大體積混凝土施工技術(shù)應(yīng)用

李娟

（上海大屯能源股份有限公司建設(shè)管理部，江蘇，沛縣，221611）

大體積混凝土施工技術(shù)應(yīng)用

李娟

（上海大屯能源股份有限公司建設(shè)管理部，江蘇，沛縣，221611）

以板帶車間2300mm冷軋機(jī)設(shè)備基礎(chǔ)工程施工為實(shí)例,介紹應(yīng)用大體積混凝土溫度裂縫理論指導(dǎo)施工,以及施工質(zhì)量控制措施。

大體積混凝土；水化熱；溫度裂縫；抗?jié)B混凝土

工業(yè)建筑中的設(shè)備基礎(chǔ)、高層建筑中的厚大基礎(chǔ)底板等多為大體積鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，這類結(jié)構(gòu)由于承受巨大的荷載，整體性要求高，往往不允許留施工縫，要求一次澆筑完畢。因此，施工中必須掌握好澆筑速度，合理分層分段，保證各層各段之間結(jié)合良好，必須采取措施，防止混凝土出現(xiàn)溫度和收縮裂縫。

一、工程概況

年產(chǎn)10萬(wàn)噸高精度鋁板帶項(xiàng)目是上海大屯能源股份有限公司為實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展，占領(lǐng)世界鋁加工業(yè)至高點(diǎn)，擴(kuò)大產(chǎn)品品種，生產(chǎn)市場(chǎng)短缺的高精鋁板材，提高經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益而決策建設(shè)的關(guān)鍵項(xiàng)目。其中一臺(tái)2300mm冷軋機(jī)設(shè)備基礎(chǔ)分為基礎(chǔ)本體、地下室兩部分，基礎(chǔ)本體東西向長(zhǎng)約59.35m，南北向長(zhǎng)約60m，基礎(chǔ)頂面標(biāo)高繁多，最低標(biāo)高-6.5m，最高處為+3.615m；底板亦有多種不同標(biāo)高，最低處-9.50m?；A(chǔ)內(nèi)部設(shè)有3條主地溝，主地溝與配套地下室相連通。基礎(chǔ)內(nèi)埋有大小螺栓套管、螺栓預(yù)留孔和大量的埋設(shè)件。混凝土0.000以下采用C35抗?jié)B等級(jí)S6, 土0.000以上采用C30混凝土，抗?jié)B等級(jí)S6。配套地下室分為工藝潤(rùn)滑地下室及稀油站、液壓站地下室兩個(gè)，其中工藝潤(rùn)滑地下室為一箱形鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，工藝潤(rùn)滑地下室設(shè)有樓梯間兩個(gè)，通風(fēng)道入口三個(gè)與冷軋機(jī)主地溝接口兩個(gè)。工藝潤(rùn)滑地下室底板底標(biāo)高為-9.5m。混凝土總量約 6100立方米。

二、裂縫產(chǎn)生原因

大型設(shè)備基礎(chǔ)為大體積混凝土結(jié)構(gòu)，一次性連續(xù)澆注完成，由于體積大，水泥水化熱高，聚積在內(nèi)部的熱量不易散發(fā)，常使混凝土內(nèi)部溫度很高，而混凝土表面散熱較快，易使內(nèi)外形成較大的溫差，會(huì)使混凝土產(chǎn)生溫度變形，必將產(chǎn)生溫度應(yīng)力。由于受到外部基巖或厚大混凝土墊層的約束，從而在塊體內(nèi)又產(chǎn)生較大的降溫收縮拉應(yīng)力，如超過(guò)該齡期的混凝土極限抗拉強(qiáng)度時(shí)，將從底部產(chǎn)生裂縫，隨著收縮的增加和溫度應(yīng)力的增大，裂縫將向上延伸，有時(shí)會(huì)貫穿整個(gè)基礎(chǔ)，形成貫穿裂縫而破壞了基礎(chǔ)的整體性；同時(shí)，由于內(nèi)外溫度不一，使混凝土收縮受到里層混凝土的約束屬于內(nèi)約束，使基礎(chǔ)產(chǎn)生表面裂縫，當(dāng)裂縫呈深進(jìn)的或貫穿插性時(shí)，影響基礎(chǔ)的持久強(qiáng)度和使用功能。

