某高鐵車站大體積混凝土施工技術(shù)及質(zhì)量控制

張 文 龍

(中鐵十二局集團建筑安裝工程有限公司，山西 太原 030024)

1 工程概況

本工程為重慶至貴陽鐵路擴能改造重慶西站站房及相關(guān)工程，是在既有重慶東站的站址上新建的集城市軌道、公交、長途、出租和社會車輛等各種交通方式為一體的客運綜合交通樞紐，主體工程包括站房(含框架橋)、無柱雨篷、高架橋、行包地道四大部分，總建筑面積約12萬m2。站房東西總進深450 m，東側(cè)為主站房面寬276 m，高度最高點38.4 m，跨站臺高架區(qū)域面寬150 m。本工程站房主體結(jié)構(gòu)體系為現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)+鋼結(jié)構(gòu)屋蓋結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)為人工挖孔灌注樁基礎(chǔ)及柱下獨立基礎(chǔ)形式。

大體積混凝土部位：本工程大體積混凝土主要集中在站房基礎(chǔ)、底板、反梁和頂板部分、高架橋柱墩和基礎(chǔ)、框架橋等，最小截面尺寸均超過1 m，局部厚度達到3.5 m，屬于大體積混凝土。

2 施工工藝及方法

2.1 施工工藝流程

作業(yè)準備→混凝土運輸、布料→混凝土澆筑、振搗→保溫、養(yǎng)護→測溫→根據(jù)溫度調(diào)整保溫養(yǎng)護。

2.2 混凝土澆筑、振搗

1)基礎(chǔ)筏板的混凝土施工采用分層推進法，即“分段定點，一個坡度，薄層澆筑，循序推進，一次到位”的方法。每層振搗后斜面分層厚度和坡度要控制好，混凝土輸送管口配置2根～4根50型振搗棒，要將混凝土振搗密實，不能出現(xiàn)漏振(見圖1)；在混凝土初凝前進行二次振搗，可以排除由于泌水在水平鋼筋和粗骨料下部產(chǎn)生的空隙，提高混凝土和鋼筋之間的握裹力，減少混凝土內(nèi)部的微裂縫，增強混凝土的密實度。為防止表面出現(xiàn)收縮裂縫，混凝土初凝前進行找平后，用木抹子抹壓；初凝后終凝前再用木抹子抹壓1遍，使混凝土表面更密實，閉合收水裂縫，避免收縮裂縫產(chǎn)生。

2)獨立承臺混凝土澆筑采用全面分層法澆筑：即整個基礎(chǔ)內(nèi)澆筑混凝土要進行整體全面分層，在全面澆筑完第一層后再進行第二層的澆筑之前，第一層澆筑的混凝土還未初凝，這樣逐層進行，直至澆筑好，振搗方法同前。

3)一次需澆筑的混凝土應(yīng)連續(xù)進行，間歇時間不得超過3.5 h。在混凝土澆筑過程中應(yīng)控制混凝土澆筑、養(yǎng)護時中心與外表的溫差不超過25 ℃，且將溫度梯度控制在15 ℃/d。

4)由于大體積混凝土容易產(chǎn)生泌水，表層鋼筋上部混凝土會產(chǎn)生微裂縫，表層鋼筋下方會產(chǎn)生水分，為了防止這種情況的發(fā)生，在混凝土澆搗密實后，用木抹子磨平搓毛2遍～3遍，初凝前再用鐵板壓實。

2.3 混凝土保溫、養(yǎng)護

1)在混凝土澆筑完畢和二次抹壓后要迅速在混凝土表面覆蓋一層塑料膜，之后進行蓄水養(yǎng)護。

2)用塑料薄膜覆蓋在澆筑后的混凝土表面起到保溫養(yǎng)護作用，可以防止混凝土表面因為水化速度快因脫水而產(chǎn)生干縮裂縫。

3)墻插筋及后澆帶部位是保溫的難點，要特別注意保溫養(yǎng)護。

4)混凝土澆筑前，鋼筋安裝、模板安裝、接地安裝、測溫管安放經(jīng)各部門檢查驗收合格，待混凝土初凝前工序聯(lián)檢單簽字齊全后，進行混凝土分段澆筑，經(jīng)二次抹壓成形后，立即采用薄膜覆蓋，待初凝前及時覆蓋礦棉氈，棉氈厚度應(yīng)根據(jù)混凝土內(nèi)外溫差隨時調(diào)整，養(yǎng)護時間不少于14 d。

