试论大体积混凝土施工技术

周艳霞 新世纪建设集团有限公司

试论大体积混凝土施工技术

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在当前工业与民用建筑中，随着工程规模的逐渐增大，基础建设的结构形式也日趋复杂，在施工中大体积混凝土经常出现。因此，在浇筑大体积混凝土的施工中，我们要合理安排施工工序，采取有效技术措施，消除冷缝现象。

大体积混凝土；浇筑；裂缝

1、大体积混凝土的概念

大体积混凝土并没有一个明确的定义，国外的定义也不尽相同。美国混凝土学会规定：“任何就地浇筑的大体积混凝土，其尺寸之大，必须要求解决水化热及随之引起的体积变形问题，以最大限度减少开裂”；日本建筑学会标准认为“结构断面最小厚度在80cm以上，同时水化热引起混凝土内部的最高温度与外界气温之差预计超过25℃的混凝土”。

我国的混凝土规范规定：我国有的规范认为，当基础边长大于20m，厚度大于1m，体积大于400m3时称为大体积混凝土。总之，大体积混凝土的定义有的按规范要求定义，有的必须将规范和实际结合起来定义。

2、大体积混凝土的裂缝

大体积混凝土内所出现的裂缝可以根据深度的不同，分成贯穿裂缝、深层裂缝及表面裂缝三种。混凝土的裂缝主要影响其防水性能，并不是绝对地影响结构安全。一般当裂缝宽度在0.1～0.2mm时，虽然早期有轻微渗水，但经过一段时间后，裂缝可以自愈。当超过0.2～0.3mm时，渗漏水量就会随着裂缝宽度的增加而迅速加大。大体积混凝土施工阶段所产生的温度裂缝，一方面是混凝土内部因素：主要是内外温差而产生的；另一方面是混凝土的外部因素：结构的外部约束和混凝土各质点间的约束，阻止混凝土收缩变形，混凝土抗压强度较大,但受拉力却很小，所以温度应力一旦超过混凝土能承受的抗拉强度时，必将会出现裂缝，因此必须重视起来并加以控制。

产生混凝土裂缝的主要原因：

2.1 外界气温变化，在大体积混凝土的施工阶段，自身的浇筑温度也随着外界气温变化而变化。当气温骤降时，就会大大增加内外层混凝土温差，这对大体积混凝土的影响是极为不利的。与此同时，在高温的条件下，大体积混凝土不易散热，混凝土内部的最高温度一般可达60～65℃。针对这一情况，就应该采取温度控制措施，以防止混凝土内外温差所引起的温度应力。

2.2 水泥水化热

水泥在水化的过程中会释放出一定的热量，由于大体积混凝土结构断面较厚，表面系数相对较小，所以水泥发生的热量聚集在结构内部不易散失。单位时间混凝土释放的水泥水化热，是与混凝土单位体积中水泥用量和水泥品种有关联的，并随混凝土的龄期而增长。由于混凝土结构表面可以自然散热，实际上内部的最高温度，多数发生在混凝土浇筑后的最初3～5天。

2.3 混凝土的收缩

混凝土收缩的主要原因是内部水蒸发引起的，如果混凝土收缩后，再处于水饱和状态，还可以恢复膨胀并几乎达到原有的体积。影响混凝土收缩的因素主要是水泥品种、外加剂、混凝土配合比和掺合料的品种以及施工工艺等。

3、大体积混凝土的浇筑

大体积混凝土的浇筑经常使用的方法有以下几种：

3.1 全面分层

在第一层全面浇筑，全部浇筑完毕后，再浇筑第二层。值得注意的是，这时应该使第一层混凝土还未初凝，这一逐层的进行连续浇筑，一直到完工为止。采用这种方案，在施工时从短边开始，沿长边推进比较合适。在必要时也可以分成两段，从中间向两端或从两端向中间同时进行浇筑。

