劉中寬，周 歡

（廣西水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院，廣西 南寧 530023）

近年來(lái)，大體積混凝土施工以其混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度高，單方水泥用量較多，水化熱引起的混凝土內(nèi)部溫度較一般混凝土高，結(jié)構(gòu)斷面內(nèi)配筋較多，整體性要求較高的特點(diǎn)，在水利工程建設(shè)中的運(yùn)用越來(lái)越廣泛。但是，大體積混凝土結(jié)構(gòu)的施工技術(shù)和施工組織都較復(fù)雜，難度較大，施工時(shí)應(yīng)十分慎重，否則易出現(xiàn)混凝土裂縫質(zhì)量事故，造成不必要的損失。因此，筆者結(jié)合實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)，探討了水利工程中大體積混凝土施工技術(shù)的應(yīng)用。

1 大體積混凝土施工的主要技術(shù)難點(diǎn)

大體積混凝土一般為一次澆筑量大于1000 m3或混凝土結(jié)構(gòu)實(shí)體最小尺寸等于或大于2 m，且混凝土澆筑需研究溫度控制措施的混凝土。大體積混凝土的施工技術(shù)難點(diǎn)主要表現(xiàn)在如何有效控制裂縫的問(wèn)題。裂縫的產(chǎn)生原因主要有收縮應(yīng)力過(guò)大、溫差、水泥安定性差問(wèn)題。

1.1 收縮裂縫

收縮引起裂縫主要包括塑性收縮、干燥收縮和溫度收縮等。收縮裂縫，主要指混凝土在逐漸散熱和硬化過(guò)程中引起的收縮應(yīng)力，特別是大體積混凝土結(jié)構(gòu)物，超過(guò)了混凝土本身的限抗拉強(qiáng)度之后，在混凝土中產(chǎn)生收縮不均的裂縫。

1.2 溫差裂縫

溫差可分為混凝土澆注初期，產(chǎn)生大量的水化熱，由于混凝土是熱的不良導(dǎo)體，水化熱積聚在混凝土內(nèi)部不易散發(fā)，常使混凝土內(nèi)部溫度上升，而混凝土表面溫度為室外環(huán)境溫度，這就形成了內(nèi)外溫差，這種內(nèi)外溫差在混凝土凝結(jié)初期產(chǎn)生的拉應(yīng)力當(dāng)超過(guò)混凝土抗壓強(qiáng)度時(shí)，就會(huì)導(dǎo)致混凝土裂縫；另外，在拆模前后，表面溫度降低很快，造成了溫度陡降，也會(huì)導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生；當(dāng)混凝土內(nèi)部達(dá)到最高溫度后，熱量逐漸散發(fā)而達(dá)到使用溫度或最低溫度，它們與最高溫度的差值就是內(nèi)部溫差，這3種溫差都會(huì)產(chǎn)生溫度裂縫。在這3種溫差中，由水化熱引起的內(nèi)外溫差較為主要。

1.3 安定性裂縫

水泥安定性差，達(dá)不到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，從而引起的裂縫叫安定性裂縫，其表現(xiàn)主要是龜裂。

此外，外界的濕度降低會(huì)加速混凝土的干縮，也會(huì)導(dǎo)致混凝土裂縫的產(chǎn)生；建筑物基礎(chǔ)的不均勻沉降也會(huì)產(chǎn)生裂縫?；炷僚浜媳炔涣紩?huì)造成混凝土塑性沉降裂縫；水泥中的堿與活性骨料中的活性氧化硅起化學(xué)反應(yīng)也會(huì)產(chǎn)生裂縫。混凝土的結(jié)構(gòu)物的應(yīng)力集中、基礎(chǔ)部均勻沉陷、鋼筋質(zhì)量問(wèn)題等，都是產(chǎn)生裂縫的原因。

2 大體積混凝土施工質(zhì)量控制要點(diǎn)

2.1 原材料選用控制

（1）采用中熱硅酸鹽水泥或低熱礦渣水泥，在不影響水泥活性的情況下，要盡量使水泥的細(xì)度適當(dāng)減小。

（2）選用級(jí)配良好的骨料，嚴(yán)格控制砂、石子含量，細(xì)骨料盡量用干凈的中粗砂，為了保證混凝土品質(zhì)，提高混凝土抗拉強(qiáng)度，應(yīng)嚴(yán)格控制砂石原材料的含泥量，避免使用過(guò)量粉砂。

