關于大體積混凝土施工技術的探討

摘要：隨著社會發(fā)展，越來越多工程需要運用大體積混凝土施工技術。對于大體積混凝土施工來說，由于混凝土體積較大，施工時其溫度應力也相當顯著從而較容易地產生有害裂縫。本文通過結合壓縮機基礎混凝土施工，提出行之有效的大體積混凝土有效的澆筑方法以及相應的溫控措施，為同類工程提供參考。

關鍵詞：混凝土施工；大體積混凝土；溫控技術；溫度監(jiān)測

一、引言

大體積混凝土是指最小斷面尺寸大于1m以上的大體量混凝土，或者預計會因混凝土中膠凝材料水化反應引起溫度變化或收縮產生的有害裂縫的混凝土。其中安陽中盈60萬噸/年尿素項目中，造粒塔基礎、壓縮/冰機基礎底板、 C02壓縮機基礎等屬于大體積混凝土構件。其結構厚大，配筋密集，在施工中，混凝土除滿足一般施工要求外，還應采取特殊處理措施，保證混凝土連續(xù)澆筑，控制溫度應力，防止裂縫產生。

二、合成氣壓縮機基礎簡介

安陽中盈化肥60萬噸/年尿素項目中氨壓縮機基礎形式為筏板基礎，氨壓縮機基礎筏板底長17400mm、寬6700mm、高1600mm.基礎筏板頂長16400m、寬6400mm、高1500mm/1600mm。該筏板基礎的混凝土施工屬于典型的大體積混凝土施工。為了能有效地阻止混凝土表面裂縫的出現(xiàn)，同時有效提高混凝土的抗裂性，在混凝土混合料中摻入聚丙烯纖維等材料。本工程通過在筏板基礎混凝土施工中在摻入膨脹劑，要求膨脹劑摻量為：后澆帶處摻量為膠凝材料重量的12%，其余的摻量為膠凝材料重量的8%；同時外加劑的摻量還應當符合《混凝土外加劑應用技術規(guī)程》GB50119-2003的相關要求，其中要求后澆帶砼應滿足填充用膨脹混凝土的性能要求，其余砼應滿足補償收縮混凝土的性能要求。

三、合成氣壓縮機基礎混凝土施工技術要求

（一）工藝流程

（二）材料要求

水泥：優(yōu)先選用高強低水化熱水泥，并具備合格證及復試報告；

粉煤灰：摻入混合料，減少水泥用量，降低水化熱。粉煤灰技術性能符合技術要求。

微膨脹劑：摻加微膨脹劑，以控制裂縫形成，并向監(jiān)理申報材料合格證明，試行“雙摻”控制；

砂石：具有材料試驗報告，級配良好。砂石骨料含泥量不超過1%和3%。高溫季節(jié)，通過冷水攪拌，骨料沖洗降溫，避免曝曬，降低混凝土出機溫度。

（三）澆筑要求

1.澆筑方法。

大體積混凝土溫度峰值大小，與原材料帶入的初始熱量有關，其施工澆筑宜選在氣溫較低季節(jié)進行，由于環(huán)境氣溫低，砂、石、水泥、拌含水、摻合料溫度均較低，原材料帶入熱量??；由于氣溫低，水泥水化速度放慢，使水化熱溫度峰值降低并向后延遲，同時也會減小季節(jié)降溫的溫差值。如果工期要求需要在氣溫高的夏季施工，必須采取能降低原材料溫度的措施.控制入模溫度使其盡量減??；如采用地下水拌制混凝上（埋深10m以下，一般為10-15℃），砂、石、水泥、摻合料堆放應遮擋通風，避免陽光直接照曬?；炷翑嚢柽\輸車、泵送輸送管道應覆蓋遮擋避免陽光直接照曬。對本工程筏板基礎的大體積混凝土采取斜面分層連續(xù)澆筑，同時控制每層混凝土為500mm以內，澆筑時從一端澆起，采取拆管退后澆筑方式，即邊拆卸水平輸送管，邊向后推進澆筑，當端部混凝土澆筑到標高后，開始拆管向后推進，同時邊澆筑邊振搗，保證混凝土的和易性。

2.施工縫設置。

所有施工縫表面必須鑿去表面浮漿，露出石子，澆筑前灑水濕潤并用與混凝土相同成份的水泥砂漿進行接漿處理。施工縫必須垂直或水平位置，嚴禁留斜縫，若在澆筑過程中，由于設備故障而無法連續(xù)澆筑時，必須按規(guī)范要求留置施工縫。

（四）養(yǎng)護

為了保證新澆筑的混凝土有適宜的的硬化條件，防止在早期由于干縮產生裂縫，大體積混凝土應在澆筑完畢后及時覆蓋，并灑水養(yǎng)護，以保持混凝土表面經(jīng)常濕潤。養(yǎng)護時間需經(jīng)溫度應力驗算。灑水時應注意水溫與混凝土中心溫度之差不得超過25℃，混凝土表面還應及時用塑料薄膜覆蓋，上部加蓋一層氈布，以便做到既保水又保溫。

