文／杜茂憲 山東瑞達(dá)工程咨詢集團(tuán)有限公司 山東濟(jì)南 250101

引言：

大體積混凝土技術(shù)的創(chuàng)新，優(yōu)勢(shì)明顯，例如體積大，施工效率高等，因此在施工環(huán)節(jié)中，應(yīng)依據(jù)工程設(shè)計(jì)基本規(guī)范要求，科學(xué)合理選材，嚴(yán)格把控配合比、水灰比、強(qiáng)度等參數(shù)，進(jìn)而提升建筑物的建設(shè)質(zhì)量。

1、工程規(guī)模

本工程由地下室、1#～6#樓、3#樓商鋪、4a#樓商鋪、5a#樓商鋪、幼兒園及室外管網(wǎng)工程組成；總建筑面積達(dá)到18 萬m，占地面積9665.94 m；地下室建筑面積達(dá)到5.9 萬m，在本項(xiàng)目工程施工的過程中，安全等級(jí)為二級(jí)，且抗震設(shè)防類別中是除了幼兒園的重點(diǎn)設(shè)防系列，建筑結(jié)構(gòu)混凝土施工處理的過程中，大體積混凝土施工的過程中，對(duì)應(yīng)的防水混凝土材料質(zhì)量的控制，決定了建筑工程質(zhì)量要求，例如施工設(shè)計(jì)因素、建筑材料的采購(gòu)因素及其施工技術(shù)的應(yīng)用環(huán)節(jié)，應(yīng)充分的結(jié)合施工驗(yàn)收規(guī)范，構(gòu)建施工技術(shù)應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)化流程，為促進(jìn)建筑工程施工質(zhì)量的控制的相關(guān)要求，以優(yōu)化和打下堅(jiān)實(shí)的實(shí)踐基礎(chǔ)。

2、大體積混凝土施工工藝及技術(shù)方案

2.1 混凝土運(yùn)輸車輛數(shù)量確定

混凝土澆筑施工過程中，選取2 臺(tái)輸送能力可達(dá)到120 m/h 的混凝土汽車泵，混凝土運(yùn)輸車為泵送，每臺(tái)混凝土汽車的泵送數(shù)量，由以下公式計(jì)算得出：

（1）Q= Q·α·η

式中：Q——每臺(tái)砼泵的實(shí)際平均輸出量（m/h）

Q——每臺(tái)砼泵的最大輸出量（m/h）

α——配管條件系數(shù)，取0.9

η——作業(yè)效率，取0.7

將各值代入上式可得一輛砼汽車泵的實(shí)際輸出量：

Q=120×0.9×0.7=75.6（m/h）

（2）每臺(tái)汽車泵所需配置的砼運(yùn)輸車臺(tái)數(shù)，可按下式計(jì)算：

N=（Q1/60 V1）T

式中：N——砼運(yùn)輸車臺(tái)數(shù)（臺(tái)）

Q——砼地泵的實(shí)際輸出量（m/h）

V——每臺(tái)砼運(yùn)輸車的容量，取9 m

T——一輛砼運(yùn)輸車往返一次所需時(shí)間，取60min

將各值代入式中可得：

N1=（75.6/60/9）×50 ＝7 臺(tái)，取7 臺(tái)。

2.2 大體積混凝土溫度裂縫原因分析和施工控制指標(biāo)

大體積混凝土溫度裂縫原因分析：

針對(duì)大體積混凝土來說，溫度裂縫主要可分為表面和貫穿裂縫兩種。如下圖1為大體積混凝土裂縫隨溫度變化的趨勢(shì)圖。

圖1 大體積混凝土裂縫隨溫度變化的趨勢(shì)圖

結(jié)合房屋建筑大體積混凝土結(jié)構(gòu)來說，具體施工技術(shù)應(yīng)用過程中，裂縫產(chǎn)生所導(dǎo)致的溫差較大的現(xiàn)象，并且在混凝土澆筑施工中，容易出現(xiàn)水泥水化熱現(xiàn)象，混凝土結(jié)構(gòu)溫度上升，但大體積混凝土結(jié)構(gòu)截面尺寸較大，上表面結(jié)構(gòu)散熱情況相對(duì)較好，熱量可散向大氣環(huán)境中，但是在混凝土的內(nèi)部結(jié)構(gòu)體系中，由于受到散熱條件的限制，水化熱聚集于內(nèi)部結(jié)構(gòu)系統(tǒng)中，當(dāng)對(duì)應(yīng)的拉應(yīng)力超過混凝土齡期后，會(huì)導(dǎo)致混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生較大的壓力差，在混凝土表面結(jié)構(gòu)形成拉應(yīng)力，進(jìn)而導(dǎo)致混凝土表面結(jié)構(gòu)產(chǎn)生較大的裂縫。

