趙本玉

（山東華邦建設(shè)集團(tuán)有限公司，山東 濰坊 262500）

0 引言

在房屋建筑工程建設(shè)規(guī)模日益擴(kuò)大的趨勢(shì)下，大體積混凝土應(yīng)用優(yōu)勢(shì)越來(lái)越明顯，其施工質(zhì)量備受關(guān)注，本文結(jié)合具體項(xiàng)目對(duì)大體積混凝土施工質(zhì)量措施進(jìn)行分析。HB 工程總建筑面積22.9 萬(wàn)m2，其中，地下建筑面積9.6 萬(wàn)m2，地上建筑面積13.3 萬(wàn)m2,建筑結(jié)構(gòu)抗震等級(jí)為二級(jí)，抗震設(shè)防烈度為8 度，高層和多層建筑均采用剪力墻結(jié)構(gòu)，地下室為框架結(jié)構(gòu)，采用大體積混凝土施工技術(shù)。本文將重點(diǎn)分析該工程大體積混凝土施工過程中提高施工質(zhì)量、避免裂縫產(chǎn)生的控制措施。

1 大體積混凝土施工材料的選取

（1）水泥：根據(jù)強(qiáng)度、安定性、耐久性等方面的要求，選用42.5 級(jí)普通硅酸鹽水泥。水泥進(jìn)場(chǎng)時(shí)加強(qiáng)檢驗(yàn)，進(jìn)場(chǎng)后注重防潮、防水，避免結(jié)塊。

（2）粉煤灰：采用水泥用量的30%的粉煤灰摻量，取代部分水泥，緩解水泥水化熱現(xiàn)象，減少熱量的散發(fā)，減輕混凝土的泌水問題，避免因混凝土內(nèi)外部溫差過大而產(chǎn)生裂縫。經(jīng)分析，電廠的Ⅱ級(jí)粉煤灰較為合適，能夠與水泥有效配合應(yīng)用，該粉煤灰SO2＜3%，SiO2＞40%，燒失量＜8%。

（3）粗骨料：礫石和碎石均是可行的材料，級(jí)配5～31.5mm，礫石、碎石的最大粒徑分別不超過40mm、30mm，并同時(shí)滿足不大于鋼筋最小凈距3/4 的要求。骨料保持潔凈，含泥量＜4%。

（4）細(xì)骨料：細(xì)度模數(shù)2.3～2.6，含泥量不超過3%，含石率＜8%，優(yōu)先采用黑河中砂。

（5）外加劑：出于改善混凝土性能的目的，摻入適量HS-Ⅱ和STYUI 微膨脹劑，初凝、終凝時(shí)間分別為10～12h、14～16h。

（6）配合比：經(jīng)試驗(yàn)后確定適宜的配合比，確保按照該配合比拌和后的混凝土可達(dá)到工程的質(zhì)量要求。水灰比＜0.6，砂率0.4～0.45，坍落度的增加采取摻入減水劑、調(diào)整砂率的方法實(shí)現(xiàn)，但禁止通過向混凝土中加水的方法進(jìn)行調(diào)節(jié)。以本工程的C40 混凝土為例，試驗(yàn)確定的配合比如表1 所示。

表1 大體積混凝土配合比

2 大體積混凝土施工技術(shù)要點(diǎn)

2.1 大體積混凝土施工準(zhǔn)備

（1）于基坑邊上布置泵機(jī)，用于混凝土施工。

（2）在混凝土運(yùn)輸車上掛設(shè)標(biāo)識(shí)牌，清晰標(biāo)注車輛裝載混凝土的強(qiáng)度等級(jí)。

（3）大體積混凝土澆筑的施工量較大，由供應(yīng)商派駐專員在現(xiàn)場(chǎng)全程監(jiān)督。為連續(xù)澆筑混凝土，每臺(tái)泵機(jī)均有1 臺(tái)車輛等候卸料。

