摘要：隨著我國(guó)各項(xiàng)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的加快和城市建設(shè)的發(fā)展，各種建筑物、構(gòu)造物的規(guī)模和體量都在大幅度提升，因此大體積混凝土越來越廣泛的被應(yīng)用，其技術(shù)方面的措施要求也顯得愈益重要。大量的工程實(shí)踐表明，大體積混凝土在施工階段如不采取合理的技術(shù)措施，就極易出現(xiàn)因質(zhì)量問題而引發(fā)的工程事故。本文從鳳臺(tái)淮河公路二橋主墩承臺(tái)實(shí)踐操作經(jīng)驗(yàn)中歸納并討論了一些大體積混凝土的質(zhì)量控制措施方法，希望對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工起到一定的指導(dǎo)作用。

關(guān)鍵詞：大體積混凝土；質(zhì)量控制；措施

1、前言

大體積鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是體積大、整體性要求高，在混凝土澆筑完成后的凝結(jié)硬化過程中，水泥產(chǎn)生大量水化熱，內(nèi)部溫度迅速升高，體積膨脹，在凝結(jié)后混凝土表面就會(huì)出現(xiàn)開裂，而新澆筑的混凝土底部雖然由于受基面或先期混凝土的約束隨即產(chǎn)生壓應(yīng)力，但在混凝土硬化后期冷卻收縮時(shí)，將產(chǎn)生拉應(yīng)力，且拉應(yīng)力將大于升溫膨脹產(chǎn)生的壓應(yīng)力值。當(dāng)拉應(yīng)力超過混凝土的極限抗拉應(yīng)力時(shí)，也就會(huì)在其內(nèi)部產(chǎn)生裂縫，并可能發(fā)展成為貫穿裂縫，對(duì)結(jié)構(gòu)造成較大危害，因此大體積混凝土的施工應(yīng)進(jìn)行溫度控制，使內(nèi)部的最高溫度及內(nèi)表溫差控制在設(shè)計(jì)要求以內(nèi)。如何科學(xué)地優(yōu)化施工技術(shù)方案，合理組織施工，控制混凝土內(nèi)外溫差，防止大體積混凝土裂縫產(chǎn)生，是大體積混凝土施工質(zhì)量的關(guān)鍵問題。

鳳臺(tái)淮河公路二橋主墩承臺(tái)尺寸為19（橫橋向）×14（順橋向）×5（高）m，全橋4個(gè)。承臺(tái)混凝土施工時(shí)，采取分層澆筑、布設(shè)冷卻管、降低原材料溫度，合理的施工組織等多種方法實(shí)施，并嚴(yán)格落實(shí)溫控措施，有效防止混凝土裂縫的產(chǎn)生，保證了施工質(zhì)量。

2、大體積混凝土施工質(zhì)量控制措施

針對(duì)上述大體積混凝土施工的主要問題，結(jié)合本工程主要從以下幾方面采取措施。

2.1原材料方面

2.1.1水泥：在大體積混凝土中，混凝土溫度的升高主要因素是水泥產(chǎn)生的水化熱，因而對(duì)大體積混凝土水泥應(yīng)該選用低水化熱和凝結(jié)時(shí)間較長(zhǎng)的水泥，以減低水泥所產(chǎn)生的水化熱。

2.1.2骨料：粗骨料宜采用連續(xù)級(jí)配，細(xì)骨料宜采用中砂，細(xì)度模數(shù)控制在2.5，含泥量不大于2%。

2.1.3攪拌用水采用自來水，可用冰塊先降溫然后再用來攪拌混凝土，有效地降低混凝土的入模溫度。

2.1.4摻合料：摻合粉煤灰，在不降低混凝土強(qiáng)度的情況下可減少水泥用量，也即減少水化熱的產(chǎn)生，對(duì)降低大體積混凝土內(nèi)部溫度、收縮裂縫十分有利，同時(shí)也改善了混凝土的可泵性。外加劑宜采用緩凝劑、減水劑。

2.2合適的配合比

進(jìn)行配合比設(shè)計(jì)時(shí)，在保證混凝土強(qiáng)度、和易性及坍落度要求的前提下，宜采取改善粗集料級(jí)配、提高摻合料和粗集料的含量、降低水膠比等措施，減少單方混凝土的水泥用量。