5)施工過程中，由技術(shù)科落實對混凝土保濕保溫養(yǎng)護工作，工程部對養(yǎng)護措施的落實情況進行檢查，對沒有采取措施的要監(jiān)督整改到位，對保溫措施有松動、脫落的部位應(yīng)監(jiān)督施工人員立即恢復(fù)原狀。

6)如果澆筑混凝土時天氣較熱，宜采取措施降低混凝土原材料溫度，使混凝土入模溫度控制在30 ℃以下，在澆筑混凝土后，立刻進行保溫保濕養(yǎng)護，還要注意如果條件允許盡量避開高溫時段澆筑混凝土。

7)大體積混凝土在每次澆筑之后，按照普通混凝土進行常規(guī)養(yǎng)護之外，還要進行保溫保濕養(yǎng)護，并應(yīng)符合下列規(guī)定：

a.由專人負責保溫養(yǎng)護工作，并應(yīng)相關(guān)規(guī)范規(guī)定進行養(yǎng)護操作，并及時進行測試記錄；

b.進行保濕養(yǎng)護時，其養(yǎng)護的持續(xù)時間不少于14 d，要保證養(yǎng)護所覆蓋的薄膜始終完整，使混凝土表面保持濕潤。

c.應(yīng)分層逐步拆除混凝土保溫覆蓋層，當環(huán)境溫度與混凝土的表面溫度之間的最大溫差小于20 ℃時，可全部拆除。

d.在大體積混凝土澆筑完畢進行養(yǎng)護時，混凝土內(nèi)部的最高溫度不宜高于65 ℃，混凝土的表面溫度與其養(yǎng)護水溫度的溫差不得大于15 ℃。在混凝土養(yǎng)護的全部時間內(nèi)，混凝土結(jié)構(gòu)的內(nèi)部溫度與表面溫度的最大差值不宜大于20 ℃。當養(yǎng)護中混凝土表面溫度與環(huán)境溫度與之差超過20 ℃，混凝土表面要用薄膜覆蓋保溫。澆水養(yǎng)護時間不應(yīng)少于兩周。

2.4 混凝土的測溫

1)施工過程中要對混凝土進行測溫；在混凝土澆筑后3 d左右，筏板混凝土中部中點的溫度升到最高值，之后溫度趨于穩(wěn)定，然后開始逐步降溫。按照規(guī)范要求，大體積混凝土的養(yǎng)護要采取用測溫儀測定混凝土澆筑后的內(nèi)部和表面溫度，兩者的溫差要在設(shè)計要求的范圍內(nèi)，當設(shè)計上沒有明確要求時，溫差不宜超過25 ℃，表面溫度采取調(diào)整覆蓋的保溫層的厚度來控制。

2)測點布置原則：測點須具有代表性，能全面反映混凝土內(nèi)各部位的溫度，從混凝土高度豎直方向布置，應(yīng)包括上表面、中心和底面，從平面考慮應(yīng)包括邊角區(qū)和中部。重點觀測區(qū)域為承臺和筏板連體的基礎(chǔ)混凝土內(nèi)溫度變化，溫度檢測范圍為整個筏板混凝土的溫度變化。測溫點平面布置具體分配為站房獨立基礎(chǔ)及承臺每個配置一個測溫點，尺寸較大的獨立基礎(chǔ)和承臺設(shè)置兩個測溫點，測溫點位置盡量布于獨立基礎(chǔ)或承臺的中心位置(避開柱子位置)?；A(chǔ)梁每個設(shè)置兩個測溫點，一個點設(shè)置在基礎(chǔ)梁的中心位置，一個點設(shè)置在基礎(chǔ)梁的拐角位置。

3 質(zhì)量保證措施

3.1 混凝土工程澆筑質(zhì)量控制

1)混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的控制?；炷吝M行配置時，水泥用量和水灰比要嚴格控制，合理選擇級配，還要振搗密實，使收縮量減少，使混凝土的抗裂性增強，而且要及時認真的養(yǎng)護，防止因失水而產(chǎn)生裂縫。

