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摘要: 泵送商品混凝土属于大流态混凝土，它与现场拌制的塑性混凝土相比有坍落度大、砂率大、水泥用量多三个显著特点，所以针对这些特点分析了混凝土结构产生裂缝的原因，提出了相应的预防措施和大体积楼板一次整体浇筑施工技术。
关键词:混凝土结构; 结构裂缝; 施工技术
中图分类号：TU74 文献标识码：A 文章编号：
前言
对于大体积楼板，尤其在工业厂房建筑中，采用预拌泵送商品混凝土浇筑，除应满足混凝土强度、等级、梁板，墙等结合部位的几何尺寸和混凝土表面平整光滑密實等常规要求外，还应严格控制混凝土的收缩裂缝和施工冷缝。其中对于大体积楼板来讲，板面的裂缝控制是施工过程中要解决的突出问题。鉴于以上原因，分析了混凝土结构产生裂缝的主要类型和原因，并针对裂缝的特点，提出了相应的预防措施和大体积楼板一次整体浇筑施工技术。
1 混凝土结构裂缝主要类型以及产生原因
1. 1 混凝土结构裂缝主要类型
(1) 温度裂缝。混凝土硬化期间水泥放出大量水化热，内部温度不断上升，在表面引起拉应力。后期在降温过程中，由于受到基础或老混凝土的约束，又会在混凝土内部出现拉应力。气温的降低也会在混凝土表面引起很大的拉应力。当这些拉应力超出混凝土的抗裂能力时，即会出现裂缝。
(2) 沉陷裂缝由于结构地基土质不匀、松软或回填土不实或浸水而造成不均匀沉降所致; 或者因为模板刚度不足，模板支撑间距过大或支撑底部松动等导致，特别是在冬季，模板支撑在冻土上，冻土化冻后产生不均匀沉降，致使混凝土结构产生裂缝。此类裂缝多为深进或贯穿性裂缝，其走向与沉陷情况有关，一般沿与地面垂直或呈30°～45°角方向发展，较大的沉陷裂缝，往往有一定的错位，裂缝宽度往往与沉降量成正比关系。裂缝宽度受温度变化的影响较小。地基变形稳定之后，沉陷裂缝也基本趋于稳定。
(3) 化学反应引起的裂缝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。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。这种裂缝一般出现在混凝土结构使用期间，一旦出现很难补救，因此应在施工中采取有效措施进行预防。
1. 2 混凝土裂缝产生的原因分析
综上所述，混凝土产生裂缝的原因主要有三个方面，
一是模板支撑体系可靠度及标高控制不良，导致楼板的厚度减弱，产生裂缝隐患; 二是现行规范主要从结构的承载力和强度方面考虑的多些，对温度、湿度和材料本身收缩的因素考虑较少，设计上只配置构造钢筋，而施工中往往漏放或少放; 三是混凝土中水泥和用水量一般较大，这就增加了混凝土硬化过程中的收缩量，同时，混凝土中添加了一定量的外加剂和填充料，这在改善混凝土施工条件的同时也加大了其在硬化过程以及后期的体积收缩。
2 混凝土裂缝的预防措施
2. 1 混凝土材料选用
不同品种水泥收缩率各有差异，另外与水泥活性、细度有关，避免使用高活性、细度的水泥和矿渣水泥等，特别是大体积、大面积及一些超长结构，对水泥选用应引起高度重视。
2. 2 施工方面
(1) 混凝土的配合比设计，严格控制每立方混凝土水泥用量，适当掺入粉煤灰，粗骨料级配连续合理到最佳状态，以减少水泥浆量。
(2) 掺用减水剂、缓凝剂、微膨胀剂、纤维素等，降低混凝土水化热，同时应控制混凝土单位用水量。混凝土浇筑完毕后即应保湿养护14d。混凝土收平后，即应洒水润湿，再用塑料膜严密覆盖，如盖麻袋一层。在养护期喷洒雾状水保持环境相对湿度在80%以上，以减少混凝土干缩。
