試論大體積混凝土施工技術(shù)

周艷霞 新世紀(jì)建設(shè)集團(tuán)有限公司

試論大體積混凝土施工技術(shù)

周艷霞 新世紀(jì)建設(shè)集團(tuán)有限公司

在當(dāng)前工業(yè)與民用建筑中，隨著工程規(guī)模的逐漸增大，基礎(chǔ)建設(shè)的結(jié)構(gòu)形式也日趨復(fù)雜，在施工中大體積混凝土經(jīng)常出現(xiàn)。因此，在澆筑大體積混凝土的施工中，我們要合理安排施工工序，采取有效技術(shù)措施，消除冷縫現(xiàn)象。

大體積混凝土；澆筑；裂縫

1、大體積混凝土的概念

大體積混凝土并沒有一個明確的定義，國外的定義也不盡相同。美國混凝土學(xué)會規(guī)定：“任何就地澆筑的大體積混凝土，其尺寸之大，必須要求解決水化熱及隨之引起的體積變形問題，以最大限度減少開裂”；日本建筑學(xué)會標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)為“結(jié)構(gòu)斷面最小厚度在80cm以上，同時水化熱引起混凝土內(nèi)部的最高溫度與外界氣溫之差預(yù)計(jì)超過25℃的混凝土”。

我國的混凝土規(guī)范規(guī)定：我國有的規(guī)范認(rèn)為，當(dāng)基礎(chǔ)邊長大于20m，厚度大于1m，體積大于400m3時稱為大體積混凝土?？傊?，大體積混凝土的定義有的按規(guī)范要求定義，有的必須將規(guī)范和實(shí)際結(jié)合起來定義。

2、大體積混凝土的裂縫

大體積混凝土內(nèi)所出現(xiàn)的裂縫可以根據(jù)深度的不同，分成貫穿裂縫、深層裂縫及表面裂縫三種?；炷恋牧芽p主要影響其防水性能，并不是絕對地影響結(jié)構(gòu)安全。一般當(dāng)裂縫寬度在0.1～0.2mm時，雖然早期有輕微滲水，但經(jīng)過一段時間后，裂縫可以自愈。當(dāng)超過0.2～0.3mm時，滲漏水量就會隨著裂縫寬度的增加而迅速加大。大體積混凝土施工階段所產(chǎn)生的溫度裂縫，一方面是混凝土內(nèi)部因素：主要是內(nèi)外溫差而產(chǎn)生的；另一方面是混凝土的外部因素：結(jié)構(gòu)的外部約束和混凝土各質(zhì)點(diǎn)間的約束，阻止混凝土收縮變形，混凝土抗壓強(qiáng)度較大,但受拉力卻很小，所以溫度應(yīng)力一旦超過混凝土能承受的抗拉強(qiáng)度時，必將會出現(xiàn)裂縫，因此必須重視起來并加以控制。

產(chǎn)生混凝土裂縫的主要原因：

2.1 外界氣溫變化，在大體積混凝土的施工階段，自身的澆筑溫度也隨著外界氣溫變化而變化。當(dāng)氣溫驟降時，就會大大增加內(nèi)外層混凝土溫差，這對大體積混凝土的影響是極為不利的。與此同時，在高溫的條件下，大體積混凝土不易散熱，混凝土內(nèi)部的最高溫度一般可達(dá)60～65℃。針對這一情況，就應(yīng)該采取溫度控制措施，以防止混凝土內(nèi)外溫差所引起的溫度應(yīng)力。

2.2 水泥水化熱

水泥在水化的過程中會釋放出一定的熱量，由于大體積混凝土結(jié)構(gòu)斷面較厚，表面系數(shù)相對較小，所以水泥發(fā)生的熱量聚集在結(jié)構(gòu)內(nèi)部不易散失。單位時間混凝土釋放的水泥水化熱，是與混凝土單位體積中水泥用量和水泥品種有關(guān)聯(lián)的，并隨混凝土的齡期而增長。由于混凝土結(jié)構(gòu)表面可以自然散熱，實(shí)際上內(nèi)部的最高溫度，多數(shù)發(fā)生在混凝土澆筑后的最初3～5天。

2.3 混凝土的收縮

混凝土收縮的主要原因是內(nèi)部水蒸發(fā)引起的，如果混凝土收縮后，再處于水飽和狀態(tài)，還可以恢復(fù)膨脹并幾乎達(dá)到原有的體積。影響混凝土收縮的因素主要是水泥品種、外加劑、混凝土配合比和摻合料的品種以及施工工藝等。

3、大體積混凝土的澆筑

大體積混凝土的澆筑經(jīng)常使用的方法有以下幾種：

3.1 全面分層

在第一層全面澆筑，全部澆筑完畢后，再澆筑第二層。值得注意的是，這時應(yīng)該使第一層混凝土還未初凝，這一逐層的進(jìn)行連續(xù)澆筑，一直到完工為止。采用這種方案，在施工時從短邊開始，沿長邊推進(jìn)比較合適。在必要時也可以分成兩段，從中間向兩端或從兩端向中間同時進(jìn)行澆筑。

3.2 分段分層

在混凝土澆筑時，可以先從底層開始，澆筑至一定距離后澆筑第二層，再依次的向前澆筑其他各層。在第一層末端的混凝土還未初凝時，可以從第二段依次分層澆筑。使用這種方案適用于單位時間內(nèi)要求供應(yīng)較少的混凝土，同時適用于結(jié)構(gòu)物厚度不太大而面積或長度較大的工程。

