大体积混凝土施工技术研究与分析

李 伟

（衡德高速公路管理处）

1 引言

伴随着经济的发展与科学技术的进步,建筑物的高度越来越高,规模越来越大,大体积混凝土的应用越来越普遍。如何在施工过程中采取有效措施保证大体积混凝土的质量显得尤为重要。大体积混凝土由于截面大、水泥用量大、内外温差大、温度收缩应力很容易导致钢筋混凝土产生裂缝。这种裂缝有表面裂缝和贯通裂缝两种,在不同程度上都属有害裂缝,因此要保证大体积混凝土的质量。本人亲历了上海富容大厦施工的全过程,富容大厦位于江宁路、海防路口,是一幢二十五层商住楼,富容大厦基础底板厚1 800mm,体积逾4 000m3,属大体积混凝土。

2 混凝土的二次振捣

大量现场试验证明,对浇筑后未初凝的混凝土进行二次振捣,能排除混凝土因泌水在粗集料、水平钢筋下部生成的水分和空隙,提高混凝土与钢筋之间的握裹力,防止因混凝土沉落而出现的裂缝,减小混凝土内部微裂,增加混凝土的密实度,使混凝土的抗压强度提高10％～20％,从而可提高混凝土的抗裂性。

高频振动棒要垂直插入,快插慢拔,插点交错均匀布置,在振动上一层混凝土时,要在下层混凝土初凝前进行,且应插入下一层50mm,以消除两层间的接缝,震动器在每一插点的振动延续时间,以混凝土上表面水平并出现水泥浆及不再出现气泡、不再明显沉落为度,混凝土不易振实,振捣时间过长,会引起离析。在混凝土浇筑45min后进行二次振捣。

富容大厦基础底板混凝土施工采用二次振捣,对混凝土的抗裂性起到了很好的作用,施工完后至竣工验收没有发现有害裂逢。

3 养护方法及效果分析

防止水泥水化热引起结构物开裂,在温控工艺上一般有两大类。第一类是降温法,即在混凝土浇筑成型后,通过循环冷却水进行降温,以减少混凝土内外温差；第二类保温法（又称蓄热法）,即在混凝土浇筑成型后,通过保温材料、碘钨灯或定时喷浇水等方法,提高混凝土表面及四周散热面的温度。

降温法由于它的实用性和灵活性,以及能控制整个结构物内部的温度,所以在国内外水利工程中得到广泛应用。但其耗钢量大,造价高,在建筑工程中很少用。建筑工程中常采用保温法。这种方法施工方便,价格低廉。

保温法所用的保温材料种类较多,综合本工程所处情况,施工单位决定、并经过监理审查同意后富容大厦基础底板混凝土养护采用保温法,在有温度监测控制情况下,用一层塑料薄膜保湿,上铺一层麻袋保温,其最大温差已控制在25℃以内。

效果检查：基础底板经过约两个月的保温保湿养护,一年后通过各方检查,没有发现有害裂缝,证明这一次的大体积混凝土施工是成功的。

4 降低成形时混凝土的温度

浇筑大体积混凝土时,为避免过大的温度应力、防止温度开裂,必须进行温度控制。温度控制的主要内容有以下几项。

（1）降低混凝土的最高温度和最大温升；

（2）降低混凝土内的温度梯度,使温度分布和温降尽量均匀；

（3）使混凝土内部温度变化按照预想目标发展。

为实现温度控制的目的及判别温控效果,一般将温度控制具体分为三大温差控制,并以此作为温控标准。三大温差即基础温差、上下温差和温度裂缝。

降低成形时混凝土的温度,主要措施有：①降低混凝土浇筑入模温度；②施工避开高温时段；③避免使用新出厂的水泥；④对水泥采取遮阳降温措施；⑤喷水冷却集料；⑥利用新抽深井水控制拌和水温度,或根据情况在拌和水中加碎冰来降低拌和水温度；⑦在生产及浇筑时对配料、运送、泵送及其他设备遮阳或冷却。

富容大厦基础底板混凝土浇筑时是在5月份,中午温度已较高,各方慎重考虑后决定的施工方案是用四台输送泵浇筑混凝土,每个混凝土布料点设三个振捣棒,主要利用晚上时间,用两个夜晚和一个白天（实际时间从第一天下午五点到第三天早晨九点半共约四十多个小时）浇筑完,大部分混凝土浇筑都避开了中午时段,与此同时要求混凝土供应商作好温控措施。

