大体积混凝土的施工管理

杨松

建设学术

大体积混凝土的施工管理

杨松

Da ti ji hun ning tu de shi gong guan li

当前，随着我国建筑业的快速发展，建筑工程中大体积混凝土施工应用范围与领域越发广泛，但由于各种原因的影响，在大体积混凝土施工中经常出现施工裂缝，不但影响了建筑工程的美观，而且还严重影响了施工质量。混凝土出现裂缝与水泥水化热有关，这一工序的进行会引起混凝土浇筑体内温度产生很大变化。因此，如何控制好混凝土中的浇筑温度，并防止施工裂缝的出现，这是我国各大建筑施工企业亟需要深入探讨和研究的问题。

一、工程概括

某一建筑工程项目在两条主要交通干道交汇处进行建设，在规划建设时，拟定计划建设面积15万平方米，约建3层地下室。整个建筑都是使用钢筋混凝土结构，并在3层地下室建设中使用大体积混凝土浇筑施工技术。其使用的地下室底板抗渗透性分别是P10，而地下室底板混凝土强度为C35。

二、引发大体积混凝土温度裂缝的主要原因

通常来讲，大体积混凝土出现裂缝包括两方面原因，一方面是结构断面需要使用大量的水泥，在水泥水化中就会产生温度变化，在这个过程中就会出现复杂的收缩应力，造成混凝土表面出现裂缝。裂缝包括表面与贯穿裂缝两类。1.贯穿裂缝：在大体积混凝土内部温度降低后，因为温度降低会造成混凝土土体体积出现收缩，并且蒸发混凝土多余水分后会导致体积收缩而出现变形情况。但在地基条件与结构边界条件的限制下，结构中就会出现较大的拉应力。在混凝土抗拉强度低于拉应力后，混凝土中就会有裂缝贯穿，严重影响着工程顺利进行。2.混凝土表面裂缝：在完成混凝土浇筑之后，水泥水化热就会很大，这样混凝土内部温度就会不断上升。当在混凝土内部聚积起来的水泥水化热很难散发后，混凝土内的温度就会上升。而混凝土表面一般散热非常快，就会形成混凝土内与外的温度差异，使混凝土内部出现拉应力，在拉应力大于抗拉强度后，混凝土表面就会有裂缝出现。

三、大体积混凝土施工中的浇筑工序

1.浇筑方案

在大体积混凝土浇筑中，可采用三种浇筑方法，即：全面分层浇筑、分段浇筑、斜面分层浇筑。浇筑层的厚度分块浇筑不超过35m，分层浇筑厚度不能超过1m。在全面分层间隔时间内，在上一层初凝前，就需要浇筑好下一层，否则就会出现施工裂缝。跳仓法中相邻块间隔时间通常冬季在9～14天，夏季在6～11天。为了能够确保充分收缩，避免出现裂缝，混凝土自由卸落高度若是高于2.2m，就必须要设置上溜槽。

2.施工之前需要做好的准备工作

（1）为了避免底板和每个施工环节出现的约束应力作用而造成开裂后引起裂缝，在纵横断面四角部分需要配置上Φ16钢筋，以此来达到加强效果，在这样处置之后，易开裂的位置就会增大含筋率，提高了混凝土极限拉伸力，进而增强了结构的整体抗裂性。（2）调整配合比。在施工中，混凝土强度不能少于C30，抗渗强度要高于S8，坍落度最好在15～17cm间，混凝土最初凝结时间最好保持在7小时左右。在达到混凝土质量的多种要求下，选择中低水化热的华润水泥，细度模数高于3。并在搅拌混凝土过程中掺入MD-HKB微膨胀剂、高效减水剂。在掺入这些外加剂后对水泥化热峰值进行降低，降低水化热和混凝土干缩，加强混凝土的强度。在反复试验混凝土下，并调整了相应的配合比，确定好水泥用量为280kg/m3，增加粉煤灰的用量，最好在95kg/m3左右，这样就可以使混凝土在8天内内部温度不断降低。（3）对于混凝土在浇筑初期时因为收缩变形因素影响而出现的裂缝情况，需要混凝土企业在拌合混凝土中掺加一些杜拉纤维，这样的做法，既能够强化混凝土的抗拉强度，也可以有效防止裂缝的出现。

3.具体的浇筑方法

通常先把深的地方浇筑完，再浇筑浅的地方，对积水坑先浇筑，然后浇筑主楼混凝土。以斜面分层法为主，混凝土初凝时间若是10小时，控制分层间隔在7小时以内。控制好每一层的厚度，最好在450mm。在配置中，按照振动棒4台、施工者7名、泵车1台等进行配置，在坡中、坡脚、坡顶三个位置设置一个振动棒，剩下一个振动棒留作备用，平行向前进行推动，按照坡的流向进行浇筑。通常各个振动棒插入距离最多不能超过550mm，在每一次振捣时，都要控制好时间，在20～35秒内最佳。振动棒使用中，尽量做到快速插慢慢拔，在振捣中上下反复抽动，这样可以保证均匀振捣。大体积底板混凝土适合使用二次振捣方法，这样能够使混凝土更密实。在首次完成混凝土振捣后，第二次振捣与首次振捣间隔25分钟左右，但需要在混凝土刚要凝结前完成。在混凝土表面没有泌水后，先使用长刮尺将其刮平，并使用木抹子压实，在终凝混凝土之前使用铁抹子反复抹压多次，以达到将表面裂缝闭合的目的。