隨著混凝土澆筑時(shí)間的增加，例如澆筑7d 后，水泥水化熱現(xiàn)象基本消失，混凝土溫度會(huì)逐漸下降，進(jìn)而會(huì)引起混凝土收縮變形，再加上建筑結(jié)構(gòu)地基基礎(chǔ)不易發(fā)生變形，進(jìn)而導(dǎo)致混凝土外部約束拉應(yīng)力變大，嚴(yán)重情況下，會(huì)導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)貫穿，形成裂縫。

2.3 施工控制指標(biāo)

大體積混凝土施工的過程中，可采取溫差控制的方式，防止混凝土裂縫的發(fā)生，具體指標(biāo)控制要求為：

（1）混凝土澆筑體入模后的溫升值應(yīng)＜50℃；（2）混凝土澆筑體內(nèi)表溫差應(yīng)＜25℃；（3）混凝土澆筑體降溫速率應(yīng)＜2.0℃/d；（4）混凝土澆筑體表面與大氣溫差值應(yīng)＜20℃。

3、大體積混凝土材料的控制

例如纖維混凝土新材料的應(yīng)用中，可有效的增大混凝土的抗裂、抗拉及抗?jié)B等性能，其中最為關(guān)鍵的材料為高分子有機(jī)材料，能夠?qū)⒗w維混凝土進(jìn)行應(yīng)用可極大的提升混凝土各項(xiàng)使用性能，可提高抗裂性能70%左右，防滲性能提高65%左右。還可增強(qiáng)混凝土的抗沖擊性及耐磨性，提高混凝土的耐久性及抗凍性。纖維混凝土外包裝為可溶解性強(qiáng)的紙袋，因此在滲入到混凝土的過程中，不需要將紙袋打開，每袋混凝土的重量達(dá)到0.9kg，對(duì)應(yīng)的混凝土包裝在被攪碎之后，會(huì)直接的融化，減少了對(duì)建筑環(huán)境的污染，纖維混凝土能夠與混凝土進(jìn)行充分的攪拌，這樣在應(yīng)用過程中較為便捷化。將纖維混凝土與砂石水泥等一起進(jìn)行攪拌，可直接加水處理，但是攪拌的過程中應(yīng)適當(dāng)?shù)难娱L(zhǎng)1-2min。通過試驗(yàn)表明：摻入纖維混凝土之后，能夠有效的抑制混凝土早期的干縮微裂的現(xiàn)象，同時(shí)能夠極大的減少混凝土的收縮裂紋，抑制裂縫聯(lián)通的現(xiàn)象發(fā)生，還會(huì)起到承托骨料的作用，可降低混凝土表面析水及集料離析的現(xiàn)象發(fā)生，可使得混凝土中的直徑＞50μm，且空隙的含量大大降低，試驗(yàn)結(jié)果如下：

以相同配比的空白混凝土與pp 網(wǎng)混凝土進(jìn)行抗壓、抗拉強(qiáng)度的試驗(yàn)，空白混凝土的抗壓下降幅度明顯的較大，而摻加有pp 網(wǎng)混凝土的則下降的幅度相對(duì)較小，主要是由于可形成三維的交錯(cuò)支撐網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，纖維的彈性模量也比早期的塑性水泥材料要好，纖維的間距相對(duì)較小等。

4、混凝土澆筑方案

（1）本項(xiàng)目為獨(dú)立化的基礎(chǔ)工程，局部設(shè)備以基坑防水板為主，部分以樁基礎(chǔ)的承重基臺(tái)為主，且部分混凝土的需求量并不多，這就需要避免冷縫進(jìn)而導(dǎo)致的混凝土連續(xù)性澆筑問題的發(fā)生，并可在施工處理的過程中，明確汽車泵體結(jié)構(gòu)的澆筑穩(wěn)定性，提升連續(xù)性澆筑處理的作用。

