大体积混凝土施工技术及质量控制措施

2017-12-09杨光培广州南洋理工职业学院

大陆桥视野 2017年12期

关键词：水化底板水泥

杨光培 / 广州南洋理工职业学院

大体积混凝土施工技术及质量控制措施

杨光培 / 广州南洋理工职业学院

大体积混凝土在建设工程中广泛应用，但在实际工程实施过程中易出现不同程度的裂缝，为了更好的控制大体积混凝土质量，本文以实际工程（大体积筏型基础）为例，探讨大体积混凝土的施工技术和质量控制措施，以确保大体积混凝土施工质量。

大体积混凝土；开裂；施工技术；质量控制

混凝土结构物最小几何尺寸不小于1m的大体积混凝土，或预计会因混凝土中胶凝材料水化引起的温度变化和收缩而导致有害裂缝产生的混凝土，称为大体积混凝土。大体积混凝土施工中，经常会出现不同程度的裂缝，严重影响混凝土的强度、抗渗、抗折和耐久性等，直接影响建筑的使用寿命和功能，现对其分析如下：

1.大体积混凝土裂缝原因分析

1.1 原材料不符合规范要求，水泥、砂石、水、外加剂等原材料不符合国家相应现行规程规范要求；

1.2 配合比不符合要求或没有做配合比实验，施工配合比随意；

1.3 混凝土制备和运输过程中混凝土坍落度、均匀性、温度等不符合要求，或已过初凝时间；

1.4 混凝土浇筑方法不当，内外温差过大、混凝土不够密实等；

1.5 养护不当或者没有科学养护；

1.6 混凝土结构未达到强度前过早受力、不均匀沉降等。

2.大体积混凝土施工方法（以筏型基础为例）

2.1 掌握工程情况，包括工程等级、工程结构形式、工程规模、工程施工环境、工程合同要求等对工程施工的要求；

2.2 充分分析大体积混凝土工程特点，主要包括：

2.2.1 混凝土结构物体积较大，混凝土一次性浇筑量大；

2.2.2 大体积混凝土除了需要满足强度外，还必须具有良好的耐久性和抗渗性，有的还要求具有抗冲击或抗震动及耐侵蚀性等性能；

2.2.3 混凝土强度等级比较高。单位水泥用量较大，水化热和收缩容易造成结构的开裂；

2.2.4 混凝土由于其水泥水化热不容易很快散失，蓄热于内部，使温度升高较大，容易产生由温度引起的裂缝。因此对温度进行控制，是筏板混凝土施工最突出的问题。必须处理或解决由于水泥产生的水化热所引起的混凝土体积变化，以便最大限度地减少混凝土裂缝。

2.3 筏板基础混凝土施工流程：

施工准备→清理模板（钢筋加工安装完毕）→埋设测温装置→确定混凝土配合比→混凝土搅拌→混凝土运输→混凝土浇筑（分层）→混凝土振捣→混凝土养护→测温。

2.4 做好浇筑前准备工作

2.4.1 浇筑前应将筏板钢筋内杂物进行清理，对混凝土垫层应浇水润湿，但基层表面不应留有积水。

2.4.2 项目测量员密切关注，及时组织定位测量放线复核工作，做好柱、剪力墙等部位钢筋的轴线控制工作。

2.4.3 投入足够的劳动力，并密切关注天气变化情况，合理安排施工工序穿插，以尽可能快的速度完成混凝土浇筑施工任务。

2.5 落实混凝土浇筑方法

2.5.1 底板砼浇筑采用斜向推进、分层浇筑的方法，每层浇筑厚度500mm左右，由远端向泵方向斜向推进的方式组织施工。

2.5.2 混凝土振捣采用插入式振捣器，振捣棒要求快插慢拔，保证振捣棒下插深度和混凝土有充分的时间振捣密实。振捣点的间距按照振捣棒作用半径的1.25 倍一般以400～500mm 进行控制。振捣时间控制具体以砼不再下沉并无气泡产生为准。振捣应随下料进度，均匀有序的进行，不可漏振，亦不可过振；

2.5.3 钢筋密集处要求多次振捣，保证该处混凝土密实到位，注意不要一次振捣时间过长，防止局部混凝土过振离析。在预埋件和钢筋交错密集区域，需用粗钢筋棒辅以人工插捣。对于柱墙插筋的部位，亦必须遵循上述原则，保证其位置正确，在砼浇筑完毕后，应及时复核轴线，若有异常，应在砼初凝之前及时校正；

