高標(biāo)號大體積混凝土異形試驗臺設(shè)備基礎(chǔ)質(zhì)量控制要點

劉江濤

（中國直升機設(shè)計研究所，江西 景德鎮(zhèn)333001）

1 引言

高標(biāo)號大體積混凝土異形設(shè)備基礎(chǔ)有著較高的施工要求，有著容易開裂、水化熱高等特點，尤其是在具體施工中，要避免混凝土因水泥水化熱出現(xiàn)溫度應(yīng)力裂縫。因此，要高度重視設(shè)備基礎(chǔ)大體積混凝土澆筑，將之作為施工重難點[1]。需要從技術(shù)措施、材料選擇等多方面著手，使準(zhǔn)備工作更為全面，進而使設(shè)備基礎(chǔ)大體積混凝土的有序施工得以保障。大體積混凝土施工的重難點，就是要最大限度地減少溫度應(yīng)力所產(chǎn)生的影響，避免產(chǎn)生裂縫。

2 工程概述

擬建918 號試驗廠房室外試驗場地位于景德鎮(zhèn)市602 所內(nèi)，總建筑面積約300m2，地基沉降的敏感程度為敏感。場地位于半山腰，南、北、東三面為樹林，西面為漿砌片石擋土墻，周邊30m 范圍無建（構(gòu)）筑物。試驗臺設(shè)備基礎(chǔ)位于918 號復(fù)合推力全系統(tǒng)試驗廠房西北，基礎(chǔ)為鋼筋混凝土筏板基礎(chǔ)，C60混凝土，抗?jié)B等級P6，筏板厚1500mm，側(cè)壁高2000mm，頂板厚1880mm，混凝土約1000m3，屬大體積混凝土。

3 技術(shù)準(zhǔn)備

高標(biāo)號混凝土開始澆筑時，要對混凝土的表面溫度和中心溫度、大氣溫度和表面溫度的差值進行控制，內(nèi)部預(yù)埋冷卻管通水降溫，避免混凝土發(fā)生溫度裂縫。在冬天施工的時候，平均大氣溫度只有約5~10℃，一般要采用2 方面措施來控制混凝土的中心溫度：（1）提高混凝土入模澆筑溫度；（2）降低混凝土的水化溫度，通過上述措施，從原材料升溫、混凝土配合比展開處理。

3.1 混凝土配合比設(shè)計

根據(jù)設(shè)計要求，本工程地為二a 類環(huán)境。基礎(chǔ)混凝土使用普通抗硫酸鹽水泥，混凝土的堿含量應(yīng)≤3.0kg/m3，水灰比應(yīng)≤0.40，水泥中的鋁酸三鈣含量應(yīng)≤8%，結(jié)合本設(shè)計圖紙的相關(guān)要求，將礦物摻合料、鋼筋阻銹劑及抗硫酸鹽外加劑摻入。

3.2 設(shè)備基礎(chǔ)混凝土溫差計算

因水泥水化熱導(dǎo)致的絕熱溫升，主要是受到混凝土單位體積中的水泥品種和水泥用量的影響，同時，隨著混凝土齡期增長按指數(shù)關(guān)系增長，通常澆筑后的3~6d 是混凝土內(nèi)部的最高溫度，這時候會接近最終絕熱溫升，在進行計算的時候取t=3d、6d、9d、12d、28d，粉煤灰61kg/m3；水泥用量445kg/m3。

3.2.1 最大絕熱溫升

最大絕熱溫升計算采用：

式中，Th為混凝土最大絕熱溫升，℃；mc為水泥在混凝土中的用量，kg/m3；Q為水泥28d 水化熱，375kJ/kg；c為混凝土比熱、取0.97kJ/（kg·K）；ρ 為 混 凝 土 密 度，2400kg/m3；e 為常數(shù)，取2.718；t為混凝土的齡期，d；m為系數(shù)、隨澆筑溫度改變，取0.295。

3.2.2 計算混凝土內(nèi)部中心溫度

計算混凝土內(nèi)部中心溫度根據(jù)：

式中，T1（t）為t齡期混凝土中心計算溫度，℃；Tj為混凝土澆筑溫度，℃；ξ（t）為t齡期降溫系數(shù)。

4 大體積混凝土的裂縫質(zhì)量控制

設(shè)備基礎(chǔ)的厚度為6m，混凝土的澆筑量達1000m3/次；所以，混凝土內(nèi)有著較高的水化熱，若混凝土的內(nèi)外有著過大溫差，就會因為溫度應(yīng)力的加大，而致使混凝土出現(xiàn)裂縫。因此，需要采取以下措施進行：

1）對混凝土配合比設(shè)計進行優(yōu)化，混凝土內(nèi)部分水泥用粉煤灰取代，以使混凝土的水化熱得以減少。

2）在具體施工中，為了確?；炷练弦螅寇嚲獙炷恋某龉逌囟群吞涠冗M行檢測。

3）結(jié)合具體的大氣溫度，使用電子溫度計對混凝土的內(nèi)外溫差做實時監(jiān)測，良好控制溫度[2]。

4）合理養(yǎng)護混凝土，使內(nèi)外溫差最大程度減少。同時，要派專人負(fù)責(zé)養(yǎng)護，根據(jù)規(guī)定對測溫記錄進行記錄，并結(jié)合測溫記錄采用有效的預(yù)控措施，以使設(shè)備基礎(chǔ)混凝土內(nèi)外溫差不超過25%。

5）設(shè)備基礎(chǔ)混凝土澆筑時，為避免施工縫的出現(xiàn)，澆筑方法應(yīng)選擇連續(xù)分層法。上層混凝土的澆筑時間要小于下層混凝土的初凝時間。并且為避免分層，在進行配合比設(shè)計時，要添加高效緩凝劑，根據(jù)運輸?shù)木嚯x與施工方案，攪拌站要計算出合理的初凝時間[3]。

6）振搗要加強，尤其是鋼筋比較密集的地方，如柱、墻插筋，要安排專人振搗。

5 模板支撐體系方案

經(jīng)反復(fù)驗算論證，結(jié)合工程成本，支模支撐體系選用如表1 所示。

表1 支模支撐體系

6 結(jié)語

總之，高標(biāo)號大體積混凝土裂縫控制是工程施工的重要內(nèi)容，要最大限度降低裂縫的出現(xiàn)概率，應(yīng)采用有效的措施來降低水化熱，對設(shè)計施工配合比進行優(yōu)化，注意異形模板支撐體系的建立，從而最大限度避免坍塌、墜落等意外事故的發(fā)生，提高施工質(zhì)量。