大體積混凝土施工技術(shù)研究與分析

李 偉

（衡德高速公路管理處）

1 引言

伴隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展與科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,建筑物的高度越來越高,規(guī)模越來越大,大體積混凝土的應(yīng)用越來越普遍。如何在施工過程中采取有效措施保證大體積混凝土的質(zhì)量顯得尤為重要。大體積混凝土由于截面大、水泥用量大、內(nèi)外溫差大、溫度收縮應(yīng)力很容易導(dǎo)致鋼筋混凝土產(chǎn)生裂縫。這種裂縫有表面裂縫和貫通裂縫兩種,在不同程度上都屬有害裂縫,因此要保證大體積混凝土的質(zhì)量。本人親歷了上海富容大廈施工的全過程,富容大廈位于江寧路、海防路口,是一幢二十五層商住樓,富容大廈基礎(chǔ)底板厚1 800mm,體積逾4 000m3,屬大體積混凝土。

2 混凝土的二次振搗

大量現(xiàn)場試驗證明,對澆筑后未初凝的混凝土進(jìn)行二次振搗,能排除混凝土因泌水在粗集料、水平鋼筋下部生成的水分和空隙,提高混凝土與鋼筋之間的握裹力,防止因混凝土沉落而出現(xiàn)的裂縫,減小混凝土內(nèi)部微裂,增加混凝土的密實度,使混凝土的抗壓強(qiáng)度提高10％～20％,從而可提高混凝土的抗裂性。

高頻振動棒要垂直插入,快插慢拔,插點交錯均勻布置,在振動上一層混凝土?xí)r,要在下層混凝土初凝前進(jìn)行,且應(yīng)插入下一層50mm,以消除兩層間的接縫,震動器在每一插點的振動延續(xù)時間,以混凝土上表面水平并出現(xiàn)水泥漿及不再出現(xiàn)氣泡、不再明顯沉落為度,混凝土不易振實,振搗時間過長,會引起離析。在混凝土澆筑45min后進(jìn)行二次振搗。

富容大廈基礎(chǔ)底板混凝土施工采用二次振搗,對混凝土的抗裂性起到了很好的作用,施工完后至竣工驗收沒有發(fā)現(xiàn)有害裂逢。

3 養(yǎng)護(hù)方法及效果分析

防止水泥水化熱引起結(jié)構(gòu)物開裂,在溫控工藝上一般有兩大類。第一類是降溫法,即在混凝土澆筑成型后,通過循環(huán)冷卻水進(jìn)行降溫,以減少混凝土內(nèi)外溫差；第二類保溫法（又稱蓄熱法）,即在混凝土澆筑成型后,通過保溫材料、碘鎢燈或定時噴澆水等方法,提高混凝土表面及四周散熱面的溫度。

降溫法由于它的實用性和靈活性,以及能控制整個結(jié)構(gòu)物內(nèi)部的溫度,所以在國內(nèi)外水利工程中得到廣泛應(yīng)用。但其耗鋼量大,造價高,在建筑工程中很少用。建筑工程中常采用保溫法。這種方法施工方便,價格低廉。

保溫法所用的保溫材料種類較多,綜合本工程所處情況,施工單位決定、并經(jīng)過監(jiān)理審查同意后富容大廈基礎(chǔ)底板混凝土養(yǎng)護(hù)采用保溫法,在有溫度監(jiān)測控制情況下,用一層塑料薄膜保濕,上鋪一層麻袋保溫,其最大溫差已控制在25℃以內(nèi)。

效果檢查：基礎(chǔ)底板經(jīng)過約兩個月的保溫保濕養(yǎng)護(hù),一年后通過各方檢查,沒有發(fā)現(xiàn)有害裂縫,證明這一次的大體積混凝土施工是成功的。

4 降低成形時混凝土的溫度

澆筑大體積混凝土?xí)r,為避免過大的溫度應(yīng)力、防止溫度開裂,必須進(jìn)行溫度控制。溫度控制的主要內(nèi)容有以下幾項。

（1）降低混凝土的最高溫度和最大溫升；

（2）降低混凝土內(nèi)的溫度梯度,使溫度分布和溫降盡量均勻；

（3）使混凝土內(nèi)部溫度變化按照預(yù)想目標(biāo)發(fā)展。

為實現(xiàn)溫度控制的目的及判別溫控效果,一般將溫度控制具體分為三大溫差控制,并以此作為溫控標(biāo)準(zhǔn)。三大溫差即基礎(chǔ)溫差、上下溫差和溫度裂縫。

降低成形時混凝土的溫度,主要措施有：①降低混凝土澆筑入模溫度；②施工避開高溫時段；③避免使用新出廠的水泥；④對水泥采取遮陽降溫措施；⑤噴水冷卻集料；⑥利用新抽深井水控制拌和水溫度,或根據(jù)情況在拌和水中加碎冰來降低拌和水溫度；⑦在生產(chǎn)及澆筑時對配料、運(yùn)送、泵送及其他設(shè)備遮陽或冷卻。

富容大廈基礎(chǔ)底板混凝土澆筑時是在5月份,中午溫度已較高,各方慎重考慮后決定的施工方案是用四臺輸送泵澆筑混凝土,每個混凝土布料點設(shè)三個振搗棒,主要利用晚上時間,用兩個夜晚和一個白天（實際時間從第一天下午五點到第三天早晨九點半共約四十多個小時）澆筑完,大部分混凝土澆筑都避開了中午時段,與此同時要求混凝土供應(yīng)商作好溫控措施。