4.混凝土温度控制

控制好混凝土入模温度对于保证混凝土施工质量尤为重要，通常入模温度不能高于32℃。浇筑体中的表面温度不能超过28℃。浇筑体降温速度最好在2.0℃/d最好。沿着浇筑体方向位置，在混凝土表面、底部位置设置测温点，垂直间距在550mm左右；平面方向，结合对称性原则选择一块区域作布点，间距控制好。在升温期中，大约每两个小时测试一次温度，在降低温度时期内每四个小时内测试一次温度。

5.混凝土的养护工作

（1）具体养护措施。在养护大体积混凝土过程中，通常使用保温与降温两种方法。在浇筑混凝土后，降温法在使用蓄水方法与喷洒水方法后来得到降低养护温度的目的。在浇筑混凝土成型之后，使用保温法覆盖上保温材料开展养护工作。（2）保温法的养护。在浇筑混凝土过程中，在完成终凝后将一层塑料薄膜覆盖到上面，降低水分散失度。在达到终凝要求后，将草袋覆盖上，再从混凝土顶面处覆盖上一层薄薄的塑料膜，防止水分散掉。结合养护经验来讲，混凝土抗拉强度在高于降温时期的拉应力后，需要及时停止养护。（3）降低温度的养护方法。在浇筑完混凝土后，模板不能马上拆除，蓄水55～95mm，养护时间为8天，在8天之后继续养护一段时期。

6.处理后浇带注意事项

（1）处理沉降后浇带。在完成大体积混凝土施工后，在稳定沉降后，先清理施工表面，并将钢筋调直，之后将一些多余的混凝土凿除，将止水条固定上，将旧混凝土施工表面润湿上，之后浇筑细石混凝土。（2）处理伸缩后浇带。这一处理通常在稳定混凝土两侧收缩性能后，通常在完成施工3月后，对施工表面清理后，对钢筋调直，将不规则或者已经松动的混凝土凿除，将止水条固定住。

四、施工过程中的质量控制

在实施施工方案中，需要做好如下几方面工作。1.现场搅拌混凝土，使用塔吊吊运混凝土；2.由于混凝土施工一般在早春时期，这个阶段室外温度很低，有助于降低人模温度，降低混凝土内部温度与外部温度的差值，避免裂缝产生；3.在底板底部防水层中铺上油毡，之所以铺上油毡，是因为它可以作为隔离混凝土底板与防水层，降低底板底部的外在压力，避免裂缝出现。4.结合流态混凝土浇筑的特征，运用“分段顶点，浇筑薄层，逐层浇筑”的施工方法。这种斜坡混凝土浇筑的常用方法，与流态混凝土施工工艺要求相符，进而加强施工质量，对混凝土泌水处理进行简化，确保上层混凝土与下层混凝土浇筑的间隔时间不能大于混凝土初次凝结时间。因为大体积送混凝土中有着很厚一层的水泥泥浆，因此在完成浇筑后需要在混凝土初次凝结前使用铁滚筒反复进行碾压，使混凝土中收水裂缝处于闭合的状态。5.浇筑二次振捣防水混凝土。此施工工程中使用的全部混凝土浇筑都利用的是二次振捣方式，在混凝土人模在一次振捣后，在开始初凝后，再开展二次振捣。将振捣棒从混凝土中慢慢拔出，并不会影响到混凝土结构的完整性，这时开展二次振捣效果最好。6.在混凝土上层浇筑过程中，使用二次抹平压实方式，确保混凝土表面不会出现裂缝。7.使用草垫或者塑料布薄膜在混凝土表面铺上，达到保湿的效果，避免混凝土表面散失了水分以及热量，防止混凝土表面温度太大，而造成混凝土内部温度与外部温度差值太大，确保混凝土水化条件，不断加强混凝土强度，进而加强混凝土的抗裂性。8.加强检验和试验原材料。在施工过程中，需要严格遵循施工方案要求，对施工进行科学指导，明确权责，做到责任到人。加大计量工作的监管和测试，经常检测，并在每次检测中都做好相应的记录，对于浇筑中产生的裂缝，第一时间内制定解决措施，避免裂缝的扩大。9.机械设备设施的合理组织。可以将所有施工工作者分成两个组，每个组人都到齐之后才能开始换班工作，并规定出交接班中需要注意的问题，严格按照交班制度执行，避免交接班中出现质量问题。同时，对于表现优异的工作人员，施工企业应及时给予奖励，奖励形式包括物质奖励和精神奖励，以物质奖励为主，以此提高施工人员工作的积极性，确保大体积混凝土施工的顺利进行，为加强施工质量奠定坚实的基础。

五、结语

从上面的分析中可见，在大体积混凝土施工过程中，其与普通混凝施工有很多不同之处，大体积混凝土施工具有结构厚、用量多、形状大、工期长、技术要求高等特征，因此在选择施工原材料、设计配合比、施工组织等每个环节都需要制定出高效科学的措施，最大程度上降低裂缝的出现率，进而加强大体积混凝土施工的整体质量。同时，在控制大体积混凝土施工裂缝中，我国施工企业还有很多方面需要总结，唯有不断总结和研究控制混凝土施工裂缝产生的方法，才能从根本上保证施工质量，以此来促进施工企业取得更好的发展。

（作者单位：武汉光谷建设投资有限公司）