(3) 控制混凝土入模温度，炎热季节施工时混凝土搅拌可加冰块、冰水降温，混凝土泵送管道遮阳防晒，浇筑作业面遮阳等。混凝土常见的裂缝，大多数是不同深度的表面裂缝，其主要原因是温度梯度造成的，寒冷地区的温度骤降也是容易形成裂缝的。因此说混凝土的保温对防止表面早期裂缝尤其重要；
(4) 控制浇筑时间，保持连续施工，混凝土浇筑时浇筑厚度、振捣时间等均应严格控制，严禁施工中出现冷缝及超振现象。
(5) 加强混凝土养护，避免混凝土早期失水和结构内外温差大于25℃，对于大面积结构可采用覆盖塑料薄膜、蓄水养护等，大体积混凝土一般可采用保温覆盖养护、冷却循环水、喷淋养护等。
2. 3 结构设计
结构体系的选型，混凝土结构平面形状宜规则，应尽量考虑刚度均匀对称，平面长度及凹凸部位。超长结构设计( 长度大于50 m) ，应考虑后浇带、膨胀带及使用膨胀混凝土、纤维混凝土等防裂措施。超长结构及大体积结构，从设计上应考虑各种因素影响造成裂缝的补偿构造配筋。
3 工程实例
3. 1 工程概况
某展览馆为一层混凝土框架结构，展厅面积9800m2 ，其地面做法为: 基层采用压实度达到93%素土夯实，上面铺5cm 厚的碎石，然后是1∶2水泥砂浆灌浆，最后是10cm细石混凝土，原浆抹光后上铺地毯。平整度控制在1mm，采用商品混凝土现场浇筑，混凝土设计强度C10。
3. 2 设计思路
根据温度应力与结构长度呈非线性关系，且混凝土早期( 7 ～ 10 d) 温差及收缩变形较大的特点，把大面积混凝土地面结构按垂直方向设置施工缝，分为若干小块，每一块为一仓，施工期间实行分块跳仓浇筑。这种跳仓浇筑采用了短距离释放应力的办法应对混凝土早期较大的收缩，待混凝土经过早期较大的温差和收缩后，各仓浇筑连接成整体，应对以后较小的收缩，即“先放后抗，抗防兼施，以抗为主”的辩证设计原则。
3. 3 主要技术措施
1）混凝土的搅拌
搅拌在现场进行，为降低混凝土的入模温度，现场砂石采取遮阳降温( 因为是夏季) ，必要时洒水降温，袋装水泥仓库保持空气流通，搅拌时搅拌机每2h 浇水1 次，混凝土输送管上覆盖麻袋，并洒水保湿。
2）坍落度严格控制
坍落度控制在(122)cm，混凝土浇筑前应对水灰比、坍落度和入模温度进行测定，初始施工时坍落度应每1h检查一次，质量稳定后，2～4h检查一次。混凝土入模温度测试每工作班不应少于二次。
3）混凝土振捣必须充分
混凝土入模后先用插人式振动棒振密振实，然后用振捣粱振至表面平整，后用Φ180的钢管(内装砂子)，制成的提浆滚在混凝土表面来回滚压提浆，用人工抹平。混凝土浇筑振捣完毕，立即采用塑料薄膜覆盖，进行保水养护7d以上。注意混凝土所处的大气环境，在干燥季节或风口处应加强保水措施，防止混凝土水分蒸发速度过快，以控制其出现早期表面裂缝。
4）采用二次压光技术
在混凝土浇筑完成4h后进行二次压光，有效消除表层的早期塑性裂缝。二次压光后及时覆盖塑料薄膜及两层麻袋，喷水养护，养护时间不能少于15d。
3. 4 现场监测与分析
为进一步了解大面积混凝土水化热大小及施工过程中早、中、后期温度升降和应力发展规律，根据本工程地面结构平面尺寸、形状以及厚度，在不同位置设置了温度监测器，在测点被覆盖、振捣、抹平后记录入模温度。依据大面积混凝土早期升温快，后期降温也较快的特，在温度收缩应力计算的基础上，确定测温时间为30d:1～3d每4h测读一次，3～14d每6h测读一次，以后每12h测读一次，若遇温度突变或温度过高应记录一次。位应按本技术要求及有关规定对混凝土的原材料和配合比进行检测以及对施工过程中各项主要工艺流程和完工后的混凝土质量进行检查和验收，监理工程师应按有关规定进行抽样检测，施工单位的检测试验资料应及时报送监理工程师。
4 结语
