大體積混凝土施工技術(shù)

何德良

（浙江廣宏建設(shè)有限公司，浙江 東陽(yáng) 322100）

近年來(lái)，隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)和建筑技術(shù)的發(fā)展，建筑規(guī)模不斷擴(kuò)大，大型現(xiàn)代化技術(shù)設(shè)施或構(gòu)筑物不斷增多，因此大體積混凝土逐漸成為構(gòu)成大型設(shè)施或構(gòu)筑物主體的重要組成部分。大體積混凝土基礎(chǔ)一般具有體形復(fù)雜、配筋較密、施工技術(shù)和施工組織較復(fù)雜，加之混凝土強(qiáng)度等級(jí)較高，水泥單方用量多，水化熱作用影響大等特點(diǎn)，除了必須滿足強(qiáng)度、剛度、整體性和耐久性的要求外，還必須控制溫度變形裂縫的開(kāi)展。正是由于大體積混凝土工程條件較復(fù)雜，施工情況各異，再加上混凝土原材料差異較大，研究控制溫度變形裂縫就不單純是結(jié)構(gòu)問(wèn)題，而且涉及到結(jié)構(gòu)計(jì)算、構(gòu)造設(shè)計(jì)、材料組成和物理力學(xué)性質(zhì)以及施工工藝等多學(xué)科的綜合問(wèn)題。

1 大體積混凝土的拌制與輸送

大體積混凝土由于體積大，一般可達(dá)數(shù)千甚至上萬(wàn)立方米，因此在拌制時(shí)應(yīng)盡可能集中拌制，有條件的可采用商品混凝土。為了降低水化熱，配制混凝土?xí)r宜摻加減水劑和粉煤灰或沸石粉，以堿少水泥用量和改善混湊士的合易性。宜采用發(fā)熱量較低的礦渣水泥來(lái)配制混凝土。當(dāng)混凝土采用混凝土泵輸送澆筑時(shí)，可摻加泵送劑。

在施工場(chǎng)地允許時(shí)可在臨近施工地點(diǎn)設(shè)置攪拌站。當(dāng)混凝土來(lái)用泵送時(shí)，從攪拌機(jī)至泵所在位置之間的棍凝土輸送宜采用攪拌運(yùn)輸車(chē)。應(yīng)嚴(yán)格控制混凝土澆筑時(shí)的坍落度。每臺(tái)泵車(chē)正式輸送混凝土前，應(yīng)配置1:2的水泥砂漿0.5m3作為潤(rùn)滑輸送泵管作用，并在泵車(chē)試車(chē)正常后方可供料；每臺(tái)泵車(chē)有專(zhuān)人操作，服從指揮臺(tái)統(tǒng)一指揮，按前臺(tái)要求放慢或加快泵送速度；在混凝土供應(yīng)不上時(shí)，不能長(zhǎng)時(shí)間的停止泵送，一般作間隔推動(dòng)，防止泵管阻塞；泵車(chē)出料口出料時(shí)，混凝土不得對(duì)準(zhǔn)墻柱插筋沖擊，避免插筋位移。使用振動(dòng)器人員全部戴絕緣手套，穿橡膠鞋，電箱要裝漏電裝置。

2 大體積混凝土的振搗

為保證混凝土澆筑時(shí)不產(chǎn)生離析現(xiàn)象，混凝土自高處傾落時(shí)的自由高度不宜超過(guò)2m，否則要用沿溜槽或串簡(jiǎn)。當(dāng)混凝士澆筑深度超過(guò)8m時(shí)，則應(yīng)采用帶節(jié)管的振動(dòng)串筒即串筒上每隔2-3節(jié)管安裝一臺(tái)振動(dòng)器。使用插入式振動(dòng)器的操作要點(diǎn)是“直上和直下，快插與慢拔；插點(diǎn)要均布，切勿漏點(diǎn)插；上下要抽動(dòng)，層層要扣搭；時(shí)間掌握好，密實(shí)質(zhì)量佳；操作要累心，軟管莫卷曲；不得碰模板，不得碰鋼筋；用200h后，要加潤(rùn)滑油；振動(dòng) 0.5h，停歇5min”。振動(dòng)棒插點(diǎn)間距要均勻排列，振動(dòng)棒的有效作用半徑一般為300-400mm，一般每點(diǎn)振搗時(shí)間為20s-30s。大體積混凝土澆筑量過(guò)大，整體性要求高，在振搗和養(yǎng)護(hù)過(guò)程中水泥水化放出大量的水化熱，但因其體積厚大，大量水化熱得不到散發(fā)，混凝土內(nèi)部溫度高于表面混凝土溫度，產(chǎn)生較大的溫度差，由于構(gòu)件表面混凝土比內(nèi)部混凝土干縮快得多，便會(huì)產(chǎn)生溫度裂縫，故降低水化熱，將混凝土的內(nèi)外溫差控制在規(guī)范規(guī)定的25%以內(nèi)，混凝土表面與環(huán)境溫差控制在15℃內(nèi)，是施工的重點(diǎn)，施工時(shí)應(yīng)嚴(yán)格按規(guī)定的方案施工。

