關(guān)于大體積混凝土的施工方法和遇到的常見問題及相關(guān)防控措施

1、關(guān)于大體積混凝土的施工方法和遇到的常見問題及相關(guān)防控措施 戶國寧 宋先義 郭闊 劉春陽摘要：大體積混凝土由于結(jié)構(gòu)厚實被廣泛運用到水利、電力、工民建等建筑工程中。同時大體積混凝土由于混凝土量大，工程條件復(fù)雜（一般都是地下現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)），施工技術(shù)要求高，會因混凝土中膠凝材料水化引起了溫度變化和收縮，從而導(dǎo)致混凝土有害裂縫產(chǎn)生。關(guān)鍵詞：大體積混凝土 溫度變化 有害裂縫 防控措施一、工程概括本工程為山東泉林秸稈綜合利用有限公司年處理150萬噸秸稈綜合利用熱電站項目，由山東泉林秸稈綜合利用有限公司投資建設(shè)，主要為熱電站建設(shè)3×520t/h高溫高壓煤粉鍋爐+2×60MW背壓式汽輪

2、機+1×125MW抽凝式汽輪+2x60MW發(fā)電機+1x135MW發(fā)電機。大體積混凝土施工主要集中在鍋爐房、集控樓和主廠房基礎(chǔ)，其部位基礎(chǔ)為現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)，混凝土強度等級為C30P6，設(shè)計基礎(chǔ)高度分別有1.8m 、1.5m、2.2m等,一個鍋爐房基礎(chǔ)混凝土方量為2479m3，一個集控樓基礎(chǔ)混凝土方量為1494m3。二、大體積混凝土的施工方法為確保大體積混凝土的施工質(zhì)量，根據(jù)我公司的經(jīng)驗，項目部在原材料的選擇、混凝土配制技術(shù)、混凝土澆筑、混凝土養(yǎng)護方法等方面采取綜合措施，確保大體積混凝土達到了預(yù)期的效果。. 1、控制混凝土的配合比 水泥水化熱引起的溫度應(yīng)力與溫度變形會導(dǎo)致裂縫，因此，在混

3、凝土的配合比過程中盡量控制42.5普通硅酸鹽水泥的用量。盡量推遲水泥混凝土強度的早期增加，減少由于水化熱產(chǎn)生的不利影響。另外增加外摻料以滿足混凝土的和易性，緩凝等工作性能。 2、混凝土溫差控制為防止筏板基礎(chǔ)澆筑完成后的混凝土內(nèi)部產(chǎn)生熱量過高導(dǎo)致基礎(chǔ)開裂，故在筏板基礎(chǔ)中間以下100-200mm處安裝一道環(huán)形的冷卻管線，待混凝土初凝后，冷卻管內(nèi)部24小時晝夜不間斷通水降溫，降溫天數(shù)不少于7天，同時保證混凝土內(nèi)外溫差不大于20（穩(wěn)定溫度），當(dāng)混凝土養(yǎng)護期14天后方可安排專職人員對管內(nèi)注漿，漿液水灰比為0.5，宜摻入減水劑，管線內(nèi)部注漿達到飽和即可。（冷卻循環(huán)水管安裝）降溫循環(huán)管線材料選用直徑不小于4

4、0mm厚的薄鐵皮管，管線平面布置滿足混凝土每個點與冷卻管最近點接觸不大于2米，鐵皮管采用鐵絲與樁頭鋼筋綁扎支撐，鐵皮管接頭采用對插式接頭，對接后用膠帶封閉，操作簡便，經(jīng)濟實用。 確定測溫點的深度：深點深度距離底板50mm，中點深度為H/2（H為底板厚），淺點深度為50mm。如下圖所示： 3、澆筑方案的選擇為確保底板混凝土不出現(xiàn)施為了工冷縫，所以采用斜坡澆筑技術(shù) “由遠至近，薄層澆筑，一次到頂”的方法澆筑，做法見基礎(chǔ)底板混凝土澆灌方式的示意圖。澆筑帶前后略有錯位，形成階段式分層退打的局面，以達到提高泵送工效，簡化混凝土泌水處理，確?；炷辽舷聦拥慕Y(jié)合。我工程筏板基礎(chǔ)高有1.5m、1.8和2.2m

