河南省公路工程局集團(tuán)有限公司 張延增 史少燕

大體積混凝土施工技術(shù)措施和控制方法

河南省公路工程局集團(tuán)有限公司 張延增 史少燕

在建筑工程中的大體積混凝土結(jié)構(gòu)中，由于結(jié)構(gòu)截面大，水泥用量多，水泥水化所釋放的水化熱會(huì)產(chǎn)生較大的溫度變化和收縮作用，由此形成的溫度收縮應(yīng)力是導(dǎo)致鋼筋混凝土產(chǎn)生裂縫的主要原因。這種裂縫有表面裂縫和貫通裂縫2種，在不同程度上都屬有害裂縫。

一、大體積混凝土施工質(zhì)量保證的技術(shù)措施和控制方法

1．大體積混凝土澆筑的質(zhì)量控制。根據(jù)混凝土配合比要求，跟蹤檢查進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)的混凝土質(zhì)量，現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)人員應(yīng)目測(cè)混凝土和易性、離析狀況、混凝土用料規(guī)格，并按施工組織設(shè)計(jì)要求定時(shí)、定量抽查混凝塌落度。一旦發(fā)現(xiàn)異常情況，應(yīng)提出暫緩該車(chē)或該批混凝土澆搗，并報(bào)總監(jiān)理工程師處理。

檢查現(xiàn)場(chǎng)試塊。操作人員試塊制作組數(shù)應(yīng)符合規(guī)范要求，試塊抽取應(yīng)有代表性，反映不同泵站及時(shí)間段混凝土強(qiáng)度。試塊拆模后應(yīng)及時(shí)送至標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)室存放，并與施工現(xiàn)場(chǎng)同條件養(yǎng)護(hù)混凝土試塊同步制作（按設(shè)計(jì)和施工要求）。

商品混凝土到現(xiàn)場(chǎng)后嚴(yán)禁加水，若因?yàn)榛炷了涠榷绊懕盟蜁r(shí)，應(yīng)立即將不合格混凝土推出現(xiàn)場(chǎng)，并及時(shí)通知混凝土攪拌站進(jìn)行調(diào)整。

基礎(chǔ)承臺(tái)板混凝土澆搗，應(yīng)從一個(gè)方向斜坡式分層澆搗，混凝土振搗由上下、前后同時(shí)進(jìn)行，監(jiān)理人員應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)檢查混凝土振搗的均勻性，嚴(yán)禁出現(xiàn)振搗不實(shí)或漏振情況。

經(jīng)常觀察澆搗面混凝土狀況，一旦發(fā)現(xiàn)混凝土有初凝前兆（用鋼筋插入有明顯孔洞），應(yīng)及時(shí)督促施工方調(diào)整局部混凝土澆搗順序，避免出現(xiàn)施工冷鋒，施工現(xiàn)場(chǎng)重點(diǎn)注意以下部位。

（1）落深和面積較大的承臺(tái)部位。電梯和設(shè)備井坑，外墻板及水池墻板高低止水口部分；由于每個(gè)泵臺(tái)速度不勻或個(gè)別由于停泵導(dǎo)致混凝土不連續(xù)供應(yīng)部位的質(zhì)量，并在混凝土初凝前督促施工方進(jìn)行二次泌水處理，克服混凝土早期脫水裂縫，檢查混凝土平整度；檢查現(xiàn)場(chǎng)測(cè)溫落實(shí)情況，及時(shí)分析溫度差變化，組織有關(guān)方面及時(shí)解決混凝土澆搗過(guò)程中出現(xiàn)的技術(shù)問(wèn)題。

（2）根據(jù)溫度變化及時(shí)落實(shí)已澆搗至設(shè)計(jì)標(biāo)高部分的混凝土表面保溫工作，保溫塑料薄膜覆蓋前必須完成二次泌水處理，減少混凝土表面裂縫，并澆水濕潤(rùn)。薄膜覆蓋必須落實(shí)，薄膜內(nèi)保留一定水分，其他保溫材料根據(jù)溫度變化分層覆蓋。

（3）基礎(chǔ)承臺(tái)混凝土澆筑過(guò)程中要采取措施，降低混凝土的入模溫度，控制坍落度?？刂铺涠鹊牟▌?dòng)，不得加水，并要振搗密實(shí)。

（4）混凝土澆搗方法從一個(gè)方向斜坡式分層連續(xù)澆搗，不留施工縫。

（5）混凝土振搗采用上下、前后同時(shí)振搗的方法進(jìn)行，即在混凝土澆筑點(diǎn)上下配備振搗棒操作工進(jìn)行振搗。由于混凝土坍落度大，混凝土流淌坡度小，距離長(zhǎng)，依次在澆筑點(diǎn)后面配備振搗人員對(duì)斜坡進(jìn)行振搗，為了便于下坑內(nèi)施工，操作人員在承臺(tái)側(cè)模處開(kāi)設(shè)若干孔洞供操作人員上下。