本工程增强了地面结构的整体性，提升了地面的使用性能，有效地控制了大面积混凝土施工裂缝的产生，具有良好的社会效益和经济效益。跳仓施工通过合理的施工组织，缩短了施工工期，施工过程中无需特殊的施工措施，突破了规范要求的规定，实现了普通混凝土的高性能化。
关键词:混凝土结构; 结构裂缝; 施工技术
中图分类号：TU74 文献标识码：A 文章编号：
前言
对于大体积楼板，尤其在工业厂房建筑中，采用预拌泵送商品混凝土浇筑，除应满足混凝土强度、等级、梁板，墙等结合部位的几何尺寸和混凝土表面平整光滑密實等常规要求外，还应严格控制混凝土的收缩裂缝和施工冷缝。其中对于大体积楼板来讲，板面的裂缝控制是施工过程中要解决的突出问题。鉴于以上原因，分析了混凝土结构产生裂缝的主要类型和原因，并针对裂缝的特点，提出了相应的预防措施和大体积楼板一次整体浇筑施工技术。
1 混凝土结构裂缝主要类型以及产生原因
1. 1 混凝土结构裂缝主要类型
(1) 温度裂缝。混凝土硬化期间水泥放出大量水化热，内部温度不断上升，在表面引起拉应力。后期在降温过程中，由于受到基础或老混凝土的约束，又会在混凝土内部出现拉应力。气温的降低也会在混凝土表面引起很大的拉应力。当这些拉应力超出混凝土的抗裂能力时，即会出现裂缝。
(2) 沉陷裂缝由于结构地基土质不匀、松软或回填土不实或浸水而造成不均匀沉降所致; 或者因为模板刚度不足，模板支撑间距过大或支撑底部松动等导致，特别是在冬季，模板支撑在冻土上，冻土化冻后产生不均匀沉降，致使混凝土结构产生裂缝。此类裂缝多为深进或贯穿性裂缝，其走向与沉陷情况有关，一般沿与地面垂直或呈30°～45°角方向发展，较大的沉陷裂缝，往往有一定的错位，裂缝宽度往往与沉降量成正比关系。裂缝宽度受温度变化的影响较小。地基变形稳定之后，沉陷裂缝也基本趋于稳定。
(3) 化学反应引起的裂缝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。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。这种裂缝一般出现在混凝土结构使用期间，一旦出现很难补救，因此应在施工中采取有效措施进行预防。
1. 2 混凝土裂缝产生的原因分析
综上所述，混凝土产生裂缝的原因主要有三个方面，
一是模板支撑体系可靠度及标高控制不良，导致楼板的厚度减弱，产生裂缝隐患; 二是现行规范主要从结构的承载力和强度方面考虑的多些，对温度、湿度和材料本身收缩的因素考虑较少，设计上只配置构造钢筋，而施工中往往漏放或少放; 三是混凝土中水泥和用水量一般较大，这就增加了混凝土硬化过程中的收缩量，同时，混凝土中添加了一定量的外加剂和填充料，这在改善混凝土施工条件的同时也加大了其在硬化过程以及后期的体积收缩。
2 混凝土裂缝的预防措施
2. 1 混凝土材料选用
不同品种水泥收缩率各有差异，另外与水泥活性、细度有关，避免使用高活性、细度的水泥和矿渣水泥等，特别是大体积、大面积及一些超长结构，对水泥选用应引起高度重视。
2. 2 施工方面
(1) 混凝土的配合比设计，严格控制每立方混凝土水泥用量，适当掺入粉煤灰，粗骨料级配连续合理到最佳状态，以减少水泥浆量。
(2) 掺用减水剂、缓凝剂、微膨胀剂、纤维素等，降低混凝土水化热，同时应控制混凝土单位用水量。混凝土浇筑完毕后即应保湿养护14d。混凝土收平后，即应洒水润湿，再用塑料膜严密覆盖，如盖麻袋一层。在养护期喷洒雾状水保持环境相对湿度在80%以上，以减少混凝土干缩。
(3) 控制混凝土入模温度，炎热季节施工时混凝土搅拌可加冰块、冰水降温，混凝土泵送管道遮阳防晒，浇筑作业面遮阳等。混凝土常见的裂缝，大多数是不同深度的表面裂缝，其主要原因是温度梯度造成的，寒冷地区的温度骤降也是容易形成裂缝的。因此说混凝土的保温对防止表面早期裂缝尤其重要；