（2）作為獨(dú)立性的澆筑體結(jié)構(gòu)，澆注體自身均可通過整體化的澆筑處理方法，對(duì)下層混凝土進(jìn)行澆筑處理，以達(dá)到水化熱的初凝時(shí)間要求，進(jìn)而減少蓄熱量，避免水化熱的積聚，減少溫度應(yīng)力的變化。在振搗處理的過程中，振搗棒作用深度應(yīng)充分的與混凝土易和性相結(jié)合，對(duì)混凝土進(jìn)行連續(xù)性澆筑處理的過程中，對(duì)應(yīng)的澆筑混凝土厚度要達(dá)到300mm～500mm 之間，且分層澆筑處理過程中，應(yīng)明確間隔時(shí)間和周期，層面結(jié)構(gòu)需要針對(duì)施工縫的具體要求進(jìn)行處理。大體積混凝土現(xiàn)場(chǎng)澆筑施工作業(yè)，如下圖2所示。

圖2 大體積混凝土現(xiàn)場(chǎng)澆筑施工作業(yè)示意圖

（3）在混凝土澆筑的過程中，要由低向高處處理，沿著長(zhǎng)邊的方向，由一端向另一端分析和優(yōu)化，紫紅色有才能同時(shí)澆筑處理。

（4）在混凝土澆筑處理的過程中，要進(jìn)行二次抹壓處理和優(yōu)化；

（5）在天氣溫度相對(duì)較高的狀態(tài)下，要基于遮蓋、灑水等模式進(jìn)行分析，降低混凝土表面的溫度，澆筑的混凝土溫度應(yīng)低于30℃。

5、施工質(zhì)量控制措施

5.1 優(yōu)化混凝土配合比

選取施工現(xiàn)場(chǎng)拌合站直攪拌為混凝土的供應(yīng)方式，這樣可實(shí)現(xiàn)提前試拌，為精確控制和調(diào)整混凝土配合比奠定基礎(chǔ)。由于混凝土結(jié)構(gòu)的水化反應(yīng)，不僅能夠產(chǎn)生大量的熱量，同時(shí)能夠加劇內(nèi)外溫差，因此合理控制混凝土攪拌過程中水泥用量，適當(dāng)增加礦物質(zhì)結(jié)構(gòu)材料用量，對(duì)于降低混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的產(chǎn)生幾率具有重要意義。

由上所述，混凝土拌和過程中水泥摻入量的合理控制至關(guān)重要，不僅能夠降低裂縫產(chǎn)生幾率，同時(shí)能夠有效的改善和提升混凝土結(jié)構(gòu)的抗裂性能，因此水泥選材十分關(guān)鍵，在本房屋建筑項(xiàng)目施工中，水泥選擇使用水化熱較低的硅酸鹽水泥材料。

5.2 測(cè)溫管埋設(shè)

為了及時(shí)、全面的了解混凝土結(jié)構(gòu)的溫度變化，依據(jù)溫度場(chǎng)變化原理、混凝土結(jié)構(gòu)的澆筑順序等，可選擇在多個(gè)承臺(tái)結(jié)構(gòu)上安裝對(duì)應(yīng)測(cè)溫管結(jié)構(gòu)，如采取PVC 管道的測(cè)溫管道，管口結(jié)構(gòu)應(yīng)使用膠帶進(jìn)行密封，避免混凝土漿液滲入其中。依據(jù)測(cè)溫管埋設(shè)的規(guī)范要求，測(cè)溫管結(jié)構(gòu)距離承臺(tái)邊緣體系距離應(yīng)＞60mm，且測(cè)溫管與承臺(tái)結(jié)構(gòu)之間需固定。

測(cè)溫儀器采用數(shù)字測(cè)溫儀，儀器與測(cè)溫探頭的線纜直接連接，測(cè)溫探頭伸入測(cè)溫管內(nèi)測(cè)定混凝土芯部溫度數(shù)值。

5.3 冷卻水管埋設(shè)

在承臺(tái)混凝土構(gòu)件施工中，為了降低混凝土表面和內(nèi)部溫差，在構(gòu)件內(nèi)部設(shè)置冷卻管，降低構(gòu)件內(nèi)部溫度。冷卻水管采用鋼管，管道之間采用螺紋接頭連接，水平布置于混凝土不同層面內(nèi)。冷卻水管距離承臺(tái)混凝土表面的距離為1.0m，冷卻水管之間的距離為2.0m。進(jìn)出水管交錯(cuò)設(shè)在承臺(tái)的側(cè)面。安裝過程中應(yīng)確保穩(wěn)定結(jié)實(shí)，為防止混凝土結(jié)構(gòu)脫落等現(xiàn)象發(fā)生，應(yīng)及時(shí)針對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)開展通水實(shí)驗(yàn)。冷卻水管埋設(shè)施工示意如圖3所示。