5、,整體連續(xù)澆筑時宜為300500mm，層與層之有意預(yù)留一定的時間間斷，但層與層之間的砼接合時間應(yīng)控制在砼初凝前完成。 整體分層連續(xù)澆筑施工模板新澆筑的混凝土大體積混凝土澆筑方法根據(jù)混凝土泵送自然形成一個坡度的實際情況，每層混凝土厚度應(yīng)不超過振搗棒有效長度（35mm-38.5mm）1.25倍；在每個澆筑帶的前、中、后布置三道振動器。第一道布置在混凝土卸料點，振搗手負責(zé)出管混凝土的振搗，使之順利通過面筋流入底層；第二道設(shè)置在混凝土的中間部位，振搗手負責(zé)混凝土的密實度；第三道設(shè)置在坡角及底層鋼筋處，因底層鋼筋間距較密，振搗手負責(zé)混凝土流入下層鋼筋底部，確保鋼筋下層混凝土振搗密實；振搗方向為：下層垂直

6、于澆筑方向自下而上,上層振搗自上而下。同時采用二次振搗工藝，二次振搗時間控制在澆筑后的12h，對混凝土初凝時間作好控制，保證在下層混凝土部初凝前，上層混凝土能覆蓋。當(dāng)混凝土澆筑到靠近尾聲時，將混凝土泌水排集到模板邊集水坑內(nèi)，然后用泵將水抽出，混凝土的泌水要及時處理，免得粗料下沉，混凝土表面水泥漿過厚，致使混凝土強度不均和產(chǎn)生收縮裂縫?；炷琳駬v時要做到“快插慢拔”，在振搗過程中，將振搗棒上下略有抽動，以使上下振動均勻，振搗棒應(yīng)插入下層50mm左右，以消除兩層之間的接縫。每點振搗時間為20-30S為宜，但還應(yīng)視混凝土表面不再顯著下沉、表面無氣泡產(chǎn)生且混凝土表面有均勻的水泥漿泛出為準(zhǔn)。振點間距50

7、cm，梅花型布置。振搗時禁止碰到鋼筋、模板、預(yù)埋件等。4、加強振搗質(zhì)量 混凝土的振搗要盡量確保其不漏振，使新泵出的混凝土與上一斜面混凝土充分密實地結(jié)合，嚴(yán)格控制振搗的時間，以及移動距離保證插入的深度，加強混凝土的質(zhì)量。5、表面處理工序泵送混凝土，其表面水泥漿較厚，在混凝土澆筑結(jié)束后要認真處理。隨時按標(biāo)高用長刮尺刮平，在初凝前，用木抹子拍壓三遍，搓成麻面，以閉合收水裂縫。在木抹子壓第三遍時，麻面紋路要順直，以南北向為紋路方向保證紋路一行壓一行且相互平行。6、二次澆筑在下部砼初凝后立即對上部預(yù)埋螺栓進行檢查、校正，支設(shè)已加工成型的上部基礎(chǔ)模板。對已硬化的砼表面清理水泥薄膜、松動石子，鑿毛后用水沖洗

8、并清除積水，使新舊砼緊密結(jié)合。上部混凝土澆筑完成后，在初凝前再次對預(yù)埋螺栓進行檢查，校正，確保預(yù)埋螺栓的標(biāo)高、軸線位置的正確。為增加二次澆筑下部與上部混凝土的凝結(jié)力，在二次澆筑部位還需作插筋處理 。三、大體積混凝土質(zhì)量出現(xiàn)問題的分析實踐中可發(fā)現(xiàn)，大體積混凝土產(chǎn)生裂縫的現(xiàn)象較為頻繁，混凝土內(nèi)部的微觀裂縫是無害的，也是不可避免的。1、外部因素引起的裂縫大體積混凝土?xí)捎谕夂奢d作用、基礎(chǔ)不均勻沉降等原因而引起結(jié)構(gòu)型裂縫。2、塑性收縮引起的裂縫當(dāng)混凝土表面蒸發(fā)水分的速度大于泌水的速度時，混凝土處于塑性狀態(tài)，受到外部的拉力，混凝土就會出現(xiàn)塑性收縮裂縫。裂縫出現(xiàn)后其體內(nèi)的水分蒸發(fā)迅速加快，而導(dǎo)致裂縫擴大，