2.3布設(shè)冷卻水管降溫

大體積混凝土的溫度控制宜按照“內(nèi)降外?！钡脑瓌t，對(duì)混凝土內(nèi)部采取設(shè)置冷卻水管通循環(huán)水冷卻，對(duì)混凝土外部采取覆蓋蓄熱或蓄水保溫等措施進(jìn)行。本工程冷卻水管為直徑32mm鋼管，間距為1.0m，共布置4層冷卻水管。管接頭處纏生膠帶，每套冷卻水管成型后需做通水試驗(yàn)。

2.4合理的施工組織

選擇低氣溫時(shí)段施工，但混凝土的入模溫度應(yīng)不低于5℃。并分層、分塊澆筑，分層、分塊的尺寸宜根據(jù)溫控設(shè)計(jì)的要求及澆筑能力合理確定，當(dāng)結(jié)構(gòu)尺寸相對(duì)較小或能滿足溫控要求時(shí)，可全斷面一次澆筑。分層澆筑時(shí)，在上層混凝土澆筑前應(yīng)對(duì)下層混凝土的頂面作鑿毛處理，且新澆筑混凝土與下層已澆筑混凝土的溫差宜小于20℃，并應(yīng)采取措施將各層間的澆筑間歇期控制在7d以內(nèi)。

3、大體積混凝土的溫控措施

3.1測(cè)溫點(diǎn)的布置原則

大體積混凝土溫度觀測(cè)點(diǎn)的布置，應(yīng)根據(jù)工程的實(shí)際情況和溫控要求來確定。它應(yīng)能真實(shí)地反映混凝土的內(nèi)外溫差、降溫速度、環(huán)境溫度為原則?；炷镰h(huán)境溫度的監(jiān)測(cè)點(diǎn)宜布置在澆筑面附近，混凝土的底表面溫度系指在其底表面上方50mm處測(cè)量的溫度。混凝土外表面溫度系指其外表面以內(nèi)50mm處測(cè)量的溫度?；炷羶?nèi)部觀測(cè)點(diǎn)以所選混凝土澆筑塊體平面圖對(duì)稱軸線的半條對(duì)稱軸線為測(cè)量區(qū)，長(zhǎng)方體可取較短的軸線，在基礎(chǔ)平面的半條軸線上的觀測(cè)點(diǎn)宜不少于4點(diǎn)，同點(diǎn)位的測(cè)點(diǎn)數(shù)量沿塊體方向宜不少于5點(diǎn)。

3.2測(cè)溫制度

在大體積混凝土工程施工前，應(yīng)制訂專項(xiàng)施工技術(shù)方案，并應(yīng)對(duì)混凝土采取溫度控制措施，來確定澆筑塊體的升溫峰值、內(nèi)外溫差及降溫速度的控制指標(biāo)。

3.2.1自混凝土開始澆筑起72h內(nèi)，每2h讀取數(shù)據(jù)1次；澆筑后4-7d內(nèi)，每4h讀取數(shù)據(jù)1次；以后則可根據(jù)測(cè)溫結(jié)果和外界環(huán)境溫度變化情況每天選取2次進(jìn)行溫度觀測(cè)。

3.2.2大體積混凝土其內(nèi)部最高溫度不大于75℃、內(nèi)表溫差不大于25℃。

3.2.3在混凝土內(nèi)部通水降溫時(shí)，進(jìn)出口水的溫差宜小于或等于10℃，且水溫與內(nèi)部混凝土的溫差宜不大于20℃，降溫速率宜不大于2℃/d；利用冷卻水管中排出的降溫用水在混凝土頂面蓄水保溫養(yǎng)護(hù)時(shí)，養(yǎng)護(hù)水溫度與混凝土表面溫度的差值應(yīng)不大于15℃。

3.3混凝土澆筑溫度的控制

混凝土從攪拌站出機(jī)后，經(jīng)混凝土攪拌車運(yùn)輸、卸料、澆筑、振搗過程后的位于混凝土表面以下50-l00mm的溫度稱為混凝土的澆筑溫度?；炷恋臐仓囟仍降?，對(duì)控制混凝上的內(nèi)外溫差及溫度應(yīng)力越有利。混凝土拌和料中，影響混凝土澆筑溫度的主要因素是砂、石和水的溫度。在施工中，由于氣溫較高，我們要求混凝土攪拌站在砂石堆場(chǎng)搭設(shè)遮陽(yáng)涼棚，以防太陽(yáng)直接照射，并在使用前用冷水沖澆骨料，同時(shí)要求在水中加冰塊降低水溫。熱期施工時(shí)，其入模溫度不宜高于28℃。鳳臺(tái)淮河公路二橋承臺(tái)澆筑時(shí)其入模溫度均未超過28℃。