三、主要防裂技術(shù)措施

1、降低水泥水化熱溫升值

（1）采用中、低熱水泥的礦渣硅酸鹽水泥配制混凝土，降低混凝土的水化熱；

（2）摻加粉煤灰，按配合比摻用Ⅱ級(jí)粉煤灰從而降低水泥用量；

（3）摻加減水劑或緩凝型減水劑，把混凝土的初凝時(shí)間控制在4.5～6小時(shí)，控制水灰比，減少用水量，改善和易性，同時(shí)水泥初凝時(shí)間的延長(zhǎng)，有利于降低澆注強(qiáng)度，避免出現(xiàn)冷縫。

2、降低混凝土澆注入模溫度

（1）用低溫水拌制混凝土，使混凝土入模溫度控制在15℃左右；

（2）石子粗骨料受高溫及日照時(shí)間長(zhǎng)時(shí)，灑水降溫；

（3）縮短混凝土運(yùn)輸和停留時(shí)間；

（4）定時(shí)檢測(cè)混凝土的出罐溫度，入模溫度及澆注完畢時(shí)的溫度。

3、提高基礎(chǔ)的極限拉伸強(qiáng)度

（1）盡可能使基礎(chǔ)造型簡(jiǎn)單，構(gòu)造合理，在薄弱易產(chǎn)生應(yīng)力集中的部位，按設(shè)計(jì)配制構(gòu)造鋼筋，大塊體構(gòu)造鋼筋按設(shè)計(jì)要求設(shè)置溫度配筋，提高抗裂性；

（2）混凝土摻加UEA膨脹劑，并嚴(yán)格控制粗、細(xì)骨料的規(guī)格和質(zhì)量。粗骨料選用2～4cm堅(jiān)硬碎石，顆粒級(jí)配符合篩分曲線，針狀、片狀少于15%，含泥量控制小于1%；細(xì)骨料選用中粗砂，要求細(xì)度模數(shù)2～8，平均粒徑大于或等于0.38mm，含泥量小于1%，提高混凝土的抗拉強(qiáng)度。混凝土配合比、材料、外加劑等均須由試驗(yàn)室進(jìn)行檢驗(yàn)合格后試配并使用；

（3）采取合理的施工工藝，嚴(yán)格控制混凝土的配料和水灰比；混凝土采取薄層澆注，振搗密實(shí)，及時(shí)排除混凝土表面的泌水及浮漿，保證混凝土密實(shí)，強(qiáng)度均勻；

（4）嚴(yán)格按設(shè)計(jì)要求施工沉縮縫，確保沉縮縫正確有效。

4、加強(qiáng)溫度控制與養(yǎng)護(hù)

（1）在基礎(chǔ)較厚的部位設(shè)置測(cè)溫點(diǎn)，水平方向點(diǎn)與點(diǎn)間距不大于4m，在高度方向，點(diǎn)與點(diǎn)間距為0.5～1m。設(shè)專人測(cè)溫，1～20d內(nèi)每4h測(cè)溫一次，20～30d內(nèi)，每8h測(cè)溫一次，掌握基礎(chǔ)內(nèi)部溫度場(chǎng)情況，控制基礎(chǔ)混凝土內(nèi)溫差在25℃以內(nèi)，降溫速度在1.5℃/h以內(nèi)，發(fā)現(xiàn)溫差過(guò)大，降溫速度過(guò)快，及時(shí)保溫處理；