2．大體積混凝土養(yǎng)護(hù)的控制。根據(jù)方案布置圖，混凝土澆筑前檢查測(cè)溫點(diǎn)布設(shè)情況及防止?jié)仓r(shí)損壞該設(shè)施，并建立測(cè)溫點(diǎn)初始值?；炷脸跄?，落實(shí)二次泌水處理，克服由于早期脫水引起的裂縫，并適量澆水后覆蓋薄膜，落實(shí)保溫措施。根據(jù)施工要求，嚴(yán)格檢查混凝土保溫措施落實(shí)情況?；炷翝矒v過(guò)程中以及養(yǎng)護(hù)期內(nèi)，應(yīng)嚴(yán)密監(jiān)測(cè)混凝土內(nèi)溫度的變化情況。自澆搗時(shí)起1～7 天，每1小時(shí)測(cè)定一次；第8～14天，每4小時(shí)測(cè)定一次。控制混凝土的溫差，當(dāng)溫差超過(guò) 25℃時(shí)應(yīng)督促施工方進(jìn)一步落實(shí)加強(qiáng)保溫措施。

大體積混凝土養(yǎng)護(hù)一般不少于 7天，并根據(jù)板中心混凝土溫度變化及同條件養(yǎng)護(hù)的混凝土試塊強(qiáng)度確定養(yǎng)護(hù)周期?；炷恋酿B(yǎng)護(hù)應(yīng)采用保溫，保濕及緩慢降溫的技術(shù)措施，一般澆筑厚度大于 3 m時(shí)，要求考慮在大體積混凝土內(nèi)部設(shè)置冷卻水循環(huán)降溫措施，設(shè)冷卻水管，并通過(guò)溫度檢測(cè)控制混凝土中心與表面的溫度，混凝土內(nèi)部與冷卻水的溫度控制在 25℃以?xún)?nèi)。

3．降低水泥水化熱和變形。

（1）在厚大無(wú)筋的或少筋的大體積混凝土中，摻加總量不超過(guò) 20%的大石塊，減少混凝土的用量，以達(dá)到降低水化熱和節(jié)省水泥的目的。

（2）改善配筋。為了保證每個(gè)澆筑層上下均有溫度筋，可建議設(shè)計(jì)人員將分布筋做適當(dāng)調(diào)整。溫度筋宜分布細(xì)密，一般用ф 8鋼筋，雙向配筋，間距 15cm，這樣可以增強(qiáng)抵抗溫度應(yīng)力的能力。

二、大體積混凝土的信息化施工

大體積混凝土施工應(yīng)加強(qiáng)測(cè)溫和溫度控制，實(shí)行信息化控制，隨時(shí)控制混凝土內(nèi)的溫度變化，以便及時(shí)調(diào)整保溫及養(yǎng)護(hù)措施，使混凝土的溫度梯度和濕度不至過(guò)大，以有效控制裂縫的出現(xiàn)。

1．溫度監(jiān)測(cè)。為掌握基礎(chǔ)內(nèi)部混凝土實(shí)際溫度變化情況，了解冷卻水管進(jìn)出水溫度，對(duì)基礎(chǔ)內(nèi)外部以及進(jìn)出水管進(jìn)行測(cè)溫記錄，密切監(jiān)視溫差波動(dòng)，指導(dǎo)混凝土的養(yǎng)護(hù)工作，并同時(shí)控制冷卻水流量以及流向。

測(cè)溫設(shè)備可采用“大體積混凝土溫度微機(jī)自動(dòng)測(cè)試儀”，溫度傳感器預(yù)先埋設(shè)在測(cè)點(diǎn)位置上，基礎(chǔ)承臺(tái)測(cè)點(diǎn)位置分承臺(tái)內(nèi)部、薄膜下溫度、室內(nèi)室外溫度、冷卻水管進(jìn)、出水溫度設(shè)置。測(cè)點(diǎn)溫度、溫差以及環(huán)境溫度的數(shù)據(jù)與曲線用電腦打印繪制。當(dāng)混凝土內(nèi)外溫差超過(guò)控制要求時(shí)，系統(tǒng)馬上報(bào)警。測(cè)溫點(diǎn)的布置應(yīng)考慮由于大體積混凝土澆筑順序時(shí)間不一致，應(yīng)由各區(qū)域均勻布置，核心區(qū)、中心區(qū)為重點(diǎn)。

2．監(jiān)測(cè)結(jié)果及其分析。根據(jù)各測(cè)點(diǎn)所測(cè)溫度匯總混凝土溫度情況表，并繪制基礎(chǔ)混凝土升降溫曲線，了解本工程大體積混凝土測(cè)溫情況和特點(diǎn)。根據(jù)一般規(guī)律，大體積混凝土澆搗結(jié)束后，在基礎(chǔ)的中心部位將形成高溫區(qū)，升溫時(shí)間為 60～70小時(shí)，高溫持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)，均在30～40小時(shí)?；炷恋娜肽囟容^高，會(huì)加快水泥水化的進(jìn)行，故早期水化熱急劇上升，將造成混凝土的升溫速度加快。當(dāng)混凝土保溫層揭除后，混凝土表面溫度會(huì)明顯受晝夜大氣溫度的影響，溫度下降。一般循環(huán)冷卻水帶走的中心部位混凝土的熱量較四周表面和底部要多，因此，中心部位混凝土因冷卻水所產(chǎn)生的降溫?cái)?shù)值大，混凝土四周表面和底部所產(chǎn)生的降溫?cái)?shù)值小。在實(shí)際施工中可根據(jù)詳細(xì)測(cè)溫情況，進(jìn)行分段計(jì)算。

總之，為了有效地控制有害裂縫的出現(xiàn)和發(fā)展，必須從控制混凝土的水化升溫、延緩降溫速率、減小混凝土收縮、提高混凝土的極限拉伸強(qiáng)度、改善約束條件和設(shè)計(jì)構(gòu)造等方面全面考慮，結(jié)合實(shí)際采取措施。