3.4混凝土澆筑

大體積混凝土的澆筑方法可采用分層連續(xù)澆筑法或推移式連續(xù)澆筑法，不得隨意留施工縫。分層連續(xù)澆筑法是目前大體積混凝土施工中普遍采用的方法，其優(yōu)點(diǎn)是便于振搗，易保證混凝土的澆筑質(zhì)量；可利用混凝土層面散熱，對(duì)降低大體積混凝土澆筑塊的溫度有利。無論是分層連續(xù)澆筑或推移式連續(xù)澆筑法，應(yīng)符合下列規(guī)定：

3.4.1混凝土的攤鋪厚度應(yīng)根據(jù)所用振搗器的作用深度及混凝土的和易性確定。當(dāng)采用泵送混凝土?xí)r，混凝土的攤鋪厚度不宜大于600mm，當(dāng)采用非泵送混凝土?xí)r，混凝土的攤鋪厚度不宜大于300mm；

3.4.2層間的間隔時(shí)間應(yīng)盡量縮短，必須在前層混凝土初凝之前，將其次層混凝土澆筑完畢，層間最長(zhǎng)的時(shí)間間隔應(yīng)不大于混凝土的初凝時(shí)間?；炷恋某跄龝r(shí)間應(yīng)通過試驗(yàn)確定。當(dāng)層間間隔時(shí)間超過混凝土的初凝時(shí)間時(shí)，層面應(yīng)按施工縫處理。

3.4.3在混凝土澆筑過程中，應(yīng)及時(shí)清除混凝土表面的泌水。在大體積混凝土澆筑過程中，由于混凝土表面泌水現(xiàn)象普遍存在，為保證混凝土的澆筑質(zhì)量，要及時(shí)清除混凝土表面泌水。

3.5混凝土養(yǎng)護(hù)

由于大體積混凝土在養(yǎng)護(hù)期間必須嚴(yán)格控制其內(nèi)外溫差，確保不出現(xiàn)有害裂縫，因此養(yǎng)護(hù)是一項(xiàng)十分關(guān)鍵的工序。大體積混凝土的養(yǎng)護(hù)主要有保溫和保濕法。保溫是為了保持混凝土表面溫度不至于過快散失，減小混凝土表面的溫度梯度，防止產(chǎn)生表面裂縫，使混凝土的平均總溫差所產(chǎn)生的拉應(yīng)力小于混凝土的抗拉強(qiáng)度，防止產(chǎn)生貫穿裂縫；保濕的作用是使尚在混凝土強(qiáng)度發(fā)展階段內(nèi)，潮濕的條件可防止混凝土表面脫水而產(chǎn)生干縮裂縫，另外可使水泥的水化反應(yīng)順利進(jìn)行，提高混凝土的抗拉伸強(qiáng)度。為了確?；炷劣羞m宜的硬化條件，防止在早期由于干縮而產(chǎn)生裂縫，應(yīng)在混凝土澆筑完畢后12h內(nèi)加以覆蓋澆水。

夏季混凝土的養(yǎng)護(hù)可采用蓄水法，或覆蓋草簾、塑料膜等方法。

冬季混凝土的養(yǎng)護(hù)可采用“夾心式”保溫措施，即一層塑料薄膜+兩層草墊+一層塑料薄膜，同時(shí)用塑料薄膜加草墊密封混凝土側(cè)模，外圍可用跳板或彩條布圍實(shí)保溫。養(yǎng)護(hù)期間應(yīng)隨時(shí)向草墊中添加熱水以保證一定溫濕度，夜間低溫期間可以用碘鎢燈升溫。

4、結(jié)束語(yǔ)

總之，在澆筑大體積混凝土的施工時(shí)，一定要認(rèn)真組織施工仔細(xì)落實(shí)每一個(gè)施工環(huán)節(jié)，在選材、配合比、拌制、振搗及養(yǎng)護(hù)等各施工環(huán)節(jié)中細(xì)化管理，環(huán)環(huán)落實(shí)質(zhì)量關(guān)，認(rèn)真做好澆筑過程中的溫測(cè)、降溫、養(yǎng)護(hù)工作，才能確保大體積混凝土的質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

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