（4）裝料前，先全面清理車輛的雜物，做到無(wú)積水、無(wú)積漿。混凝土隨拌隨用，車輛駕駛?cè)藛T沿著預(yù)先規(guī)劃好的路線駕駛車輛，將運(yùn)輸時(shí)間控制在1h 內(nèi)，以防固結(jié)?；炷吝\(yùn)輸期間可能遇到復(fù)雜的路況，因此請(qǐng)求相關(guān)交通指揮部門協(xié)同配合，疏導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)交通秩序，避免擁堵。

2.2 大體積混凝土溫度的計(jì)算

溫度是大體積混凝土施工中的關(guān)鍵控制指標(biāo)，易對(duì)大體積混凝土的施工效果造成影響，因此，在正式澆筑前先安排溫度計(jì)算，再根據(jù)溫度要求采取針對(duì)性的控制措施，規(guī)避由于溫度異常而導(dǎo)致裂縫問題[1]。按如下公式計(jì)算混凝土澆筑溫度Tj：

2.3 混凝土的澆筑

分層澆筑混凝土，單層厚度600～1000mm，單層寬度1.0m，澆筑時(shí)間約為1h，在此混凝土澆筑方式下，可較好地避免冷縫的出現(xiàn)。按由遠(yuǎn)及近、先低后高的順序依次澆筑。

澆筑分階段完成，第一階段是后澆帶以南的部分，確認(rèn)無(wú)質(zhì)量問題后進(jìn)入第二階段，即后澆帶以北的部分。各自又含特定的作業(yè)順序，第一階段從東南開始向西推進(jìn)，第二階段從西北角開始向西推進(jìn)，經(jīng)過多次循環(huán)作業(yè)后，將所有混凝土澆筑工作落實(shí)到位。地下車庫(kù)施工中，按照先澆筑后澆帶以東、再澆筑后澆帶以西的順序依次推進(jìn)，每次澆筑時(shí)均采取南北兩部分同步作業(yè)的方法[2]?；炷翝仓樞蛉鐖D1 所示。

圖1 混凝土澆筑順序示意圖

2.4 混凝土的振搗

（1）振搗采用振動(dòng)振搗棒，按并列式或交錯(cuò)式的方式均勻布置各插點(diǎn)，間距300～400mm，遵循“快插慢拔”的原則，保證振搗的充分性和全面性。

（2）在本層振搗時(shí)，適當(dāng)將振搗設(shè)備插入下層50～100mm，聯(lián)合兩層共同振搗，提升層間結(jié)合的穩(wěn)定性。不宜采用跳躍式振搗的方法，否則易造成局部遺漏。各點(diǎn)的振搗時(shí)間約為30s，具體視混凝土表面的實(shí)際狀態(tài)而定，例如無(wú)明顯下沉、表面泛漿、無(wú)氣泡時(shí)可結(jié)束振搗。

（3）泵車進(jìn)料量需得到完整的記錄，此部分?jǐn)?shù)據(jù)完整反映至調(diào)度室，視施工情況靈活采取調(diào)度措施。根據(jù)澆搗總量靈活調(diào)控?cái)嚢柢嚕蛊涓挥兄刃蛐缘剡M(jìn)入泵位。加強(qiáng)施工協(xié)調(diào)，澆筑和振搗同步推進(jìn)。

（4）分別在各混凝土泵出料口配套3 臺(tái)振搗棒，聯(lián)合振搗，切實(shí)保證混凝土振搗的密實(shí)性。

（5）從大斜面分層下料，單層厚度約為500mm，及時(shí)對(duì)各層采取振搗措施，防止冷縫的出現(xiàn)。

2.5 混凝土表面的處理

大體積混凝土表面可能有明顯的泌水，需加強(qiáng)對(duì)此部分的處理，以免影響到混凝土的成型效果。施工中，用拍板壓實(shí)、長(zhǎng)刮尺刮平，初步改善大體積混凝土表面的狀態(tài)；初凝前，用鐵滾筒做多次的滾平處理；終凝前，用木楔適度打磨，經(jīng)此處理后，使原本產(chǎn)生的收水裂縫閉合，保證表面的完整性。若混凝土表面已經(jīng)存在泌水問題，先將水引至低洼部位，再用水泵統(tǒng)一抽取干凈?；炷翝仓蟮?～8h 安排浮漿的清理作業(yè)，防止該部分發(fā)生固結(jié)?？紤]到混凝土初凝后可能有龜裂的問題，安排二次抹壓處理，此舉通常在混凝土終凝前進(jìn)行，取得較好的龜裂處理效果[3]。