四、合成氣壓縮機基礎混凝土澆筑溫控措施

（一）體積混凝土澆筑前的裂縫控制的理論計算

混凝土澆筑施工前，根據(jù)施工擬采取的防裂措施和現(xiàn)有的施工條件，先計算混凝土的水泥水化熱的絕熱最高溫升值，各齡期收縮變形值，收縮當量溫差和彈性模量，然后通過計算，估量可能產生的最大溫度收縮力，如果不超過混凝土土的抗拉強度，則表示所采取的防裂措施能有效控制，預防裂縫的能力，如果超過混凝土的抗拉強度，則可采取措施調整混凝土的入模的溫度，降低水化溫度，降低混凝土內外溫度差，改善施工操作工藝，混凝土拌合物性能性能，提高抗拉強度或改善約束等技術措施重新計算，直至計算的應力在允許的范圍。

（二）控制溫度和收縮裂縫的技術措施

在混凝土內預埋單層環(huán)狀φ48χ3.5的散熱鋼管，管內灌水，用潛水泵使水循環(huán)，強化降低混凝土內部水化溫度，混凝土內預埋降溫鋼管。

（三）砼溫度控制與記錄

1.測溫孔設置。在混凝土結構內部有代表性的部位部置測溫點，測溫點布置應在邊緣與中間，按十字交叉布置，間距為3-5m，沿澆筑高度應布置在底部中間和表面，測點距離底板四周邊緣要大于1米。通過測溫全面掌握混凝土養(yǎng)護期間其內部的溫度分布狀況及溫度梯度變化情況，以便定量、定性地指導控制降溫速。

在合成氣壓縮機基礎中設置不少于Φ30四根PVC管，其中基座底板5根。用溫度計測溫，詳見下圖所示：

2.測溫時間。

設專人測溫，待砼終凝后，將玻璃棒溫度計插入測溫孔測溫，在升溫階段每4小時測一次（大體積混凝土在澆筑完成后，一般在4小時左右開始升溫，72小時溫度達到最高值，之后趨于穩(wěn)定不再升溫，并且開始逐步降溫）。降溫階段每8小時測溫一次，同時應測相應大氣溫度，計劃測至第14天（即養(yǎng)護齡期）。要求里表溫差不大于25℃，砼表面溫度與大氣溫度不大于20℃，蓄水與混凝土溫差控制在25℃以內。在讀取溫度時，確定溫度計插入管內時間不少于5min。

3.測溫記錄。

按監(jiān)理要求表格式樣填寫大體積混凝土結構測溫記錄和測溫示意圖，作為交工技術資料存檔。

五、特殊工藝或關鍵控制點的控制

（一）混凝土澆筑

為便于沿水平逐層上升并便于檢查，應在基礎內模板上每隔一定距離，測上標高，畫上分層線，使之便與觀測和控制；同時應注意使各澆灌區(qū)澆筑、下灰，進度應大體均衡，以避免各區(qū)層次不一，高低不平，造成較大高差，而使模板走動；或振動低處，使高處已振實的混凝土受側振而松塌。

（二）工縫處理

對于混凝土全面分層帶來的水平施工縫應在下層混凝土未硬化前，在混凝土表面插上短的鋼筋頭，以加強與上層混凝土的連接，鋼筋長度20cm，采用Ф8或Ф10，每平方米一根。

（三）混凝土養(yǎng)護

混凝土養(yǎng)護初期，應努力提高混凝土養(yǎng)護環(huán)境溫度，其里表溫差控制在25℃以內，使得混凝土內部溫升峰值出現(xiàn)之前，混凝土具有一定抗拉強度。

六、施工注意事項

施工質量注意事項：

（一）降溫收縮裂縫

采用水化熱低的材料。在保證混凝土不出現(xiàn)施工縫的前提下，盡量延緩上層覆蓋下層表面的時間，使混凝土內部熱量得以充分散發(fā)。澆筑時，混凝土下落的自由傾落高度不得超過2m，如超過2m時則必須采用下串筒等措施。

（二）表面溫度裂縫

基礎混凝土終凝前進行表面二次抹壓，以消除其早期硬化過程中產生的表面硬化收縮裂縫。

（三）蜂窩

混凝土攪拌時嚴格控制配合比，經(jīng)常檢查，保證材料計量準確?；炷翍韬暇鶆?，顏色一致其延續(xù)攪拌最短時間按相關規(guī)范執(zhí)行。搗實混凝土拌合物時，插入式振搗器移動間距不應大于其作用半徑的1.5倍；振搗器至模板的距離不應大于振搗器有效作用半徑的1/2。

（四）縫隙夾層

在已硬化的混凝土表面上繼續(xù)澆筑混凝土前，應除掉表面水泥薄膜和松動石子或軟弱混凝土層，并充分濕潤和沖洗干凈，殘留在混凝土表面的水應予清除。在澆筑前，施工縫宜先鋪抹水泥漿或與混凝土相同的減石子砂漿一層。

七、結論

對大體積混凝土工程而言，其質量的優(yōu)劣直接取決于溫控措施的成敗，當大體積混凝土施工時應采取多種措施確保工程質量。例如從材料優(yōu)選用，配合比優(yōu)化設計，混凝土澆筑方案，養(yǎng)護措施及測溫控制等多方面綜合措施進行溫度控制，其中大體積混凝土澆筑完成后，冷卻水降溫措施是積極主動并且高效的。

參考文獻：

[1]《大體積混凝土工程施工規(guī)范》（GB50496-2009）.

[2] 《建筑施工手冊》.

[3]《混凝土工程與技術》.

作者簡介：

姓名：婁芬蘭，女，參加工作時間：2011年9月；所屬單位：中化二建集團有限公司河南分公司；職稱：助理工程師。參與建設項目：1.安陽中盈60萬噸/年尿素項目；2.晉煤天慶18305項目；3.洛陽20萬噸/年乙二醇項目。