大體積混凝土施工技術(shù)措施和控制方法

河南省公路工程局集團(tuán)有限公司 張延增 史少燕

大體積混凝土施工技術(shù)措施和控制方法

河南省公路工程局集團(tuán)有限公司 張延增 史少燕

在建筑工程中的大體積混凝土結(jié)構(gòu)中，由于結(jié)構(gòu)截面大，水泥用量多，水泥水化所釋放的水化熱會產(chǎn)生較大的溫度變化和收縮作用，由此形成的溫度收縮應(yīng)力是導(dǎo)致鋼筋混凝土產(chǎn)生裂縫的主要原因。這種裂縫有表面裂縫和貫通裂縫2種，在不同程度上都屬有害裂縫。

一、大體積混凝土施工質(zhì)量保證的技術(shù)措施和控制方法

1．大體積混凝土澆筑的質(zhì)量控制。根據(jù)混凝土配合比要求，跟蹤檢查進(jìn)入現(xiàn)場的混凝土質(zhì)量，現(xiàn)場試驗人員應(yīng)目測混凝土和易性、離析狀況、混凝土用料規(guī)格，并按施工組織設(shè)計要求定時、定量抽查混凝塌落度。一旦發(fā)現(xiàn)異常情況，應(yīng)提出暫緩該車或該批混凝土澆搗，并報總監(jiān)理工程師處理。

檢查現(xiàn)場試塊。操作人員試塊制作組數(shù)應(yīng)符合規(guī)范要求，試塊抽取應(yīng)有代表性，反映不同泵站及時間段混凝土強(qiáng)度。試塊拆模后應(yīng)及時送至標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)室存放，并與施工現(xiàn)場同條件養(yǎng)護(hù)混凝土試塊同步制作（按設(shè)計和施工要求）。

商品混凝土到現(xiàn)場后嚴(yán)禁加水，若因為混凝土塌落度而影響泵送時，應(yīng)立即將不合格混凝土推出現(xiàn)場，并及時通知混凝土攪拌站進(jìn)行調(diào)整。

基礎(chǔ)承臺板混凝土澆搗，應(yīng)從一個方向斜坡式分層澆搗，混凝土振搗由上下、前后同時進(jìn)行，監(jiān)理人員應(yīng)現(xiàn)場檢查混凝土振搗的均勻性，嚴(yán)禁出現(xiàn)振搗不實(shí)或漏振情況。

經(jīng)常觀察澆搗面混凝土狀況，一旦發(fā)現(xiàn)混凝土有初凝前兆（用鋼筋插入有明顯孔洞），應(yīng)及時督促施工方調(diào)整局部混凝土澆搗順序，避免出現(xiàn)施工冷鋒，施工現(xiàn)場重點(diǎn)注意以下部位。

（1）落深和面積較大的承臺部位。電梯和設(shè)備井坑，外墻板及水池墻板高低止水口部分；由于每個泵臺速度不勻或個別由于停泵導(dǎo)致混凝土不連續(xù)供應(yīng)部位的質(zhì)量，并在混凝土初凝前督促施工方進(jìn)行二次泌水處理，克服混凝土早期脫水裂縫，檢查混凝土平整度；檢查現(xiàn)場測溫落實(shí)情況，及時分析溫度差變化，組織有關(guān)方面及時解決混凝土澆搗過程中出現(xiàn)的技術(shù)問題。

（2）根據(jù)溫度變化及時落實(shí)已澆搗至設(shè)計標(biāo)高部分的混凝土表面保溫工作，保溫塑料薄膜覆蓋前必須完成二次泌水處理，減少混凝土表面裂縫，并澆水濕潤。薄膜覆蓋必須落實(shí)，薄膜內(nèi)保留一定水分，其他保溫材料根據(jù)溫度變化分層覆蓋。

（3）基礎(chǔ)承臺混凝土澆筑過程中要采取措施，降低混凝土的入模溫度，控制坍落度?？刂铺涠鹊牟▌?，不得加水，并要振搗密實(shí)。

（4）混凝土澆搗方法從一個方向斜坡式分層連續(xù)澆搗，不留施工縫。

（5）混凝土振搗采用上下、前后同時振搗的方法進(jìn)行，即在混凝土澆筑點(diǎn)上下配備振搗棒操作工進(jìn)行振搗。由于混凝土坍落度大，混凝土流淌坡度小，距離長，依次在澆筑點(diǎn)后面配備振搗人員對斜坡進(jìn)行振搗，為了便于下坑內(nèi)施工，操作人員在承臺側(cè)模處開設(shè)若干孔洞供操作人員上下。