2.6 混凝土的溫度監(jiān)測(cè)方法

（1）每條測(cè)試軸線的監(jiān)測(cè)點(diǎn)位至少達(dá)到4 處，必要時(shí)適當(dāng)增加；沿澆筑體厚度方向，在底面、中面和外面依次布設(shè)測(cè)點(diǎn)，除此之外的其它測(cè)點(diǎn)按不超過60cm 的間距布設(shè)。溫度的監(jiān)測(cè)與控制對(duì)大體積混凝土的有效施工而言極為關(guān)鍵，其中取底面以上50mm 的溫度作為底面溫度，取外表面以內(nèi)50mm 的溫度作為外表溫度，根據(jù)各部分的溫度監(jiān)測(cè)結(jié)果判斷溫度的差值，超出許可范圍時(shí)隨即調(diào)控。

（2）為檢驗(yàn)測(cè)試元件的性能，先置于水下1m 處做24h 的持續(xù)浸泡，不出現(xiàn)損壞則表明測(cè)試元件具有可行性。元件接頭需做到位置準(zhǔn)確、穩(wěn)定可靠。集中布置測(cè)試元件的引出線，并采取防護(hù)措施，以免受損。混凝土下料時(shí)嚴(yán)格控制卸料方向，禁止碰撞各類元件及配套的引出線，振搗時(shí)也需加強(qiáng)防護(hù)，防止測(cè)試裝置受損。

（3）按每晝夜至少4 次的頻率組織澆筑體內(nèi)外部溫度、環(huán)境溫度、溫度應(yīng)變的測(cè)試，測(cè)溫期間完整采集數(shù)據(jù)，基于實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)繪制出各點(diǎn)的溫度變化曲線，作為反映混凝土溫度變化特征的關(guān)鍵依據(jù)，并建立溫度記錄臺(tái)賬。實(shí)測(cè)結(jié)果顯示局部的溫度超出許可范圍時(shí)，根據(jù)實(shí)際溫度予以應(yīng)對(duì)。例如，內(nèi)外溫差超25℃或內(nèi)部溫度超65℃時(shí)，以加大循環(huán)水量或是其它的方法進(jìn)行溫度調(diào)控，盡可能縮短溫度異常的持續(xù)時(shí)間[4]。測(cè)溫示意圖，如圖2 所示。

圖2 大體積混凝土測(cè)溫示意圖

2.7 混凝土養(yǎng)護(hù)

（1）項(xiàng)目建設(shè)現(xiàn)場(chǎng)的氣候干燥，混凝土的水分蒸發(fā)速度較快，為避免混凝土失水開裂，需加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)，確?；炷猎跐仓笾琉B(yǎng)護(hù)完成前均保持濕潤(rùn)。根據(jù)該養(yǎng)護(hù)要求，在混凝土終凝后覆蓋塑料膜進(jìn)行保水，膜外側(cè)依次設(shè)雙層土工布和彩條布；承臺(tái)四周設(shè)置的是鋼模板，對(duì)該部分以覆蓋棉被和土工布的方法進(jìn)行保溫，使溫度相對(duì)均衡。

（2）大體積混凝土施工中，混凝土面的保濕養(yǎng)護(hù)時(shí)間至少為14d，在此期間，試驗(yàn)人員、技術(shù)人員配合，做好大體積混凝土的保溫養(yǎng)護(hù)工作?；炷帘砻鏈囟扰c環(huán)境溫度的差值在20℃以內(nèi)時(shí)，逐層有序拆除覆蓋層。