（2）混凝土澆注后，根據(jù)實(shí)測(cè)的溫度值和溫度升降曲線，計(jì)算出降溫時(shí)混凝土的累計(jì)拉應(yīng)力實(shí)際值和該齡期混凝土拉應(yīng)力理論值，兩者比較，若實(shí)際值超過(guò)理論值時(shí)，應(yīng)采取保溫措施，使緩慢降溫，提高齡期強(qiáng)度；

（3）拆模后應(yīng)在混凝土表面覆蓋兩層草袋、塑料薄膜蓄熱保溫，并適當(dāng)灑水養(yǎng)護(hù)，以促進(jìn)水化，有利于混凝土緩慢降溫、縮小溫差、提高早期抗拉強(qiáng)度。灑水養(yǎng)護(hù)時(shí)間不少于14d，較大平面或深坑也可在表面蓄水養(yǎng)護(hù)；

（4）基礎(chǔ)拆模后,刷完冷涂防水層后，抓緊周圍土方回填，避免基礎(chǔ)長(zhǎng)期暴露。

四、混凝土施工

1、基礎(chǔ)施工

基礎(chǔ)采取將本體三次澆注完成，混凝土運(yùn)輸及澆注方法為用2臺(tái)混凝土輸送泵進(jìn)行輸送，澆筑混凝土快凝固的地點(diǎn)，會(huì)形成冷縫時(shí)，用輸送泵靈活機(jī)動(dòng)地澆筑，以保證不出現(xiàn)實(shí)際上的施工冷縫，澆注部位配布料管直接將混凝土送入基礎(chǔ)模板內(nèi)?；炷翝沧⒂缮畹綔\，全面分層均衡攤鋪，每層澆注厚度為300mm，保持各處沿基礎(chǔ)全高大體均勻上升，施工從短邊開始向長(zhǎng)邊推進(jìn)，澆完一層再澆第二層，順序連續(xù)澆筑到頂。不允許出現(xiàn)嚴(yán)重的高低不平現(xiàn)象，特別是溝道兩側(cè)要對(duì)稱均勻下灰，以防止把模板擠偏。每層厚度最大不超過(guò)500mm，分層應(yīng)保證上下層結(jié)合良好，不出現(xiàn)實(shí)際上的施工冷縫。

混凝土的澆筑振搗用插入式振動(dòng)器振搗，插點(diǎn)間距控制在50cm之間,快插慢拔,振搗均勻密實(shí)。盡量避免過(guò)分振搗，以表面泛漿，不出現(xiàn)氣泡，無(wú)明顯下沉現(xiàn)象為宜。

2、配套地下室施工

配套地下室為箱形結(jié)構(gòu)，一次澆注困難較大，地下室頂板支撐加固較難，為保證施工質(zhì)量，地下室均分兩次澆筑，第一次澆筑地下室底板及500mm高墻壁，第二次澆筑剩余墻壁及地下室頂板。沿施工縫周圈安設(shè)3mm鋼板止水帶，以保證地下水不會(huì)滲入地下室。

五、結(jié)束語(yǔ)

大體積混凝土施工前一定編制好切實(shí)可行的施工方案和合理周密的施工措施。充分做好施工準(zhǔn)備,施工中要嚴(yán)格按照施工方案要求組織施工和進(jìn)行質(zhì)量控制。應(yīng)從盡量減少水化熱、控制砼澆注溫度、加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)、早日回填等技術(shù)措施以控制溫度差；設(shè)置滑動(dòng)層、分段分塊施工以減少邊界約束作用。防止砼出現(xiàn)溫度和收縮裂縫，保證砼澆注質(zhì)量。

[1]《建筑地基基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》GB50202—2002中國(guó)建筑工業(yè)出版社

[2]《 混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》GB50204—2002中國(guó)建筑工業(yè)出版社

[3]《混凝土泵送技術(shù)規(guī)程》JGJ/T10—95中國(guó)建筑工業(yè)出版社

[4]《混凝土質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)》GB50164—92中國(guó)建筑工業(yè)出版社

TU965

1674-3954（2011）03-0136-01