（3）在混凝土配合比的選擇上，在滿足強(qiáng)度的前提下，減少水泥用量，摻用適量粉煤灰、外加劑、減水劑，通過(guò)試驗(yàn)確定其摻入量，以降低水灰比和水泥用量，達(dá)到提高混凝土和易性、密實(shí)性，減少發(fā)熱量增強(qiáng)混凝土抗拉強(qiáng)度。適當(dāng)減少砂率，提高粗骨料含量，以降低干縮量。

（4）混凝土中摻入緩凝劑、抗裂防滲劑，降低以熱峰值，增強(qiáng)抗裂性能。

2.2 施工工藝控制措施

（1）確?；炷翝仓B續(xù)進(jìn)行，避免形成冷縫、縱向施工縫，提高結(jié)構(gòu)整體性和抗剪性能。

（2）控制混凝土施工工藝，對(duì)混凝土的拌和、運(yùn)輸、平倉(cāng)振搗等施工工序嚴(yán)格按照工藝操作規(guī)程施工。

（3）確?；炷僚淞蠝?zhǔn)確、拌和均勻，保證混凝土良好的和易性。

（4）做好平倉(cāng)、振搗操作，以保證混凝土的均勻性，通過(guò)工藝控制，使混凝土品質(zhì)達(dá)到優(yōu)良標(biāo)準(zhǔn)，以提高混凝土抗裂能力?；炷琳駬v要密實(shí)，澆注過(guò)程中振搗時(shí)間應(yīng)均勻一致，以表面泛漿為宜，間距要均勻，以振搗力波及范圍重疊1/2為宜，為了避免表面裂縫，澆注完畢后，表面要壓實(shí)、抹平?；炷翝仓Y(jié)束后，清除多余灰漿，排除泌水，待定漿后進(jìn)行二次復(fù)振、二次抹壓，防止產(chǎn)生松頂和表面干縮裂縫。

（5）混凝土養(yǎng)護(hù)是大體積混凝土施工中一項(xiàng)十分關(guān)鍵的工作。應(yīng)加強(qiáng)早期保溫養(yǎng)護(hù)，提高抗拉強(qiáng)度。如是冬季，混凝土澆筑完成后，混凝土表面及時(shí)用聚乙烯薄膜覆蓋，覆蓋草袋保溫，并灑水養(yǎng)護(hù)，保持混凝土表面濕潤(rùn)，控制混凝土內(nèi)外溫差不大于 20 ℃，在混凝土拆模后，特別是低溫時(shí)，立即采取表面保護(hù)，防止表面降溫過(guò)大，引起裂縫。

3 工程實(shí)例

3.1 工程概況

某防洪閘新建工程，底板為30 cm×30 m的1.8 m厚的鋼筋混凝土底板，加強(qiáng)帶采用抗?jié)B等級(jí)P8補(bǔ)償收縮混凝土，寬度為2 m。

3.2 施工工藝流程

作業(yè)準(zhǔn)備→混凝土的運(yùn)輸→混凝土澆筑→混凝土振搗→找平→混凝土養(yǎng)護(hù)。

3.3 施工準(zhǔn)備

大體積混凝土施工前必須進(jìn)行物料、機(jī)具、技術(shù)和現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備，同時(shí)，還應(yīng)根據(jù)其施工的特殊性做好附屬材料和輔助設(shè)備的準(zhǔn)備工作，如水泵、測(cè)溫設(shè)備等。結(jié)合每段混凝土施工的工程量，本工程擬選用5臺(tái)HBT－80混凝土泵進(jìn)行混凝土的澆筑。