2．大體積混凝土養(yǎng)護(hù)的控制。根據(jù)方案布置圖，混凝土澆筑前檢查測溫點(diǎn)布設(shè)情況及防止?jié)仓r損壞該設(shè)施，并建立測溫點(diǎn)初始值?；炷脸跄埃鋵?shí)二次泌水處理，克服由于早期脫水引起的裂縫，并適量澆水后覆蓋薄膜，落實(shí)保溫措施。根據(jù)施工要求，嚴(yán)格檢查混凝土保溫措施落實(shí)情況。混凝土澆搗過程中以及養(yǎng)護(hù)期內(nèi)，應(yīng)嚴(yán)密監(jiān)測混凝土內(nèi)溫度的變化情況。自澆搗時起1～7 天，每1小時測定一次；第8～14天，每4小時測定一次?？刂苹炷恋臏夭睿?dāng)溫差超過 25℃時應(yīng)督促施工方進(jìn)一步落實(shí)加強(qiáng)保溫措施。

大體積混凝土養(yǎng)護(hù)一般不少于 7天，并根據(jù)板中心混凝土溫度變化及同條件養(yǎng)護(hù)的混凝土試塊強(qiáng)度確定養(yǎng)護(hù)周期。混凝土的養(yǎng)護(hù)應(yīng)采用保溫，保濕及緩慢降溫的技術(shù)措施，一般澆筑厚度大于 3 m時，要求考慮在大體積混凝土內(nèi)部設(shè)置冷卻水循環(huán)降溫措施，設(shè)冷卻水管，并通過溫度檢測控制混凝土中心與表面的溫度，混凝土內(nèi)部與冷卻水的溫度控制在 25℃以內(nèi)。

3．降低水泥水化熱和變形。

（1）在厚大無筋的或少筋的大體積混凝土中，摻加總量不超過 20%的大石塊，減少混凝土的用量，以達(dá)到降低水化熱和節(jié)省水泥的目的。

（2）改善配筋。為了保證每個澆筑層上下均有溫度筋，可建議設(shè)計人員將分布筋做適當(dāng)調(diào)整。溫度筋宜分布細(xì)密，一般用ф 8鋼筋，雙向配筋，間距 15cm，這樣可以增強(qiáng)抵抗溫度應(yīng)力的能力。

二、大體積混凝土的信息化施工

大體積混凝土施工應(yīng)加強(qiáng)測溫和溫度控制，實(shí)行信息化控制，隨時控制混凝土內(nèi)的溫度變化，以便及時調(diào)整保溫及養(yǎng)護(hù)措施，使混凝土的溫度梯度和濕度不至過大，以有效控制裂縫的出現(xiàn)。

1．溫度監(jiān)測。為掌握基礎(chǔ)內(nèi)部混凝土實(shí)際溫度變化情況，了解冷卻水管進(jìn)出水溫度，對基礎(chǔ)內(nèi)外部以及進(jìn)出水管進(jìn)行測溫記錄，密切監(jiān)視溫差波動，指導(dǎo)混凝土的養(yǎng)護(hù)工作，并同時控制冷卻水流量以及流向。

測溫設(shè)備可采用“大體積混凝土溫度微機(jī)自動測試儀”，溫度傳感器預(yù)先埋設(shè)在測點(diǎn)位置上，基礎(chǔ)承臺測點(diǎn)位置分承臺內(nèi)部、薄膜下溫度、室內(nèi)室外溫度、冷卻水管進(jìn)、出水溫度設(shè)置。測點(diǎn)溫度、溫差以及環(huán)境溫度的數(shù)據(jù)與曲線用電腦打印繪制。當(dāng)混凝土內(nèi)外溫差超過控制要求時，系統(tǒng)馬上報警。測溫點(diǎn)的布置應(yīng)考慮由于大體積混凝土澆筑順序時間不一致，應(yīng)由各區(qū)域均勻布置，核心區(qū)、中心區(qū)為重點(diǎn)。

2．監(jiān)測結(jié)果及其分析。根據(jù)各測點(diǎn)所測溫度匯總混凝土溫度情況表，并繪制基礎(chǔ)混凝土升降溫曲線，了解本工程大體積混凝土測溫情況和特點(diǎn)。根據(jù)一般規(guī)律，大體積混凝土澆搗結(jié)束后，在基礎(chǔ)的中心部位將形成高溫區(qū)，升溫時間為 60～70小時，高溫持續(xù)時間較長，均在30～40小時。混凝土的入模溫度較高，會加快水泥水化的進(jìn)行，故早期水化熱急劇上升，將造成混凝土的升溫速度加快。當(dāng)混凝土保溫層揭除后，混凝土表面溫度會明顯受晝夜大氣溫度的影響，溫度下降。一般循環(huán)冷卻水帶走的中心部位混凝土的熱量較四周表面和底部要多，因此，中心部位混凝土因冷卻水所產(chǎn)生的降溫數(shù)值大，混凝土四周表面和底部所產(chǎn)生的降溫數(shù)值小。在實(shí)際施工中可根據(jù)詳細(xì)測溫情況，進(jìn)行分段計算。

總之，為了有效地控制有害裂縫的出現(xiàn)和發(fā)展，必須從控制混凝土的水化升溫、延緩降溫速率、減小混凝土收縮、提高混凝土的極限拉伸強(qiáng)度、改善約束條件和設(shè)計構(gòu)造等方面全面考慮，結(jié)合實(shí)際采取措施。