3 大體積混凝土的澆筑

根據(jù)具體情況和溫度應(yīng)力計(jì)算，確定是整澆或分段澆筑.然后根據(jù)確定的施工方案計(jì)算混凝土運(yùn)輸工具、澆筑設(shè)各、搗實(shí)機(jī)械和勞動(dòng)力數(shù)量。常用的澆筑方法是用混凝土泵澆筑或用塔式起重機(jī)澆筑?；炷吝\(yùn)至澆筑地點(diǎn)，應(yīng)符合澆筑時(shí)規(guī)定的坍落度，當(dāng)有離析現(xiàn)象時(shí)，必須在澆筑前進(jìn)行二次攪拌?；炷翉臄嚢铏C(jī)中卸出到澆筑完畢的延續(xù)時(shí)悶不宜超過(guò)規(guī)范規(guī)定值。

3.1 全面分層

在整個(gè)模板內(nèi)，將結(jié)構(gòu)分成若干個(gè)厚度相等的澆筑層，澆筑區(qū)的面積即為基礎(chǔ)平面面積。澆筑混凝土?xí)r從短邊開(kāi)始向長(zhǎng)邊方向進(jìn)行澆筑，要求在逐層澆筑過(guò)程中，笫二層混凝土要在笫一層混凝土初凝前澆筑完畢。

3.2 分段分層

當(dāng)采用全面分層方案時(shí)，混凝土澆筑強(qiáng)度很大，現(xiàn)場(chǎng)混凝土攪拌機(jī)、運(yùn)輸和振搗沒(méi)備均不能滿足施工要求時(shí)，可采用分段分層方案。澆筑混凝土?xí)r結(jié)構(gòu)沿長(zhǎng)邊方向分成若干段，分段澆筑。每一段澆筑工作從底層開(kāi)始，當(dāng)?shù)谝粚踊炷翝仓欢伍L(zhǎng)度后，便回頭澆筑第二層，當(dāng)?shù)诙訚仓欢伍L(zhǎng)度后，回頭澆筑第三層，如此向前呈階梯形推進(jìn)。分段分層方案適于結(jié)構(gòu)厚度不大而面積或長(zhǎng)度較大時(shí)采用。

3.3 斜面分層

采用斜面分層方案時(shí)，混凝土一次澆筑到頂，由于混凝土自然流淌而形成斜面?；炷琳駬v工作從澆筑層下端開(kāi)始逐漸上移。斜面分層方案多用于長(zhǎng)度較大的結(jié)構(gòu)。

4 混凝土表面處理

混凝土表面處理一般采用二次抹壓，閉合混凝土初期出現(xiàn)的裂縫，澆筑后1-2h，開(kāi)始進(jìn)行表面處理，先按標(biāo)高用刮尺刮平，初凝前用木蟹打磨，待混凝土收縮后，再用木蟹施以二次抹壓搓平，以閉合收縮裂縫，然后覆蓋塑料薄膜和草袋養(yǎng)護(hù)。實(shí)踐證明，二次抹壓是防止混凝土表面干燥與收縮裂縫的較好方法。

大體積混凝土分段澆筑完畢后，應(yīng)在混凝土初凝之后終凝之前進(jìn)行二次振搗或進(jìn)行表面的抹壓，排除上表面的泌水，用木拍反復(fù)抹壓密實(shí)，消除最先出現(xiàn)的表面裂縫。在冬期施工的條件下混凝土抹壓密實(shí)后應(yīng)及時(shí)覆蓋塑料薄膜，再履蓋保溫材料。非冬期施工條件時(shí)，可覆蓋塑料薄膜及保溫材料，也可在餛凝土終凝后在其上表面四周筑堤，灌水20-30cm深，進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。并定期測(cè)定混凝土表面和內(nèi)部溫度。將溫差鄉(xiāng)制在設(shè)計(jì)要求的范圍以內(nèi):當(dāng)設(shè)計(jì)無(wú)具體要求時(shí)，混凝土表面和內(nèi)部的溫差不宜超過(guò)25℃，測(cè)量混凝土的溫度，可用普通水銀溫度計(jì)插入預(yù)埋于混凝土之中的測(cè)溫管孔也可采用電子測(cè)溫儀或熱電偶測(cè)溫技術(shù)。