3.4 確定混凝土配合比

該工程混凝土采用商品混凝土，混凝土公司負(fù)責(zé)配合比試驗(yàn)。基礎(chǔ)底板采用的混凝土配合比，見(jiàn)表1。

3.5 混凝土的澆筑

該工程底板混凝土的澆筑嚴(yán)格按照澆筑順序進(jìn)行，施工縫留在后澆帶處（后澆帶寬1 m），外墻吊模部分高出底板面0.3 m留水平縫，底板梁地模低于底板面150～200 mm，該部分待底板澆筑振搗密實(shí)2 h后澆筑，用φ16鋼筋人工振搗，每段混凝土的澆筑應(yīng)連續(xù)進(jìn)行，根據(jù)振搗棒的有效震動(dòng)長(zhǎng)度，分排進(jìn)行施工澆筑，不得出現(xiàn)施工冷縫。

膨脹加強(qiáng)帶的澆筑，按順序澆筑至膨脹帶位置時(shí)采用 C35內(nèi)摻27 kg/m3PNF的膨脹混凝土進(jìn)行澆筑。膨脹帶采用密目鋼絲網(wǎng)隔離，鋼絲網(wǎng)加固豎向采用φ20@600，厚度＞0.9 m以上時(shí)在豎向筋中部增加一道φ22腰筋。

表1 混凝土配合比（kg/m3）

3.6 混凝土的振搗

該工程施工采用機(jī)械振搗，使用泵送混凝土?xí)r坍落度大和流動(dòng)性好，采用“一個(gè)坡度，分層澆筑循序漸進(jìn)，一次到頂，不出冷縫”的方法澆筑，振搗至混凝土表面產(chǎn)生浮漿、無(wú)氣泡、不下沉才能停止操作。為了避免鋼筋及預(yù)埋件的走動(dòng)，不可漏振或過(guò)振，攤灰與振搗應(yīng)在對(duì)稱位置開(kāi)始。對(duì)于基梁交叉部位，由于其中鋼筋十分密集，振搗時(shí)應(yīng)特別注意，交叉部位面積較小處，應(yīng)從四周插振搗棒；對(duì)于交叉部位面積較大處，應(yīng)在鋼筋幫扎時(shí)注意間隔500 mm左右，預(yù)留插棒孔（可在綁扎鋼筋時(shí)，插管徑48 mm的鋼管，鋼筋綁扎完畢后拔出）。要嚴(yán)格按分層澆筑分層振搗的規(guī)程操作。

3.7 混凝土的找平

底板混凝土找平用木抹子或長(zhǎng)木杠將表層附漿集中趕到一處，人工清走，然后進(jìn)行第一次找平，平整度要求在規(guī)范要求以內(nèi)，混凝土初凝后終凝前，第二次找平，目的是消除混凝土表面微小的收縮縫。

3.8 混凝土的養(yǎng)護(hù)

為了保證新澆筑的混凝土有適宜的硬化條件，防止在早期由于干縮而產(chǎn)生裂縫，大體積混凝土澆筑后，要在12 h內(nèi)加以覆蓋，蓄水20 cm養(yǎng)護(hù)至少3 d。

3.9 混凝土的測(cè)溫

為了掌握大體積混凝土的溫升和溫降的變化規(guī)律，應(yīng)對(duì)混凝土進(jìn)行全過(guò)程的監(jiān)測(cè)控制。該工程整個(gè)底板測(cè)溫導(dǎo)線的布置共48處，混凝土初凝后72 h內(nèi)每2 h測(cè)溫1次，以后每4 h為1次，并做好測(cè)溫測(cè)量記錄，測(cè)溫工作持續(xù)到混凝土與環(huán)境溫度差小于15 ℃時(shí)結(jié)束。測(cè)溫采用UJ36型電子測(cè)溫儀。

為了嚴(yán)格控制混凝土質(zhì)量，滿足設(shè)計(jì)對(duì)工程特殊部位的要求，防止混凝土溫度裂縫的產(chǎn)生，對(duì)測(cè)溫記錄數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，針對(duì)分析結(jié)果及時(shí)采取相應(yīng)措施：在底板范圍內(nèi)，下鋪一層塑料薄膜，上部覆蓋二層毛氈被，若混凝土內(nèi)外溫差接近 25 ℃時(shí)，繼續(xù)在混凝土上加蓋草簾被，直到溫差小于25 ℃為止。

4 結(jié)束語(yǔ)

經(jīng)多方觀察，該工程混凝土外觀質(zhì)量良好，未發(fā)現(xiàn)明顯裂縫現(xiàn)象，達(dá)到了設(shè)計(jì)要求。