌水，影响施工性能。混凝土生产商品化后，生产企业通常采取使用成分、质量较稳定的普通水泥，在生产过程中根据工程特点，自行掺加矿物掺合料，即降低了成本又保证了混凝土性能，矿渣和、粉煤灰水泥生产越来越少，混凝土矿物掺合料产品应运而生。1宜选用非早强型(非R型)普通硅酸盐、低碱、低水化热水泥，强度等级为42.5或52.5级，C50以下砼采用42.5级水泥，C50及以上强度的砼可采用52.5级水泥。2掺加符合国家标准的Ⅰ、Ⅱ级粉煤灰，以改善混凝土性能，降低水泥用量。3选用与水泥和掺合料相融性好的萘系或聚羧酸系高效减水剂，降低用水量和水胶比。早强型(R)水泥比普通型水泥收缩较大，这是由于早强型水泥细度高，比表面积大，早期需水量大。会使混凝土早期失水，坍落度损失大，影响混凝土的工作性能，产生早期收缩裂缝增加等。2骨料选择强度高、级配良好、含泥量小的石子总表面积小，需要包裹的水泥浆少，能减少水泥用量，提高混凝土的密实性；在级配良好的前提下，石子粒径越大水泥浆用量减少，但流动性较差；细砂总表面大、水泥需用量增加，粗砂虽水泥浆用量可减少，但容易产生泌水，降低工作性能；含泥量小的骨料能减少混凝土的收缩，提高砼的耐久性。1本工程构件断面较大，可选择0.5～32连续级石子，强度、含泥量、针片状含量等指标应符合规范要求；自密实砼和构件最小断面较小、配筋密集的构件宜选用0.5～25或0.5～20的石子。2砂应选择级配良好的中砂，细度模数控制在4.2～2.8范围内，其它指标应符合规范要求。3矿物掺合料选择常用的矿物掺合料有磨细矿渣和磨细粉煤灰都是来源相对广泛、价格较低的优质掺合料。二者相比磨细矿渣细度高、强度增长快，但需水量相对高，收缩亦比磨细粉煤灰偏大，价格亦较高高。C60以下的砼选用Ⅰ、Ⅱ级粉煤灰即可满足要求，收缩亦较小；必要时采用“混合双掺技术”即粉煤灰灰和矿渣双掺，能更好地改善砼性能。4外加剂选择高性能砼必须通过使用优质高效减水剂以减少用水量，改善砼的流动性和密实性才能实现。但由于目前外加剂种类多，生产厂家多，性能差别大，再者外加剂与水泥和掺合料的相融性也对混凝土的性能(特别是耐久性)影响较大。常用的萘系高效减水剂能满足配制一般要求的高性能砼，价格较低；聚羧酸系高效减水剂，是近年来从国外引近的新产品，性能好、掺量少，但价格较高。1本工程混凝土选用萘系高效减水剂，但应选用2～3家信誉度高质量稳定的产品，在使用前对拟选用的水泥和各种掺合料做多种掺量下的相融性试验，寻找掺量饱和点和最佳掺量以及对砼的强度增长、收缩、密实性和各项工作性的影响，选择最佳产品。2本工程钢管混凝土宜采用自密实砼，应选用聚羧酸系高效减水剂配制。5配合比设计配合比设计应首先在满足强度要求和工作性能的前提下，减少水泥用量和用水量，降低砂率、提高粗骨料含量、控制含气量，以减少砼的自收缩，降低绝对温升，延缓水化热峰值，提高砼的抗裂性、密实性和耐久性等。如我单位中标，将派本单位混凝土专家与拟定的商品混凝土搅拌站一起，根据本工程各部位的特点及设计要求和材料供应情况，研究确定配合比设计、试配方案。6施工原因砼拌合物质量控制砼拌合物质量差主要表现是：泌水、离析、坍落度不稳定或坍落度损失大、流动性差、粘聚性差或粘聚性过大，夏季施工拌合物温度过高等。都会给浇筑带来困难，影响浇筑质量。使砼不密实、收缩增大，裂缝出现早、发展快，严重影响砼的质量。1掺加聚炳烯纤维和微膨胀剂的砼应适当延长搅拌时间；2聚炳烯纤维和微膨胀剂都会使砼流动性减小，增大坍落度损失，应经过试配确定影响程度，并采取相应措施。砼浇筑方法1不分层浇筑，一次下料厚度过大，使振捣困难、气泡不能充分排出，影响砼密实；2下料落差过大，造成混凝土离析或骨料与浆体分离；3振捣不足、漏振或过振，使混凝土不密实或泌水；4表面抹面收活过早是砼产生早期干缩裂缝的主因；表面抹面收活过迟，造成砼表面不平或起砂；5入模温度过高造成砼特别是大体积砼内部温度增长过快和峰值增大，容易产生内外温差过大，形成内部温度裂缝。1竖向结构严格分层浇筑、分层振捣，一次下料厚度控制在50cm以内；大体积砼采取斜面分层法浇筑。2下料高度：砼浇筑时自由下落高度控制在2m以内，超过规定时，采取接长泵软管或使用溜槽或串筒下料。3严格控制振捣插入间距在40cm以内，振捣时间控制在15～30秒之内；大体积砼采取二次振捣措施。4严格掌握砼表面收活时机，采取二次抹压技术，最后一道抹压收活控制在终凝之前完成(现场掌握是脚踩不下陷，表面又能揉搓出浆时，此时砼干燥较快，面积较大时应多加人力)。5夏季施工拌合物温度超过32℃混凝土养护1砼覆盖养护不及时或密封不严，造成表面过早失水，是造成表面干缩裂缝的主要原因；2保湿养护时间不足，使砼造成表面收缩裂缝。3浇筑过程中遇阵雨，即将终凝的未采取覆盖措施砼表面遭受雨淋，造成表面起砂。砼浇筑成型后保湿养护是防止裂缝的最方根手段，在水中养护或埋在土中的砼不会出现收缩裂缝。研究表明掺微膨胀剂的砼