(4) 控制浇筑时间，保持连续施工，混凝土浇筑时浇筑厚度、振捣时间等均应严格控制，严禁施工中出现冷缝及超振现象。
(5) 加强混凝土养护，避免混凝土早期失水和结构内外温差大于25℃，对于大面积结构可采用覆盖塑料薄膜、蓄水养护等，大体积混凝土一般可采用保温覆盖养护、冷却循环水、喷淋养护等。
2. 3 结构设计
结构体系的选型，混凝土结构平面形状宜规则，应尽量考虑刚度均匀对称，平面长度及凹凸部位。超长结构设计( 长度大于50 m) ，应考虑后浇带、膨胀带及使用膨胀混凝土、纤维混凝土等防裂措施。超长结构及大体积结构，从设计上应考虑各种因素影响造成裂缝的补偿构造配筋。
3 工程实例
3. 1 工程概况
某展览馆为一层混凝土框架结构，展厅面积9800m2 ，其地面做法为: 基层采用压实度达到93%素土夯实，上面铺5cm 厚的碎石，然后是1∶2水泥砂浆灌浆，最后是10cm细石混凝土，原浆抹光后上铺地毯。平整度控制在1mm，采用商品混凝土现场浇筑，混凝土设计强度C10。
3. 2 设计思路
根据温度应力与结构长度呈非线性关系，且混凝土早期( 7 ～ 10 d) 温差及收缩变形较大的特点，把大面积混凝土地面结构按垂直方向设置施工缝，分为若干小块，每一块为一仓，施工期间实行分块跳仓浇筑。这种跳仓浇筑采用了短距离释放应力的办法应对混凝土早期较大的收缩，待混凝土经过早期较大的温差和收缩后，各仓浇筑连接成整体，应对以后较小的收缩，即“先放后抗，抗防兼施，以抗为主”的辩证设计原则。
3. 3 主要技术措施
1）混凝土的搅拌
搅拌在现场进行，为降低混凝土的入模温度，现场砂石采取遮阳降温( 因为是夏季) ，必要时洒水降温，袋装水泥仓库保持空气流通，搅拌时搅拌机每2h 浇水1 次，混凝土输送管上覆盖麻袋，并洒水保湿。
2）坍落度严格控制
坍落度控制在(122)cm，混凝土浇筑前应对水灰比、坍落度和入模温度进行测定，初始施工时坍落度应每1h检查一次，质量稳定后，2～4h检查一次。混凝土入模温度测试每工作班不应少于二次。
3）混凝土振捣必须充分
混凝土入模后先用插人式振动棒振密振实，然后用振捣粱振至表面平整，后用Φ180的钢管(内装砂子)，制成的提浆滚在混凝土表面来回滚压提浆，用人工抹平。混凝土浇筑振捣完毕，立即采用塑料薄膜覆盖，进行保水养护7d以上。注意混凝土所处的大气环境，在干燥季节或风口处应加强保水措施，防止混凝土水分蒸发速度过快，以控制其出现早期表面裂缝。
4）采用二次压光技术
在混凝土浇筑完成4h后进行二次压光，有效消除表层的早期塑性裂缝。二次压光后及时覆盖塑料薄膜及两层麻袋，喷水养护，养护时间不能少于15d。
3. 4 现场监测与分析
为进一步了解大面积混凝土水化热大小及施工过程中早、中、后期温度升降和应力发展规律，根据本工程地面结构平面尺寸、形状以及厚度，在不同位置设置了温度监测器，在测点被覆盖、振捣、抹平后记录入模温度。依据大面积混凝土早期升温快，后期降温也较快的特，在温度收缩应力计算的基础上，确定测温时间为30d:1～3d每4h测读一次，3～14d每6h测读一次，以后每12h测读一次，若遇温度突变或温度过高应记录一次。位应按本技术要求及有关规定对混凝土的原材料和配合比进行检测以及对施工过程中各项主要工艺流程和完工后的混凝土质量进行检查和验收，监理工程师应按有关规定进行抽样检测，施工单位的检测试验资料应及时报送监理工程师。
4 结语
本工程增强了地面结构的整体性，提升了地面的使用性能，有效地控制了大面积混凝土施工裂缝的产生，具有良好的社会效益和经济效益。跳仓施工通过合理的施工组织，缩短了施工工期，施工过程中无需特殊的施工措施，突破了规范要求的规定，实现了普通混凝土的高性能化。