3.3 斜面分層

要求斜面的坡度一般不大于1/3，主要適用于結(jié)構(gòu)的長度大大超過厚度3倍的情況?；炷潦菑臐仓拥南露碎_始進(jìn)行，再逐漸開始上移。

4、保證大體積混凝土質(zhì)量的有利措施

4.1 混凝土澆筑

4.1.1 根據(jù)泵送大體積混凝土的特點(diǎn)，可以采用“分段分層，一個坡度，循序推進(jìn)，一次到頂”，這樣能避免混凝土輸送管道經(jīng)常拆除、沖、洗和接長，也能較好地適應(yīng)泵送工藝，從而提高泵送效率。此外，也可以根據(jù)混凝土泵送時自然形成一個坡度的實(shí)際情況，在每個澆筑帶的前后布置3臺插入式振動器，形成自然坡度。為了確保整個高度上混凝土的質(zhì)量，隨著澆筑的推進(jìn)，振動器也要相應(yīng)跟上。混凝土在澆筑結(jié)束后必須在初凝前用鐵滾筒碾壓數(shù)遍，以閉合混凝土的收水裂縫。

4.1.2 對于電梯深坑的底板，混凝土應(yīng)先下料振搗，使底部不致返漿。振搗操作應(yīng)分層振搗，分層厚度為0.5mm。為了防止模板移位，除了支模時采用外頂內(nèi)撐的固定方式支模，還要禁止一側(cè)混凝土一次澆筑到頂。在大體積混凝土澆筑、振搗的過程中所產(chǎn)生的泌水現(xiàn)象在嚴(yán)重時可能影響相應(yīng)部分的混凝土強(qiáng)度指標(biāo)，為此必須采取措施消除和排除泌水。

4.2 現(xiàn)場質(zhì)量控制

混凝土澆筑前，項(xiàng)目技術(shù)負(fù)責(zé)人要對項(xiàng)目部管理人員、施工班組明確混凝土澆筑方法。在混凝土澆筑過程中，白天由專職質(zhì)量員檢測，晚上由值班管理人員檢測，禁止在施工現(xiàn)場隨意加水。此外，還要做好混凝土配合比和坍落度時常檢查工作，發(fā)現(xiàn)與混凝土配合比、配合比通知單等與項(xiàng)目部提供的計(jì)劃單不相符時，應(yīng)該立即退回。項(xiàng)目技術(shù)負(fù)責(zé)人和項(xiàng)目質(zhì)量負(fù)責(zé)人要監(jiān)督做好混凝土測溫和養(yǎng)護(hù)工作，尤其在發(fā)現(xiàn)了混凝土可泵性差、出現(xiàn)泌水、難以泵送和澆筑等情況時，要通知混凝土生產(chǎn)廠家在最短時間內(nèi)調(diào)整好配合比。

4.3 控制混凝土入模溫度

在工程施工的過程中，要對骨料噴冷水霧或冷氣進(jìn)行降溫，設(shè)置遮陽裝置避免日光直曬。水泥庫房應(yīng)注意保持陰涼，可以采用低溫水或冰水?dāng)嚢桧牛部梢栽诒匾獣r在內(nèi)部摻加冰塊。

4.4 成品保護(hù)

大體積混凝土澆完后，應(yīng)將周邊采用鋼管扎成欄桿。為了防止混凝土受到破壞，混凝土抗壓強(qiáng)度未達(dá)到12N/mm時，嚴(yán)禁在上面放線、測標(biāo)高、運(yùn)輸材料和搭設(shè)支模等。操作人員應(yīng)及時的檢查基坑坡頂材料是否堆放整齊，以防大風(fēng)將坡頂材料吹至已澆好的混凝土面上。操作人員在搭設(shè)支模架和安裝模板時嚴(yán)禁材料上下拋擲，否則會破壞混凝土面。

4.5 合理組織機(jī)械設(shè)備及勞動力

根據(jù)設(shè)計(jì)后澆帶可以劃分為兩個流水段，每段內(nèi)組織連續(xù)施工安排兩個施工隊(duì)。每個施工隊(duì)又可以分兩班施工人員晝夜交替施工，每班交接班工作要提前半小時完成。施工時為了避免接、拆泵管或堵管時混凝土出現(xiàn)冷縫的情況，可以采用泵送筏板澆筑,并用塔吊配合。

5、結(jié)語

綜上所述，大體積混凝土是一項(xiàng)新技術(shù)，不僅要有技術(shù)措施，還要有相關(guān)的組織措施和管理措施。在澆筑時要充分考慮各種因素的影響，仔細(xì)落實(shí)每一個施工環(huán)節(jié)，保證混凝土的澆筑質(zhì)量，使工程施工走上規(guī)范化的道路。

［1］曹林，羅惠.大體積混凝土結(jié)構(gòu)裂縫成因及預(yù)防措施.科技信息,2008年06期第174頁

［2］周小忠.建筑施工中大體混凝土施工要點(diǎn)分析.安徽建筑,2009年03期第88頁

［3］劉建偉.大體積混凝土裂縫的分析與控制.科技資訊,2010年09期第177頁

［4］王廣超,趙延朋.大體積混凝土施工防裂措施.建設(shè)科技,2010年11期第97頁

10.3969/j.issn.1001-8972.2011.24.023