9、這就需要混凝土澆筑后進行及時的覆蓋。3、水化熱引起的裂縫混凝土澆筑后，由于水泥的水化熱使混凝土的溫度上升，而混凝土的中心部位和表面的散熱條件不同，中心溫度高，表面溫度低，混凝土表面就會產(chǎn)生裂縫。在混凝土澆筑的初期，混凝土仍處于升溫階段，彈性模量小，變形變化所引起的應(yīng)力很小，但混凝土澆筑后的三到五日，混凝土逐漸降溫，這個溫差所引起的體積收縮變形，在受到外部環(huán)境拉應(yīng)力的作用時，而這個拉應(yīng)力大于混凝土的抗拉強度，混凝土的整個截面就會產(chǎn)生貫穿裂縫。在以上產(chǎn)生裂縫的原因中，以水化熱而引起的貫穿裂縫最為嚴(yán)重。四、大體積混凝土施工中的質(zhì)量控制要點1、科學(xué)用料 、合理調(diào)配。1）合理控制水泥產(chǎn)量 大體積混凝土引

10、起裂縫的主要原因是水泥水化熱的大量積聚，是混凝土早期升溫和后期降溫產(chǎn)生內(nèi)部和表面溫差。合理控制水泥產(chǎn)量是控制裂縫產(chǎn)生的有效措施，因此水泥用量控制在300kg/m3以下，以降低水化熱。2）增加摻合料混凝土中摻入一定數(shù)量的優(yōu)質(zhì)粉煤灰，不但能代替部分水泥，而且粉煤灰顆粒呈球狀具有滾動效應(yīng)，起到潤滑作用，可改善混凝土拌合物的流動性、粘聚性 、保水性。3)控制砂石料質(zhì)量細骨料砂：采用中砂，細度模量2.63.0，含泥量少于3。嚴(yán)格控制砂、石子的含泥量。粗骨料碎石：盡量選用粒徑大，嚴(yán)禁采用石屑作骨料。由于泵送要求所以選用碎石粒徑1020mm為主的混凝土，含泥量少于1。4）使用緩凝型減水劑為推遲水化熱的峰值期

11、、減低水化熱及延長凝結(jié)時間，適當(dāng)延長混凝土終凝時間，采用優(yōu)質(zhì)的緩凝性聚羧酸高性能減水劑?；炷两K凝時間不得少于8小時解決了分層澆筑過程出現(xiàn)冷縫的問題，保證了施工大體積混凝土的施工連續(xù)性整體性。  2、優(yōu)化澆搗方法大體積混凝土必須根據(jù)當(dāng)?shù)刂虚L期天氣預(yù)報，選擇最佳天氣條件進行澆筑，應(yīng)盡量安排在低溫時段澆筑，以最大限度降低混凝土的初凝溫度。在澆筑過程中，應(yīng)遵循 “由遠至近，薄層澆筑，一次到頂”的成熟工藝?；炷琳駬v時要做到“快插慢拔”，在振搗過程中，將振搗棒上下略有抽動，以使上下振動均勻，振搗棒應(yīng)插入下層50mm左右，以消除兩層之間的接縫。每點振搗時間為20-30S為宜，但還應(yīng)視混凝土表面

12、不再顯著下沉、表面無氣泡產(chǎn)生且混凝土表面有均勻的水泥漿泛出為準(zhǔn)。振點間距50cm，梅花型布置。振搗時禁止碰到鋼筋、模板、預(yù)埋件等。 （現(xiàn)場混凝土澆筑）3、加強后期養(yǎng)護養(yǎng)護是一項十分關(guān)鍵的工作，養(yǎng)護主要是保持適宜的溫度和濕度，以便控制混凝土內(nèi)表溫差，促進混凝土強度的正常發(fā)展及防止混凝土裂縫的產(chǎn)生和發(fā)展。根據(jù)工程的具體情況，應(yīng)盡可能多養(yǎng)護一段時間，一般不少于14天，在其終凝后，可以采取一定方法實現(xiàn)保溫養(yǎng)護，待混凝土壓光收面后，應(yīng)及時用塑料薄膜及土工布等遮蓋，以達到保護目的，拆模后立即回填土或覆蓋保護，同時預(yù)防近期驟冷氣候影響，以控制內(nèi)表溫差，防止混凝土早期和中期裂縫。加強施工中溫度控制，使混凝土內(nèi)外溫差不大于25度，混凝土澆筑完畢后，應(yīng)加強混凝土的溫度控制和測溫工作。養(yǎng)護用水的溫度應(yīng)與現(xiàn)場測得的混凝土表面溫度接近 , 以免人為造成混凝土表面產(chǎn)生溫度梯度，進而出現(xiàn)裂縫。大體積混凝土的養(yǎng)護不僅要滿足強度增長的需要，還應(yīng)通過溫度控制