潘飛

（寧夏煤炭基本建設(shè)公司，寧夏 石嘴山 753000）

1 工程條件

該工程地下為500mm厚素混凝土墊層和1200mm厚鋼筋混凝土承臺(tái)，地上為500～700mm厚鋼筋混凝土墻壁，建筑高度16m，占地面積1500m2。采用混凝土灌注樁基礎(chǔ)，由于地質(zhì)條件較差，砂巖層較深，加上地下水量豐富，樁持力層設(shè)在第六層粘性土上，單樁承載力較低。因此承臺(tái)采用群樁承載，承臺(tái)底板面積較大，承臺(tái)厚為1.2m。屬于大體積混凝土?；炷翉?qiáng)度等級(jí)為：墊層為C15，承臺(tái)、墻壁為C30。承臺(tái)混凝土澆筑總量為2000m2。

由于混凝土強(qiáng)度高，體積大，鋼筋密，工程條件復(fù)雜，工藝要求高等特點(diǎn)，設(shè)計(jì)要求采取一次性連續(xù)澆筑而不留任何施工縫，同時(shí)必須滿足強(qiáng)度、剛度和耐久性的要求，控制溫度變形和裂縫展開(kāi)。

2 大體積混凝土施工與養(yǎng)護(hù)

（1）大體積混凝土的材料選用

①水泥的選用由于水泥在水化反應(yīng)過(guò)程中產(chǎn)生大量的熱量，使大體積混凝土產(chǎn)生較大的溫升，引起混凝土變形產(chǎn)生裂縫。因此選用水化熱較低的P.s32.5的礦渣硅酸鹽水泥。

②粗骨料的選用粗骨料級(jí)配合理，在相同水灰比的情況下可減少水和水泥的用量。大體積混凝土應(yīng)優(yōu)先采用自然連續(xù)級(jí)配的粗骨料，粒徑不宜過(guò)大，否則容易引起混凝土的離析，影響混凝土的質(zhì)量。本工程選用5～40mm連續(xù)級(jí)配的碎石，并不得含有針片狀等碎石屑。含泥量控制在1%以內(nèi)。

③細(xì)骨料的選用大體積混凝土的細(xì)骨料宜采用優(yōu)質(zhì)的中、粗砂，細(xì)度模數(shù)控制在2.6-2.9之間。采用優(yōu)質(zhì)的中、粗砂可減少水泥及水的用量，降低混凝土的溫升和減少收縮。因此本工程采用細(xì)度模數(shù)為2.8的中砂，含泥量控制在2%以內(nèi)。

④外加劑的選用大體積混凝土中摻入一定比例的緩凝減水劑，不僅能提高混凝土的和易性，也減少了單位混凝土中的水和水泥用量，減慢水化速度，從而降低了水化熱及其收縮，本工程摻加DQ-3D型緩凝減水劑，該外加劑有緩凝、膨脹、減水組分，為水泥用量的3%。具體摻入方法為：將粉末狀外加劑按水泥用量一定比例直接摻入混凝土拌和料中，保證攪拌均勻[1]。

⑤外摻料的選用由于混凝土中摻入一定數(shù)量的粉煤灰后，能夠代替部分水泥以減小水化熱，降低混凝土的溫升，同時(shí)改善混凝土拌和物的流動(dòng)性、粘聚性和保水性。摻量為水泥量的15%。

（2）大體積混凝土澆筑工藝

①混凝土的澆筑方案

大體積混凝土澆筑方案可分為全面分層、分段分層及斜面分層。水平全面分層是要做到第一層澆筑完成后，第二層開(kāi)始澆筑時(shí)，第一層混凝土尚未凝固，如此逐層進(jìn)行，直至澆筑完畢

