大体积混凝土施工技术措施和控制方法

河南省公路工程局集团有限公司 张延增 史少燕

大体积混凝土施工技术措施和控制方法

河南省公路工程局集团有限公司 张延增 史少燕

在建筑工程中的大体积混凝土结构中，由于结构截面大，水泥用量多，水泥水化所释放的水化热会产生较大的温度变化和收缩作用，由此形成的温度收缩应力是导致钢筋混凝土产生裂缝的主要原因。这种裂缝有表面裂缝和贯通裂缝2种，在不同程度上都属有害裂缝。

一、大体积混凝土施工质量保证的技术措施和控制方法

1．大体积混凝土浇筑的质量控制。根据混凝土配合比要求，跟踪检查进入现场的混凝土质量，现场试验人员应目测混凝土和易性、离析状况、混凝土用料规格，并按施工组织设计要求定时、定量抽查混凝塌落度。一旦发现异常情况，应提出暂缓该车或该批混凝土浇捣，并报总监理工程师处理。

检查现场试块。操作人员试块制作组数应符合规范要求，试块抽取应有代表性，反映不同泵站及时间段混凝土强度。试块拆模后应及时送至标准养护室存放，并与施工现场同条件养护混凝土试块同步制作（按设计和施工要求）。

商品混凝土到现场后严禁加水，若因为混凝土塌落度而影响泵送时，应立即将不合格混凝土推出现场，并及时通知混凝土搅拌站进行调整。

基础承台板混凝土浇捣，应从一个方向斜坡式分层浇捣，混凝土振捣由上下、前后同时进行，监理人员应现场检查混凝土振捣的均匀性，严禁出现振捣不实或漏振情况。

经常观察浇捣面混凝土状况，一旦发现混凝土有初凝前兆（用钢筋插入有明显孔洞），应及时督促施工方调整局部混凝土浇捣顺序，避免出现施工冷锋，施工现场重点注意以下部位。

（1）落深和面积较大的承台部位。电梯和设备井坑，外墙板及水池墙板高低止水口部分；由于每个泵台速度不匀或个别由于停泵导致混凝土不连续供应部位的质量，并在混凝土初凝前督促施工方进行二次泌水处理，克服混凝土早期脱水裂缝，检查混凝土平整度；检查现场测温落实情况，及时分析温度差变化，组织有关方面及时解决混凝土浇捣过程中出现的技术问题。

（2）根据温度变化及时落实已浇捣至设计标高部分的混凝土表面保温工作，保温塑料薄膜覆盖前必须完成二次泌水处理，减少混凝土表面裂缝，并浇水湿润。薄膜覆盖必须落实，薄膜内保留一定水分，其他保温材料根据温度变化分层覆盖。

（3）基础承台混凝土浇筑过程中要采取措施，降低混凝土的入模温度，控制坍落度。控制坍落度的波动，不得加水，并要振捣密实。

（4）混凝土浇捣方法从一个方向斜坡式分层连续浇捣，不留施工缝。

（5）混凝土振捣采用上下、前后同时振捣的方法进行，即在混凝土浇筑点上下配备振捣棒操作工进行振捣。由于混凝土坍落度大，混凝土流淌坡度小，距离长，依次在浇筑点后面配备振捣人员对斜坡进行振捣，为了便于下坑内施工，操作人员在承台侧模处开设若干孔洞供操作人员上下。

2．大体积混凝土养护的控制。根据方案布置图，混凝土浇筑前检查测温点布设情况及防止浇筑时损坏该设施，并建立测温点初始值。混凝土初凝前，落实二次泌水处理，克服由于早期脱水引起的裂缝，并适量浇水后覆盖薄膜，落实保温措施。根据施工要求，严格检查混凝土保温措施落实情况。混凝土浇捣过程中以及养护期内，应严密监测混凝土内温度的变化情况。自浇捣时起1～7 天，每1小时测定一次；第8～14天，每4小时测定一次。控制混凝土的温差，当温差超过 25℃时应督促施工方进一步落实加强保温措施。

大体积混凝土养护一般不少于 7天，并根据板中心混凝土温度变化及同条件养护的混凝土试块强度确定养护周期。混凝土的养护应采用保温，保湿及缓慢降温的技术措施，一般浇筑厚度大于 3 m时，要求考虑在大体积混凝土内部设置冷却水循环降温措施，设冷却水管，并通过温度检测控制混凝土中心与表面的温度，混凝土内部与冷却水的温度控制在 25℃以内。

3．降低水泥水化热和变形。

（1）在厚大无筋的或少筋的大体积混凝土中，掺加总量不超过 20%的大石块，减少混凝土的用量，以达到降低水化热和节省水泥的目的。

（2）改善配筋。为了保证每个浇筑层上下均有温度筋，可建议设计人员将分布筋做适当调整。温度筋宜分布细密，一般用ф 8钢筋，双向配筋，间距 15cm，这样可以增强抵抗温度应力的能力。

二、大体积混凝土的信息化施工

大体积混凝土施工应加强测温和温度控制，实行信息化控制，随时控制混凝土内的温度变化，以便及时调整保温及养护措施，使混凝土的温度梯度和湿度不至过大，以有效控制裂缝的出现。

1．温度监测。为掌握基础内部混凝土实际温度变化情况，了解冷却水管进出水温度，对基础内外部以及进出水管进行测温记录，密切监视温差波动，指导混凝土的养护工作，并同时控制冷却水流量以及流向。

测温设备可采用“大体积混凝土温度微机自动测试仪”，温度传感器预先埋设在测点位置上，基础承台测点位置分承台内部、薄膜下温度、室内室外温度、冷却水管进、出水温度设置。测点温度、温差以及环境温度的数据与曲线用电脑打印绘制。当混凝土内外温差超过控制要求时，系统马上报警。测温点的布置应考虑由于大体积混凝土浇筑顺序时间不一致，应由各区域均匀布置，核心区、中心区为重点。

2．监测结果及其分析。根据各测点所测温度汇总混凝土温度情况表，并绘制基础混凝土升降温曲线，了解本工程大体积混凝土测温情况和特点。根据一般规律，大体积混凝土浇捣结束后，在基础的中心部位将形成高温区，升温时间为 60～70小时，高温持续时间较长，均在30～40小时。混凝土的入模温度较高，会加快水泥水化的进行，故早期水化热急剧上升，将造成混凝土的升温速度加快。当混凝土保温层揭除后，混凝土表面温度会明显受昼夜大气温度的影响，温度下降。一般循环冷却水带走的中心部位混凝土的热量较四周表面和底部要多，因此，中心部位混凝土因冷却水所产生的降温数值大，混凝土四周表面和底部所产生的降温数值小。在实际施工中可根据详细测温情况，进行分段计算。

总之，为了有效地控制有害裂缝的出现和发展，必须从控制混凝土的水化升温、延缓降温速率、减小混凝土收缩、提高混凝土的极限拉伸强度、改善约束条件和设计构造等方面全面考虑，结合实际采取措施。