5 混凝土的養(yǎng)護(hù)

養(yǎng)護(hù)是大體積混凝土施工中一項(xiàng)十分關(guān)鍵的工作。它的任務(wù)主要在于保持適宜的溫度和濕度，以便控制混凝土內(nèi)外溫差，促進(jìn)混凝土強(qiáng)度的正常發(fā)展及防止混凝土裂縫的產(chǎn)生和發(fā)展。混凝土的養(yǎng)護(hù)應(yīng)注意保溫、保濕及緩慢降溫。對(duì)于大體積混凝土，夏季施工有條件時(shí)宜采用蓄水或流水養(yǎng)護(hù)，冬季施工時(shí)，可采用麻袋覆蓋，側(cè)面采用碘鎢燈照射養(yǎng)護(hù)?！靶钏ā钡木唧w操作如下：在混凝土表面覆蓋雙層麻袋，澆水濕潤(rùn)?；炷猎诔睗癍h(huán)境中的養(yǎng)護(hù)時(shí)間：對(duì)采用硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥或礦渣硅酸鹽水泥拌制的混凝土，不得少于7d；對(duì)摻用緩凝型外加劑或有抗?jié)B要求的混凝土，不得少于14d。要定期測(cè)定混凝土表面和內(nèi)部溫度，以便為養(yǎng)護(hù)提供調(diào)整依據(jù)。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，大體積混凝土的溫差變化在72h內(nèi)波動(dòng)最大，因此在這段時(shí)間現(xiàn)場(chǎng)值班不問(wèn)斷測(cè)量，測(cè)試頻率為每1次/2h，測(cè)試時(shí)要求記錄混凝土入模溫度、每次測(cè)溫時(shí)間、各測(cè)點(diǎn)溫度值、各部位保溫材料的覆蓋和去除時(shí)間。澆水養(yǎng)護(hù)或恢復(fù)保溫時(shí)間、異常情況如雨、風(fēng)等發(fā)生的時(shí)間。

6 大體積混凝土施工中的后澆帶

在許多情況下，要求結(jié)構(gòu)不留伸縮縫，許多工程（特別是地下上程)的滲漏經(jīng)常來(lái)自伸縮縫，對(duì)伸縮縫處滲漏的治理難度又高于對(duì)裂縫滲漏的治理。所以在施工條件及施工技術(shù)均較困難的條件下，常采用臨時(shí)性變形縫(即后澆帶)這一有效控制裂縫的方法。后澆帶的間距較小，一般為20-40m，可使施工期間激烈溫差及收縮應(yīng)力得到顯著的釋放。后澆帶封閉的時(shí)間與縫兩邊混凝土澆筑時(shí)間的間隔越長(zhǎng)越好，間隔時(shí)間過(guò)短將失去作用，一般不少于40d。

后澆帶的填充材料可采用膨脹混凝土，也可采用比縫兩邊混凝土高一個(gè)強(qiáng)度等級(jí)的普通混凝土，后澆帶的寬度為700-1000mm，鋼筋可不斷，也可斷開(kāi)，后者施工麻煩，但釋放應(yīng)力程度略高。后澆縫可留成平縫，而以留成企口縫或階梯縫為宜后澆縫澆筑混凝土之前，應(yīng)將接縫處的混凝土表面鑿毛，清洗干凈，并保持濕潤(rùn)。后澆縫澆筑的施工溫度應(yīng)低于縫兩側(cè)混凝土施工時(shí)的溫度，且宜選擇氣溫較低的季節(jié)施工。后澆縫混凝土澆筑后，其養(yǎng)護(hù)時(shí)間不應(yīng)少于28d。

[1]張明珠.大體積混凝土裂縫防止措施[J].山西建筑，2008，34（2）：176-177

[2]朱新華.論大體積混凝土施工技術(shù)的應(yīng)用[J].廣東科技，2007(6)：30-31

[3]《建筑施工手冊(cè)》編寫(xiě)組.建筑施工手冊(cè)[M].第2版.北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2003.