避免转换层结构梁砼出现有害裂缝的施工工艺.doc

避免大截面砼梁出现有害裂缝的施工工艺余 举 学（贵州师范大学, 贵州 贵阳550001）摘 要：大截面砼梁往往承受荷载大，钢筋密度大，砼一次性浇筑量大，属大体积砼，砼产生水化热温度高，易产生有害裂缝。为防止有害裂缝的出现，在梁内设置冷凝管，以降低砼产生的水化热，从而避免了有害裂缝的出现。关键词：有害裂缝、水化热、冷凝管、外加剂。大截面砼梁往往承受荷载大，设计一般规定严禁施工产生裂缝。一旦施工不慎出现有害裂缝。后果将不堪设想，严重的危及大楼的使用安全，即使进行加固处理，处理费用也相当昂贵，因此在施工中必须制定好详细的施工技术方案，确保工程质量，为了有效地控制有害裂缝的出现和发展，必须控制砼的水化热升温，延缓降温速率，减少砼收缩，提高砼的极限抗拉强度。1、目前为避免有害裂缝出现的一般施工方法：大截面砼梁由于截面尺寸大、钢筋密，不易振捣，尽管砼用料、搅拌、运输、养护及气候等条件均达到施工规范要求，大截面砼梁也常常出现有害裂缝，目前在施工中一般采用如下方法：1.1、采用“二次浇筑”的施工方法大截面砼梁在砼浇筑过程中，下料不宜过快，以减少砼堆积量，根据叠合梁的原理沿轴线方向及主次梁顺序将梁分为两次浇筑，第一次浇筑到梁的“中和轴”处，并逐一振捣密实，待第一次浇筑砼强度达到75%的设计强度后与支撑系统共同支承第二次浇筑砼梁的荷载，在梁的纵截面上设置后浇缝，以减少外应力和温度应力作用，同时也有利于散热和降低砼内部温度来控制砼收缩产生的有害裂缝。因二次浇筑法在梁的纵截面产生两条“中和轴”，将梁的截面应力分布作分析，当一次性浇筑砼时，弯矩很小、砼及钢筋处于弹性工作状态，只有当受拉区砼达到设计强度时，砼才发生开裂。当二次浇筑砼“中和轴”改变，应变速度增大，砼裂缝上移，砼压力区高度减小，挠度急剧增大，降低了大截面梁的抗弯能力及极限承载力。同时纵截面施工缝的浮浆，夹渣等不易清除，梁的上下结合层难以处理，故在施工中不宜采用二次浇筑法。1.2 添加缓凝剂及膨胀剂的施工方法1.2.1、添加缓凝剂：大截面梁砼为了防止温度裂缝出现，在砼中添加缓凝剂，可以延缓砼凝结时间，控制砼坍落度经时损失，使其在较长时间内保持良好的和易性，降低砼的水化热，推迟放热峰出现，提高砼的密实性，改善耐久性，防止温度应力使砼表面产生塑性开裂。1.2.2、添加膨胀剂：在大截面梁砼中添加6-12%水泥用量的膨胀剂，利用其缓凝、减水、微膨胀功能，调整其强度、水化热及水泥用量。一是可以降低水泥用量，降低水泥水化反应的水化热而不影响强度。二是通过缓凝作用推迟水化热放热峰值和收缩起始时间，使砼水化热放热峰值出现由原来的23天延长到67天，并使放热峰值降低15-20。三是使砼产生适度膨胀。具有良好的温差补偿效应。添加缓凝剂及膨胀剂的施工方法，对大体积砼温差裂缝的控制方面，是有效的技术措施，但目前市场上添加剂的价格较高，若采用将增大工程造价。2、采用温度控制的施工工艺本人在施工时代大厦的转换层梁时，采用了温度控制的施工工艺（简称温控法）2.1、工程概况：时代大厦位于贵阳市中心，建筑面积为31286M2，由主楼和裙楼两部分组成，建筑物总长39。3米，宽26米，地下3层，地上24层，其中：裙楼有5层，塔楼19层，檐口高89。9米；地下3层作停车场，14层为商场，层高除1层为4。5米外、其余均为4。2米，5层为转换层（设备层），层高5。6米，5层梁顶标高为22。7米。转换层大梁尺寸分别为8001800、7001800、7001680，板厚200，梁及板的砼共计631M3，自重约15775kg，砼设计等级为C40。施工转换梁的期间在2002年6月份，平均气温25。由于施工场地的局限，以及为了尽量减少施工缝，采用泵送砼。 2.2、预埋冷却水管：冷却水管采用2025铝塑管，冷却管埋设位置：沿着梁的轴线方向布置两排，若梁宽大于或等于700毫米时，每排距离梁边200毫米布置两颗，距离梁底部400，板底部200；若梁宽度小于700时，每排沿中线布置一颗，距离梁底部300，其于尺寸不变。冷却水管相互串通并于梁的适当位置引出安装水龙头。施工时复核预埋位置，并绑扎牢固，再通过一定压力的水检测冷却水管，确认无漏水后方可使用。2.3. 工艺流程：作业准备（搭架、支模、扎筋等）预埋冷凝管闭水试压浇筑砼振捣砼找平养护供冷凝水监测水温信息管理改善养护措施养护。、砼浇筑完毕后，进行养护，观察砼表面是否出现龟裂，待2小时后，砼能承受一定的荷载，一边压实找平，一边采用喷雾器喷洒一层水使其砼湿润，用薄膜覆盖，再采用湿润麻袋布覆盖，麻袋片搭接不小于200，随时保持麻袋布的湿润为宜，若发现砼表面干燥，应立即补充浇水，但不宜浇水过多，以免造成温差过大。、冷凝管进水温度保持在16至18范围内，水流控制在2742mL/min以上，当测试冷凝管流出的水温超过25时，可通过降低进水温度来调节砼内外温差。、派专人对冷凝管流出来的水进行温度监测，实行信息化控制，随时控制好砼的温度变化，使内外温差控制在5以内，及时调整保湿和养护措施，使温差梯度不至于过大，有效地控制有害裂缝出现。3、结论：、现场测试温度28天，将测温数据作图分析；采用冷凝管的砼与不采用冷凝管的砼在同等条件下浇筑和养护，结果采用冷凝管的砼能够有效地控制砼温峰的出现，降低水化热，避免裂缝出现，温差控制在5以内，满足规范要求。、不掺外加剂砼的最高温度出现在浇筑后8h12h，掺外加剂砼的最高温度出现在24h30h，掺外加剂砼的温峰比不掺外加剂砼的分别推迟16h18h，表明在砼中掺外加剂不仅能有效改善砼的综合性能，且能抑制早期砼的温升。、冷却水管进出水的温差平均值在6.18.7范围内，经计算每组冷却水管能从梁内产生的热能大于3.610J/min，累计产生热能超过1.4410J/min。对控制转换梁的内外温差发挥了重要作用。、转换梁的砼一次性浇筑完毕，杜绝了施工缝的出现。该大厦转换梁砼，由于采用一次性浇筑、外加缓凝剂及膨胀剂，通过冷凝