（3）大體積混凝土養(yǎng)護(hù)遵循動(dòng)態(tài)原則，根據(jù)實(shí)際測(cè)溫?cái)?shù)據(jù)靈活調(diào)節(jié)養(yǎng)護(hù)方法。例如，混凝土降溫速率在1.5℃/d 以上時(shí)，采取保溫措施并減小循環(huán)水流量，依托此類方法放緩混凝土的降溫速度；監(jiān)測(cè)結(jié)果顯示混凝土的內(nèi)外部溫差超過25℃時(shí)，適度提高混凝土表面溫度和降低內(nèi)部溫度，前者采取增加養(yǎng)護(hù)層厚度的方法，后者可借助加大循環(huán)水量的方式實(shí)現(xiàn)；而針對(duì)混凝土內(nèi)部和表面有明顯溫差的情況，考慮降低內(nèi)部溫度和降低表面溫度，前者可加大循環(huán)水的流量而實(shí)現(xiàn)，后者可搭設(shè)遮陽(yáng)棚，防止混凝土直接遭到日曬，有利于控制表面溫度。

3 大體積混凝土施工質(zhì)量控制措施

（1）混凝土拌和階段，作業(yè)人員嚴(yán)格依據(jù)配合比精準(zhǔn)稱量原材料，將材料的用量誤差控制在許可范圍內(nèi)。充分拌和原材料，保證均勻性。嚴(yán)格控制出機(jī)坍落度，運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)后實(shí)測(cè)坍落度不超過16±2cm。單臺(tái)混凝土運(yùn)輸車的裝載量為12～14m3，每臺(tái)泵安排6 輛運(yùn)輸車，及時(shí)為施工現(xiàn)場(chǎng)供應(yīng)充足的混凝土，準(zhǔn)備5 臺(tái)運(yùn)輸車，以滿足緊急調(diào)度所需。妥善規(guī)劃運(yùn)輸路線，加強(qiáng)對(duì)車輛的調(diào)度和管理，確保拌和出廠的混凝土能夠被及時(shí)運(yùn)輸至現(xiàn)場(chǎng)。于現(xiàn)場(chǎng)規(guī)劃合適的區(qū)域，以滿足到場(chǎng)運(yùn)輸車的停放要求，進(jìn)而有序向施工點(diǎn)位進(jìn)行供料。

（2）大體積混凝土澆筑過程中，水泥有明顯的水化熱現(xiàn)象，其產(chǎn)生的熱量將促使混凝土溫度提高，并且具有內(nèi)部溫度明顯超過外部溫度的特點(diǎn)。若大體積混凝土各處的溫度未得到有效控制，將產(chǎn)生溫度應(yīng)力，迫使混凝土出現(xiàn)裂縫乃至更為嚴(yán)重的質(zhì)量問題，因此，控制混凝土溫度的升高尤為關(guān)鍵。在此方面，可以從混凝土出機(jī)溫度和入模溫度的控制著手，在前期便將混凝土的溫度穩(wěn)定在合理的范圍內(nèi)。混凝土日間澆筑期間，若氣溫超25℃，拌和前以灑水的方法潤(rùn)濕砂石料，降低此類材料的溫度，水泥的入機(jī)溫度需穩(wěn)定在40℃以內(nèi)，拌和用水的溫度控制可以采取加入適量冰塊的方法，直至水溫降低至10℃以內(nèi)為止。此外，在環(huán)境溫度較高的天氣施工時(shí)，混凝土在運(yùn)輸階段和泵送階段將吸收外部的熱量，導(dǎo)致混凝土的溫度明顯偏高，因此也需加強(qiáng)控制，例如縮短運(yùn)輸時(shí)間，加強(qiáng)混凝土入模溫度的檢測(cè)，低于25℃時(shí)才具備泵送入模的條件。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，高層建筑的建設(shè)中，大體積混凝土成為施工中的“重頭戲”。經(jīng)過對(duì)工程實(shí)例的分析，提出大體積混凝土無(wú)縫施工技術(shù)的應(yīng)用要點(diǎn)，在規(guī)范的施工方式下，將各項(xiàng)工作落實(shí)到位，提高了大體積混凝土的施工質(zhì)量，有效地避免了溫度裂縫、冷縫和龜裂現(xiàn)象，建設(shè)成型的大體積混凝土結(jié)構(gòu)完整且穩(wěn)定，減小了后續(xù)使用期間出現(xiàn)裂縫的幾率，對(duì)保障建筑工程的整體品質(zhì)有積極的意義。