3.2 分段分层

在混凝土浇筑时，可以先从底层开始，浇筑至一定距离后浇筑第二层，再依次的向前浇筑其他各层。在第一层末端的混凝土还未初凝时，可以从第二段依次分层浇筑。使用这种方案适用于单位时间内要求供应较少的混凝土，同时适用于结构物厚度不太大而面积或长度较大的工程。

3.3 斜面分层

要求斜面的坡度一般不大于1/3，主要适用于结构的长度大大超过厚度3倍的情况。混凝土是从浇筑层的下端开始进行，再逐渐开始上移。

4、保证大体积混凝土质量的有利措施

4.1 混凝土浇筑

4.1.1 根据泵送大体积混凝土的特点，可以采用“分段分层，一个坡度，循序推进，一次到顶”，这样能避免混凝土输送管道经常拆除、冲、洗和接长，也能较好地适应泵送工艺，从而提高泵送效率。此外，也可以根据混凝土泵送时自然形成一个坡度的实际情况，在每个浇筑带的前后布置3台插入式振动器，形成自然坡度。为了确保整个高度上混凝土的质量，随着浇筑的推进，振动器也要相应跟上。混凝土在浇筑结束后必须在初凝前用铁滚筒碾压数遍，以闭合混凝土的收水裂缝。

4.1.2 对于电梯深坑的底板，混凝土应先下料振捣，使底部不致返浆。振捣操作应分层振捣，分层厚度为0.5mm。为了防止模板移位，除了支模时采用外顶内撑的固定方式支模，还要禁止一侧混凝土一次浇筑到顶。在大体积混凝土浇筑、振捣的过程中所产生的泌水现象在严重时可能影响相应部分的混凝土强度指标，为此必须采取措施消除和排除泌水。

4.2 现场质量控制

混凝土浇筑前，项目技术负责人要对项目部管理人员、施工班组明确混凝土浇筑方法。在混凝土浇筑过程中，白天由专职质量员检测，晚上由值班管理人员检测，禁止在施工现场随意加水。此外，还要做好混凝土配合比和坍落度时常检查工作，发现与混凝土配合比、配合比通知单等与项目部提供的计划单不相符时，应该立即退回。项目技术负责人和项目质量负责人要监督做好混凝土测温和养护工作，尤其在发现了混凝土可泵性差、出现泌水、难以泵送和浇筑等情况时，要通知混凝土生产厂家在最短时间内调整好配合比。

4.3 控制混凝土入模温度

在工程施工的过程中，要对骨料喷冷水雾或冷气进行降温，设置遮阳装置避免日光直晒。水泥库房应注意保持阴凉，可以采用低温水或冰水搅拌砼，也可以在必要时在内部掺加冰块。

4.4 成品保护

大体积混凝土浇完后，应将周边采用钢管扎成栏杆。为了防止混凝土受到破坏，混凝土抗压强度未达到12N/mm时，严禁在上面放线、测标高、运输材料和搭设支模等。操作人员应及时的检查基坑坡顶材料是否堆放整齐，以防大风将坡顶材料吹至已浇好的混凝土面上。操作人员在搭设支模架和安装模板时严禁材料上下抛掷，否则会破坏混凝土面。

4.5 合理组织机械设备及劳动力

根据设计后浇带可以划分为两个流水段，每段内组织连续施工安排两个施工队。每个施工队又可以分两班施工人员昼夜交替施工，每班交接班工作要提前半小时完成。施工时为了避免接、拆泵管或堵管时混凝土出现冷缝的情况，可以采用泵送筏板浇筑,并用塔吊配合。

5、结语

综上所述，大体积混凝土是一项新技术，不仅要有技术措施，还要有相关的组织措施和管理措施。在浇筑时要充分考虑各种因素的影响，仔细落实每一个施工环节，保证混凝土的浇筑质量，使工程施工走上规范化的道路。

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10.3969/j.issn.1001-8972.2011.24.023