5 后浇带的留置与处理

大体积混凝土施工中,合理分缝分块,不仅可以减轻约束作用,缩小约束范围；同时也可利用浇筑块的层面进行散热,降低混凝土内部的温度。另外,尚可满足绑扎钢筋、预埋螺栓等工序的操作需要,但接缝的处理必须满足防止渗漏水的要求。

后浇带的设置和处理如设计无规定时,其间距一般为20～30m,缝宽1m,可在后浇带形成40 d后封闭,冬期可适当延长。封闭前,应仔细凿毛,并将钢筋按设计要求连接好,再用补偿收缩混凝土（亦可在普通混凝土中掺入膨胀剂）将缝灌注密实。

富容大厦基础底板基本呈方形,长约72m,宽约31m,根据设计要求并结合现场实际情况,决定平行短边方向设置两条后浇带,并在形成47 d后进行了封闭。

6 混凝土的温度监测

混凝土温度的监测主要是指混凝土的出罐温度、入模温度、混凝土内部温度的监测,混凝土在浇筑过程中每隔4 h测量一次原材料温度,每隔2 h测量一次出罐温度和入模温度,控制其入模温度不超过16℃。混凝土内部温度的监测,我们主要是根据根据基础底板的形状、尺寸和标高在施工段布置测温点,每个点均预埋钢管至基础底部和中部,分别监测记录混凝土底、中、面部温度。测温从混凝土浇筑4 h后开始,其时间间隔为前4日2 h一次,第5～8日4 h,第9日起12 h,持续到14 d。

结合水化热预测计算及温度测试记录,当内外温度大于25℃时,必须采取措施加以控制：（1）如果混凝土体积大而表面积较小时,宜在内部预埋管道,通过循环水来散发混凝土内部的热量；（2）夏季施工时,应采取冰水或冷水拌制混凝土。以降低混凝土的人模温度；（3）冬季施工时,应采取草苫覆盖或采用双覆塑苯板覆盖,以减少表面热量的散发；（4）如果采用砖胎膜,在混凝土浇筑前,胎模采用素土虚填,既可起到保温作用。又可抵消来自混凝土对砖胎模产生的侧压力。不致胀模

温度监测为检查混凝土块体温度是否满足温控标准,温控措施是否有效,就必须进行温度临测与管理,并做详细记录,实行情报信息化施工。温度监测就是在混凝土中埋入一定量的测温仪器,测量混凝土不同部位温度变化过程,检验不同时期的温度特性。当温控措施效果不佳,达不到温控标准时,可及时采取补救措施。

富容大厦基础底板设有九处温度检测点,由于温控措施得当,在整个温度监测过程中没有出现温差达到或超过25℃的情况。

7 细石混凝土填补

当蜂锅比较严重或露筋较深时,应除掉附近不密实的混凝土和突出的骨料颗粒,用清水刷净并充分湿润后,再用比原强度等级高一级的细石混凝土填补并仔细捣实,对孔洞的补强,可在旧混凝土表面采用处理施工缝的方法处理,将孔洞处疏松的混凝土和突出的石子凿掉,孔洞顶部要凿成斜面,避免形成死角,然后用水刷洗干净,保持湿润72 h后,用比原混凝土强度高一级的细石混凝土捣实,以免新旧混凝土的接触面上出现裂缝。

富容大厦基础底板对少量蜂锅比较严重和露筋较深部位按上述办法进行了处理,使新旧混凝土的接触面上未出现裂缝。

8 结语

（1）本基础础底板工程采用的多种控制裂缝措施,经过时间证明是有效可行的,并对今后其他工程的施工有借鉴和参考作用。

（2）混凝土配合比选用低热微膨胀水泥、粉煤灰替代部分水泥、掺加减水剂、合理布置循环冷却水管及采用混凝土分层浇筑施工工艺等措施,温度控制效果明显,节省混凝土直接成本及工期,社会及经济效益显著。

（3）大体积混凝土施工是一个系统工程。不仅要有技术措施。而且还要有组织措施和管理措施.为保证施工处于受控状态。浇筑时应建立由施工、监理、甲方等多方共同组成的现场质量保证体系机构。对保证混凝土的浇筑质量和连续施工有很好的作用：后期的监测、养护最为关键。在时间、人员、材料、设备上一定要予以保证。

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