2.5.4 底板结构板面上翻起墙体段以及板面粗钢筋，都是容易在振捣后、初凝前容易出现早期沉缩裂缝的部位，必须通过控制补充下料和二次振捣予以消除；

2.5.5 砼板面标高控制采用每隔2m 设标筋找平，浇筑工程中辅以水准仪抄平校核；

2.5.6 底板面混凝土分两次找平，第一次随振捣随找平，表面还留有部分水分时立即进行第二次找平，并随即覆盖塑料薄膜，以免因表面水分散失过快导致干缩裂缝出现的几率增加。

2.5.7 砼浇筑要按信息化施工的原则加强现场调度管理，确保已浇砼在初凝前被上层砼覆盖，不出现“冷缝”。

2.6 编制并落实混凝土测温方案

工程一次性浇筑面积大，砼硬化所释放的水化热会产生较高的温度，因砼在较大截面范围内硬化速度和散热条件的差异，内部会产生一定的温差，可能导致底板砼产生温度裂缝。如何防止底板大体积砼在养护期间产生温度裂缝，尤其是深层或贯穿裂缝，是底板大体积砼施工一个非常关键的问题。对浇筑后的砼进行温度监控，随时掌握砼内部温度变化动态，以此指导砼的养护工作，及时做好砼覆盖、养护工作，保证砼内表温差控制不超过20℃。

2.7 做好混凝土养护

2.7.1 基础底板混凝土终凝前压光后人工扫毛，立即在表面覆盖麻袋进行保温保湿养护，保湿养护时间不少于14天（普通硅酸盐水泥）。

2.7.2 砼养护过程中，如发现遮盖不好，以致表面泛白或出现干缩细小裂缝时，要立即仔细加以遮盖；

2.7.3 砼强度超过1.2N/mm²以后，方能允许上人；

2.7.4 底板砼养护过程应根据砼测温成果不断调整覆盖层，当砼实测内部温差或内外温差超过20℃时应加盖草袋等覆盖层。

3.大体积混凝土质量控制措施

3.1 预防混凝土裂缝措施

大体积砼砼结构由于结构截面大，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砼产生裂缝的主要原因；因此大体积砼裂缝控制主要是控制大体积砼的温度裂缝。裂缝的控制技术措施主要从以下几个方面进行：

3.1.1 降低水泥水化热和变形。

选用低水化热或中水化热的水泥品种配制砼，如矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰水泥、复合水泥等。充分利用砼的后期强度，减少每立方米砼中水泥用量。使用粗骨料，尽量选用粒径较大，级配良好的粗细骨料；控制砂石含泥量；掺加粉煤灰等掺合料或掺加相应的减水剂、缓凝剂，改善和易性、降低水灰比，以达到减少水泥用量、降低水化热的目的。

3.1.2 降低砼温度差。

选用较适宜的气温浇筑大体积砼，尽量避开雨雪天气浇筑砼。参加相应的缓凝型减水剂，如木质素磺酸钙等。

3.1.3 加强施工中的温度控制。

3.1.3.1 在砼浇筑之后，做好砼的保温保湿养护，缓缓降温，充分发挥徐变特性，减低温度应力，冬季注意保湿，以免发生急剧的温度梯度发生。

3.1.3.2 采取长时间的养护，规定合理的拆模时间，延缓降温时间和速度，充分发挥砼的“应力松弛效应”。

3.1.3.3 加强测温和温度监测和管理，实行信息化控制，随时控制砼内的温度变化，内外温差控制在20℃以内，及时调整保温及养护措施，使砼的温度梯度和湿度不至过大，以有效控制有害裂缝的出现。

3.1.3.4 合理安排施工程序，控制砼在浇筑过程中均匀上升，避免砼拌合物堆积过大高差。

3.1.3.5 采取二次振捣法，浇筑后及时排除表面积水，加强早期养护，提高砼早期或相应龄期的抗拉强度和弹性模量。

3.2 建立健全质量管理制度并严格实施

实行质量负责人负责制和质量一票否决制。项目各人员各尽其职，严把质量关。建立混凝土浇筑值班制度，明确各相关人员的职责，确保混凝土浇筑各项工作处于受控状态。

3.3 做好成品保护

3.3.1 跨越模板及钢筋应搭设马道；