[2]。水平分段分層是對(duì)厚度不太大、面積或長(zhǎng)度較大的工程，可采用沿水平方向分段分層澆筑的方案，該方案關(guān)鍵做到第二層開(kāi)始澆筑時(shí)，第一段接頭處還未凝固。斜面分層是對(duì)于厚度較大的工程，可采用此方案。此方案關(guān)鍵在于施工時(shí)應(yīng)從澆筑的下端開(kāi)始，逐漸上移，澆筑層的坡度不宜大于1：3，以保證工程質(zhì)量。對(duì)于本工程大體積混凝土澆筑，遵循"同時(shí)澆搗、分層堆累、一次到頂"的斜面分層方案。承臺(tái)混凝土分層厚度為300～500mm。

②混凝土的二次振搗

大量現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)證明，對(duì)澆筑后未初凝的混凝土進(jìn)行二次振搗，能排除混凝土因泌水在粗集料、水平鋼筋下部生成的水分和空隙，增加混凝土的密實(shí)度，從而可提高混凝土的抗裂性。高頻振動(dòng)棒要垂直插入，快插慢拔，插點(diǎn)交錯(cuò)均勻布置，在振動(dòng)上一層混凝土?xí)r，要在下層混凝土初凝前進(jìn)行，且應(yīng)插入下一層50mm，以消除兩層間的接縫，震動(dòng)器在每一插點(diǎn)的振動(dòng)延續(xù)時(shí)間，以混凝土上表面水平并出現(xiàn)水泥漿及不再出現(xiàn)氣泡、不再明顯沉落為度，振搗時(shí)間過(guò)短，混凝土不易振實(shí)，而時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，會(huì)引起離析。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)觀察確定在混凝土澆筑60min后進(jìn)行二次振搗。

③混凝土的二次抹壓

二次抹壓可以閉合混凝土初凝出現(xiàn)的裂縫，澆筑后2h，開(kāi)始進(jìn)行表面處理，先按標(biāo)高用刮尺刮平，初凝前用木蟹打磨，待混凝土收水后，在用木蟹施以二次抹壓搓平，以閉合收縮裂縫。

（3）大體積混凝土養(yǎng)護(hù)

防止水泥水化熱引起結(jié)構(gòu)物開(kāi)裂，在溫控工藝上一般有兩大類。第一類是降溫法，即在混凝土澆筑成型后，通過(guò)循環(huán)的冷卻水進(jìn)行降溫，以減少混凝土內(nèi)外溫差；第二類保溫法（又稱蓄熱法），即在混凝土澆筑成型后，通過(guò)保溫材料，電熱器或定時(shí)噴澆熱水等方法，提高混凝土表面及四周散熱面的溫度。

本工程采用降溫和保溫法相結(jié)合，在承臺(tái)鋼筋安裝完成前，完成降溫管的安裝布置，混凝土澆筑前進(jìn)行通水試驗(yàn)，保證降溫管暢通、且不漏水、滲水，混凝土澆筑完、二次抹平后先用塑料薄膜覆蓋，再覆蓋兩層草袋。當(dāng)測(cè)溫表明混凝土內(nèi)外溫差達(dá)到25℃時(shí)，采用混凝土表面保溫的方法來(lái)減少混凝土內(nèi)外溫差，再立即用一層塑料薄膜一層草袋覆蓋混凝土，降低混凝土內(nèi)外溫差?；炷琉B(yǎng)護(hù)14d。整個(gè)施工過(guò)程，降溫速率控制在1.5℃/d內(nèi)，施工中有兩次突然降溫，也沒(méi)引起過(guò)大的溫度降。

3 大體積混凝土測(cè)溫

采取以上措施后，經(jīng)過(guò)計(jì)算，預(yù)測(cè)混凝土內(nèi)外溫差在《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》GB50204-2002限定的不宜超過(guò)25℃的限值以內(nèi)，但為及時(shí)了解混凝土內(nèi)部各階段、各部位溫度變化，防止異常天氣引起大的溫差，按以下方案進(jìn)行監(jiān)測(cè)。當(dāng)混凝土內(nèi)外溫差達(dá)到報(bào)警值時(shí)及時(shí)采取措施，防止混凝土出現(xiàn)裂縫[3]。