圖3 冷卻水管埋設(shè)施工示意圖

5.4 混凝土澆筑

采取現(xiàn)場(chǎng)攪拌制作混凝土模式，運(yùn)輸?shù)倪^程和路線的選擇應(yīng)科學(xué)合理，保證第一時(shí)間開展?jié)仓鳂I(yè)。房屋建筑結(jié)構(gòu)承臺(tái)混凝土的澆筑過程一般采取連續(xù)分層澆筑施工，可選取實(shí)用汽車泵進(jìn)行一次澆筑，分層厚度一般控制為500mm，澆筑時(shí)間應(yīng)小于混凝土結(jié)構(gòu)初次凝固的時(shí)間，并且應(yīng)避免產(chǎn)生冷縫。在實(shí)際混凝土振搗處理的過程中，要結(jié)合現(xiàn)有的振搗思路和振搗技術(shù)內(nèi)容，選取合理的振搗強(qiáng)度，這樣才能夠避免發(fā)生漏振的現(xiàn)象，進(jìn)而結(jié)合振點(diǎn)的頻率等，實(shí)現(xiàn)對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，不再以沉降為主，構(gòu)建混凝土防振搗體系。

（1）在分層澆筑處理的過程中，要基于布料及其混凝土振搗處理的過程中，按照振搗的原則優(yōu)化；（2）混凝土布料在振搗結(jié)束以后，要將振搗棒深度插到50mm 以上，使得兩層接縫處的混凝土強(qiáng)度能夠均勻化融合處理。（3）選用“快插慢拔”式的振搗模式進(jìn)行處理，振搗器插點(diǎn)的位置應(yīng)均勻化布列，且順序要可控，振搗器的布點(diǎn)距離為400mm 之間；（4）對(duì)于混凝土的振搗處理的過程中，要在初凝前進(jìn)行混凝土的處理和優(yōu)化。

6、混凝土養(yǎng)護(hù)

混凝土澆筑處理后，相關(guān)的養(yǎng)護(hù)工作至為關(guān)鍵，其是混凝土強(qiáng)度及穩(wěn)定性的關(guān)鍵，是后期混凝土強(qiáng)度提升的關(guān)鍵，對(duì)于大體積混凝土來說，要保障其不產(chǎn)生結(jié)構(gòu)裂縫，進(jìn)而形成干縮性的裂縫。

在本項(xiàng)目中，結(jié)合大體積混凝土的使用用途及功能，要選取在夏秋兩季展開，混凝土大體積施工技術(shù)優(yōu)勢(shì)及其質(zhì)量控制要結(jié)合季節(jié)性的變化，可選取使用保溫性的、保濕性的傳統(tǒng)養(yǎng)護(hù)處理方法，在大體積混凝土施工養(yǎng)護(hù)前，對(duì)測(cè)溫記錄進(jìn)行控制和優(yōu)化，按照建筑保溫材料的增減，優(yōu)化保溫材料的處理時(shí)間和周期，實(shí)現(xiàn)混凝土表面溫度與外界溫度的溫差，及時(shí)的拆除保溫處理措施。

混凝土的養(yǎng)護(hù)作業(yè)應(yīng)由專職人員開展，做好溫度的測(cè)試，并對(duì)測(cè)試溫度值進(jìn)行及時(shí)記錄?；炷琉B(yǎng)護(hù)方式主要采取保濕、保溫養(yǎng)護(hù)法，主要針對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)芯部、混凝土表面及其環(huán)境溫度等，確?；炷琉B(yǎng)護(hù)的高效性。在混凝土澆筑完畢初凝前立即進(jìn)行灑水覆蓋薄膜+土工布進(jìn)行保溫隔熱養(yǎng)護(hù)工作，在養(yǎng)護(hù)期間養(yǎng)護(hù)工必須確保養(yǎng)護(hù)薄膜的完整，并使其處于濕潤(rùn)狀態(tài)。

結(jié)語：

總而言之，大體積混凝土在施工處理的過程中，裂縫的寬度、混凝土施工工藝及施工材料的選取要全面的考慮各方面控制因素，采取積極有效的措施，可有效的降低裂縫的產(chǎn)生幾率，以促進(jìn)和提升大體積混凝土結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量。通過研究，會(huì)加強(qiáng)施工技術(shù)人員對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)裂縫病害產(chǎn)生的關(guān)注，并且一定會(huì)有更為先進(jìn)的施工技術(shù)方案應(yīng)用到防治裂縫產(chǎn)生的相關(guān)措施中。