5 后澆帶的留置與處理

大體積混凝土施工中,合理分縫分塊,不僅可以減輕約束作用,縮小約束范圍；同時也可利用澆筑塊的層面進(jìn)行散熱,降低混凝土內(nèi)部的溫度。另外,尚可滿足綁扎鋼筋、預(yù)埋螺栓等工序的操作需要,但接縫的處理必須滿足防止?jié)B漏水的要求。

后澆帶的設(shè)置和處理如設(shè)計無規(guī)定時,其間距一般為20～30m,縫寬1m,可在后澆帶形成40 d后封閉,冬期可適當(dāng)延長。封閉前,應(yīng)仔細(xì)鑿毛,并將鋼筋按設(shè)計要求連接好,再用補(bǔ)償收縮混凝土（亦可在普通混凝土中摻入膨脹劑）將縫灌注密實。

富容大廈基礎(chǔ)底板基本呈方形,長約72m,寬約31m,根據(jù)設(shè)計要求并結(jié)合現(xiàn)場實際情況,決定平行短邊方向設(shè)置兩條后澆帶,并在形成47 d后進(jìn)行了封閉。

6 混凝土的溫度監(jiān)測

混凝土溫度的監(jiān)測主要是指混凝土的出罐溫度、入模溫度、混凝土內(nèi)部溫度的監(jiān)測,混凝土在澆筑過程中每隔4 h測量一次原材料溫度,每隔2 h測量一次出罐溫度和入模溫度,控制其入模溫度不超過16℃?；炷羶?nèi)部溫度的監(jiān)測,我們主要是根據(jù)根據(jù)基礎(chǔ)底板的形狀、尺寸和標(biāo)高在施工段布置測溫點,每個點均預(yù)埋鋼管至基礎(chǔ)底部和中部,分別監(jiān)測記錄混凝土底、中、面部溫度。測溫從混凝土澆筑4 h后開始,其時間間隔為前4日2 h一次,第5～8日4 h,第9日起12 h,持續(xù)到14 d。

結(jié)合水化熱預(yù)測計算及溫度測試記錄,當(dāng)內(nèi)外溫度大于25℃時,必須采取措施加以控制：（1）如果混凝土體積大而表面積較小時,宜在內(nèi)部預(yù)埋管道,通過循環(huán)水來散發(fā)混凝土內(nèi)部的熱量；（2）夏季施工時,應(yīng)采取冰水或冷水拌制混凝土。以降低混凝土的人模溫度；（3）冬季施工時,應(yīng)采取草苫覆蓋或采用雙覆塑苯板覆蓋,以減少表面熱量的散發(fā)；（4）如果采用磚胎膜,在混凝土澆筑前,胎模采用素土虛填,既可起到保溫作用。又可抵消來自混凝土對磚胎模產(chǎn)生的側(cè)壓力。不致脹模

溫度監(jiān)測為檢查混凝土塊體溫度是否滿足溫控標(biāo)準(zhǔn),溫控措施是否有效,就必須進(jìn)行溫度臨測與管理,并做詳細(xì)記錄,實行情報信息化施工。溫度監(jiān)測就是在混凝土中埋入一定量的測溫儀器,測量混凝土不同部位溫度變化過程,檢驗不同時期的溫度特性。當(dāng)溫控措施效果不佳,達(dá)不到溫控標(biāo)準(zhǔn)時,可及時采取補(bǔ)救措施。

富容大廈基礎(chǔ)底板設(shè)有九處溫度檢測點,由于溫控措施得當(dāng),在整個溫度監(jiān)測過程中沒有出現(xiàn)溫差達(dá)到或超過25℃的情況。

7 細(xì)石混凝土填補(bǔ)

當(dāng)蜂鍋比較嚴(yán)重或露筋較深時,應(yīng)除掉附近不密實的混凝土和突出的骨料顆粒,用清水刷凈并充分濕潤后,再用比原強(qiáng)度等級高一級的細(xì)石混凝土填補(bǔ)并仔細(xì)搗實,對孔洞的補(bǔ)強(qiáng),可在舊混凝土表面采用處理施工縫的方法處理,將孔洞處疏松的混凝土和突出的石子鑿掉,孔洞頂部要鑿成斜面,避免形成死角,然后用水刷洗干凈,保持濕潤72 h后,用比原混凝土強(qiáng)度高一級的細(xì)石混凝土搗實,以免新舊混凝土的接觸面上出現(xiàn)裂縫。

富容大廈基礎(chǔ)底板對少量蜂鍋比較嚴(yán)重和露筋較深部位按上述辦法進(jìn)行了處理,使新舊混凝土的接觸面上未出現(xiàn)裂縫。

8 結(jié)語

（1）本基礎(chǔ)礎(chǔ)底板工程采用的多種控制裂縫措施,經(jīng)過時間證明是有效可行的,并對今后其他工程的施工有借鑒和參考作用。

（2）混凝土配合比選用低熱微膨脹水泥、粉煤灰替代部分水泥、摻加減水劑、合理布置循環(huán)冷卻水管及采用混凝土分層澆筑施工工藝等措施,溫度控制效果明顯,節(jié)省混凝土直接成本及工期,社會及經(jīng)濟(jì)效益顯著。

（3）大體積混凝土施工是一個系統(tǒng)工程。不僅要有技術(shù)措施。而且還要有組織措施和管理措施.為保證施工處于受控狀態(tài)。澆筑時應(yīng)建立由施工、監(jiān)理、甲方等多方共同組成的現(xiàn)場質(zhì)量保證體系機(jī)構(gòu)。對保證混凝土的澆筑質(zhì)量和連續(xù)施工有很好的作用：后期的監(jiān)測、養(yǎng)護(hù)最為關(guān)鍵。在時間、人員、材料、設(shè)備上一定要予以保證。

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