測(cè)溫點(diǎn)的布置力求反映混凝土內(nèi)部溫度場(chǎng)的變化情況，根據(jù)本工程的平面尺寸，形狀和厚度，布置承臺(tái)水化熱較大的中部，每組沿厚度方向可布置3個(gè)測(cè)點(diǎn)。對(duì)于大體積混凝土的溫度進(jìn)行監(jiān)測(cè)，實(shí)現(xiàn)信息化施工。測(cè)溫結(jié)果如下：

①平均看來(lái)，大體積混凝土中部點(diǎn)的溫度最高，底部附近點(diǎn)其次，表面附近點(diǎn)因?yàn)樯岜容^快，所以溫度最低。

②混凝土澆筑后溫度即開(kāi)始上升，在澆筑后第3d，溫度上升最高，這是因?yàn)樗療嵩谶@一段時(shí)間內(nèi)釋放最大。由于最高溫升來(lái)得早，如果養(yǎng)護(hù)不及時(shí)，很容易造成內(nèi)外溫差大，產(chǎn)生表面裂縫，因此，對(duì)大體積混凝土要及時(shí)保溫養(yǎng)護(hù)，控制溫差。

③從第3d到第5d，各點(diǎn)溫度處于一個(gè)相對(duì)較高的平緩期。從第3d到第5d，表面附近點(diǎn)的絕對(duì)溫升較快，溫度比底部附近點(diǎn)要高。從第6d到第7d，各點(diǎn)溫度開(kāi)始下降。表面溫度下降最快，中部溫度下降也比較快，但底部溫度下降緩慢。

④分析混凝土基礎(chǔ)內(nèi)外溫度變化，反映了大體積混凝土的澆筑過(guò)程：1-2d內(nèi)即升溫至最高點(diǎn)，經(jīng)過(guò)穩(wěn)定期后溫度開(kāi)始回落。中間層測(cè)點(diǎn)升溫值最高，雖然在持續(xù)過(guò)程中有一定溫降，但始終都是三點(diǎn)中溫度最高的。

⑤按照規(guī)定，混凝土澆注塊體的降溫速度宜不大于1.5℃/d的規(guī)定，特別是在早期，降溫速率可達(dá)3℃/d，并未對(duì)工程產(chǎn)生影響，這主要是混凝土早期彈性模量低，塑性大，可以充分發(fā)揮混凝土徐變特性，減低溫度應(yīng)力。但就整個(gè)基礎(chǔ)降溫速度而言，務(wù)必控制在1.5℃/d的平均值內(nèi)，才能確?；炷辽系馁|(zhì)量。

小結(jié)

本文對(duì)給定特定工程環(huán)境做出詳細(xì)分析，在施工中對(duì)材料選擇、施工布置、澆筑工藝、養(yǎng)護(hù)等幾個(gè)環(huán)節(jié)提出了嚴(yán)格的控制措施，并同時(shí)指出應(yīng)對(duì)基礎(chǔ)典型位置的內(nèi)外溫度差進(jìn)行監(jiān)測(cè)?？偨Y(jié)出合理的監(jiān)測(cè)結(jié)論，結(jié)果表明基礎(chǔ)混凝土的內(nèi)外溫差均在合理范圍之內(nèi)，從而避免了裂紋的產(chǎn)生，同時(shí)也說(shuō)明本文所采取的溫控措施的合理性和有效性。

[1]馮浩等.混凝土外加劑工程應(yīng)用手冊(cè)〔M〕.中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2000.67-68.

[2]蔣葉萍.大體積混凝土施工和質(zhì)量控制〔J〕.西部探礦工程，2005,（001）.

[3]肖祁林.基礎(chǔ)大體積混凝土溫度收縮裂縫控制〔J〕.甘肅科學(xué)學(xué)報(bào)，第10卷,4.