高层建筑防止混凝土温度裂缝的施工工艺研究

【摘要】随着时代的发展，人们生活水平的提高，越来越多的高层建筑呈现在人们的视野之中。人们在享受高层建筑带来便利的同时也正受着由于建筑出现裂缝而造成的困扰。基于此，在高层建筑施工工程中应注重防止裂缝的出现。本文主要就高层建筑出现的温度裂缝原因进行分析，并提出了防止出现混凝土温度裂缝的施工措施。旨在与同行交流，不断提高高层建筑施工工程质量。

【关键词】高层建筑；混凝土温度裂缝；施工措施

近年来，随着我国经济的快速发展，土地资源的日益稀缺，高层建筑顺应时展的要求应运而生。在高层建筑施工中，混凝土逐渐成为大型基础设施的重要组成部分，而混凝土裂缝问题是具有普遍的技术难题，一旦裂缝，特别在重要的结构部位出现基础贯穿裂缝，会产生极大的危害，即会削弱构件的承载力，降低结构的耐久性，也会不同程度的危害到建筑物的安全，从而威胁到住户的生命财产安全。由此可见，就高层建筑防止混凝土温度裂缝的施工工艺研究具有重要的意义。基于此，笔者做出以下几点探讨。

1 高层建筑出现混凝土温度裂缝原因分析

1.1 混凝土裂缝形成的原因

混凝土裂缝形成的原因一类是由非受力变形变化引起的材料型裂缝，主要是由温度应力和混凝土的收缩引起的。另一类是由外荷载引起的结构型裂缝。

1.1.1 温度应力引起的裂缝

温差是产生温度裂缝的主要原因。温差分为三种：混凝土浇注初期，产生大量的水化热，由于混凝土是热的不良导体，水化热积聚在混凝土内部不易散发，常使混凝土内部温度上升，而混凝土表面温度为室外环境温度，这就形成了内外温差，这种内外温差在混凝土凝结初期产生的拉应力当超过混凝土抗压强度时，就会导致混凝土裂缝；另外，在拆模前后，表面温度降低很快，造成了温度陡降，也会导致裂缝的产生；当混凝土内部达到最高温度后，热量逐渐散发而达到使用温度或最低温度，它们与最高温度的差值就是内部温差；这三种温差都会产生温度裂缝。

1.1.2 温度应力的分析

温度应力的形成过程可分为以下3个阶段:

（1）早期：自浇筑混凝土开始至水泥放热基本结束,一般约30d。这个阶段的特征一是水泥放出大量的水化热,二是混凝上弹性模量的急剧变化。由于弹性模量的变化,这一时期在混凝土内形成应力。弹性模量表征材料抵抗弹性应变的能力，其值越低越容易发生弹性形变。温度升高，一切外部力的施加都会通过混凝土基体产生应力，若弹性模量高，受力或升温后，基体无法有足够形变做功将内应力消耗，则会在基体内部产生内应力。

（2）中期：自水泥放热作用基本结束时开始至混凝土冷却到稳定温度时为止,这个时期中,温度应力主要是由于混凝土的冷却以及外界气温的变化而引起,这些应力与早期所形成的应力相叠加。此期间混凝土的弹性模量变化不大。

（3）晚期：混凝土完全冷却以后的运转时期。温度应力主要是外界气温变化所引起,这些应力与前2种的残余应力相叠加。

2 高层建筑房屋防止混凝土温度裂缝的施工技术探讨

2.1 合理设计混凝土配合比

在高层建筑房屋施工工程中，首先应要求商品混凝土公司结合施工现场提出混凝土配比技术要求，并做好混凝土配合比试验，再根据混凝土泵送工艺，但应控制好水灰比，以降低用水量。要尽量降低混凝土拌合物出机口温度，拌合物可采取以下两种降温措施：一是送冷风对拌和物进行冷却，二是加冰拌合，一般使新拌混凝土的温度控制在6℃左右。

2.2 做好混凝土浇筑段的划分

首先应严格按照设计要求进行混凝土浇筑，合理进行混凝土浇筑段的划分，在划分时应在每段浇筑带进行水平施工缝处理，并注意浇筑段与浇筑段间的结合，浇注完毕后，表面要压实、抹平，以防止表面裂缝。另外，浇注混凝土要求分层浇注，分层流水振捣，同时要保证上层混凝土在下层初凝前结合紧密。避免纵向施工缝、提高结构整体性和抗剪性能。

2.3 加强混凝土养护

为了减少升温阶段的内外温差，防止因混凝土表面脱水而产生干缩裂缝，应对混凝土进行适当的潮湿养护；为了使水泥顺利进行水化，提高混凝土的极限拉伸和延缓混凝土的水化热降温速度，防止产生过大的温度应力和温度裂缝，应加强对混凝土进行保湿和保温养护。

2.4 采用先进的监测技术，加大混凝土温度监测力度

首先，应采用先进的混凝土温度实时自动监测及时，并尽可能的布置多个混凝土温度监测点，进行长时间的跟踪监测，通常是一个月左右，与此同时，还应注意局部区域混凝土的应变观测。这样不仅很好的控制了混凝土模板内的热峰值，还确保混凝土表面的温度和湿度都达标，从而建筑物内部的温差控制在二十摄氏度之内，这样就能确保建筑物不会产生温度裂缝。

3 施工阶段预防混凝土温度裂缝的几点建议

3.1 加强混凝土温度控制力度

为预防混凝土温度裂缝的产生，在高层建筑房屋工程施工中，不仅应改善骨料级配，将干硬性混凝土与混合料掺合，并添加塑化剂或引气剂降低混凝土中的水泥用量，还应在混凝土搅拌时加水或者用水把碎石冷却，从而降低混凝土浇筑温度。此外，还应尽可能的提供散发温度的途径。比如在热天，进行混凝土浇筑时应将浇筑厚度减少，充分借助浇筑层面散发热量；又如混凝土体积较大时，应在混凝土中预埋水管，注入冷水降温，并按照规定的拆模时间拆模。

3.2 加强约束条件的改良

首先，在高层建筑房屋工程施工中，应合理地将混凝土结构的浇筑分缝分块，预防基础太大起伏，然后再确定合理的施工工序，预防高差过大与侧面长期在外暴露。而在混凝土施工过程中，为提升模板的使用效率，通常将刚浇筑的混凝土进行拆模。但以下几种情况不宜拆模：一是如果混凝土的温度大于气温时，应考虑一下拆模时间，预防混凝土表面早期出现裂缝；二是对于新浇筑的混凝土，如果过早拆模，就会在混凝土表面形成巨大的拉应力，导致出现温度冲击的情况；三是在浇筑混凝土初期，因为水化热散发，在混凝土表面形成巨大的拉应力，而此时的混凝土表面温度比气温要高，假如拆除模板，就会导致混凝土表面温度急剧下降，从而造成温度梯度，就会在混凝土表面增加拉应力，再与水化热应力相叠加，混凝土干缩，表面拉应力急剧增加，就会造成裂缝的产生。因而应在模板拆除时，应在拆除后及时对混凝土表面覆盖保温材料，从而预防混凝土表面拉应力过大，进行预防混凝土温度裂缝的产生。

总之，在高层建筑房屋工程中，防止混凝土温度裂缝的施工工艺是确保建筑工程质量的关键。除采用笔者上述的几种裂缝处理措施外，还应结合工作经验，针对工程中出现的实际情况进行混凝土温度控制，有效预防混凝土温度裂缝的产生。

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