2)混凝土澆筑前，要認真檢查模板的尺寸和形狀，以防澆筑后模板支撐變形和縮脹。

3)混凝土澆筑完的水平構(gòu)件的表面，在臨近混凝土初凝前適時用木抹子壓實搓毛，以防止表面產(chǎn)生收縮裂縫。

4)在大體積混凝土澆筑過程中，由于混凝土在硬化時產(chǎn)生了較大的水化熱，要及時采取外保溫措施，減少由于內(nèi)外溫差導(dǎo)致的裂縫，保證混凝土質(zhì)量，因此在大體積混凝土澆筑時，要及時埋入電子測溫探頭，埋設(shè)位置參照測溫布置圖，對大體積混凝土進行專人定時測溫，然后在混凝土澆筑完成后12 h內(nèi)用塑料薄膜或者棉氈加以覆蓋，以使得外溫差控制在25 ℃左右。

5)大體積混凝土保持適宜的養(yǎng)護濕度和溫度，從而控制混凝土里表溫差，防止混凝土裂縫的產(chǎn)生和保證混凝土強度的正常發(fā)展。如果工程實際情況允許，應(yīng)盡量增加一些養(yǎng)護時間，在拆模后應(yīng)覆蓋保護或者回填土，同時預(yù)防天氣影響，以控制混凝土里表溫差，防止混凝土出現(xiàn)早期和中期裂縫。

3.2 大體積混凝土防裂措施

1)嚴格執(zhí)行混凝土技術(shù)標準和嚴控原材料質(zhì)量，選用水化熱較低的水泥，粗細骨料的含泥量應(yīng)盡量減少(1%～1.5%以下)。

2)混凝土各種原材料的優(yōu)選。水泥在選擇時應(yīng)注意選用具備微膨脹性或者收縮性小的特點的品種；大體積混凝土中骨料的比例一般為混凝土體積的80%～83%，所以應(yīng)選擇線膨脹系數(shù)小、表面清潔無弱包裹層、巖石彈模較低、級配良好的骨料；砂首先要滿足規(guī)范要求，其次應(yīng)適當放寬細粉或石粉含量，石粉在砂子中所占比例宜在15%～18%之間；粉煤灰要求滿足細度與水泥顆粒相當，燒失量小，含堿量和含硫量低，需水量小的特點，以便在混凝土中摻和使用。為了提高混凝土性能還可以將引氣劑和高效減水劑進行復(fù)合使用，不但可以減少膠凝材料用量還可以減少大體積混凝土單位用水量，進而對提高硬化混凝土的各項性能起著重要的作用，所以引氣劑和減水劑也是提高混凝土性能的重要組分。

3)混凝土配比要進行細致分析，控制混凝土的水灰比，合理摻外加劑。

4)采用綜合措施，控制混凝土初始溫度。

5)根據(jù)具體工程性質(zhì)，充分利用混凝土后期強度，以達到減少用水量，減少水化熱和收縮的目的。

4 大體積混凝土施工注意事項

1)傍晚時候安排混凝土澆筑，避免烈日高溫天氣，以降低混凝土拌和物的入模溫度?；炷烈淮螡仓尚?，如澆筑上層混凝土時，下層混凝土已經(jīng)初凝，則按照施工縫處理，將下層混凝土鑿毛面，露出石子，并將混凝土表面清理干凈后繼續(xù)澆筑上層混凝土。

2)混凝土振搗要掌握“快插慢拔”的原則，振搗持續(xù)時間要控制好，當混凝土表面呈現(xiàn)浮漿和不再下沉、氣泡不再上浮可結(jié)束振搗，每次振搗時間約為20 s～30 s，振搗時間不可過長或過短?；炷琳駬v棒常用型號為φ50,φ30，其有效半徑分別為30 cm,15 cm，因此振搗間距不能大于其作用半徑的1.5倍，即振點間距45 cm,22 cm，振搗插入點方式選用邊格式或行列式，振搗時要保證振搗棒與模板的距離不得大于0.5R，即7.5 cm，并避免碰撞鋼筋、模板、預(yù)埋管等。

3)混凝土強度達到1.2 MPa前，不得在其上踩踏或安裝模板支架。

5 結(jié)語

大體積混凝土施工關(guān)乎整體建筑物的質(zhì)量和安全，所以要從施工工藝、原材料的選擇、混凝土的澆筑、振搗與養(yǎng)護、裂縫控制等方面來加強大體積混凝土的施工管控，提升施工質(zhì)量，從而保證整體建筑物的安全。