建筑工程大體積混凝土施工研究

陳曉偉

（山西建筑工程集團有限公司，山西 太原 030000）

1 建筑工程大體積混凝土施工現(xiàn)狀

1.1 三種深度不同的裂縫

大體積混凝土按施工后形成裂縫深度的不同，通常分為表面裂縫、貫穿裂縫及深層裂縫三種。1）表面裂縫：大體積混凝土因體量大，水化熱高，導(dǎo)致混凝土內(nèi)部溫度非常高，而混凝土表面因接觸空氣溫度下降快，通常會形成較大的內(nèi)外溫度差，內(nèi)部壓應(yīng)力和表面拉應(yīng)力同時作用，當(dāng)拉應(yīng)力超過混凝土自身的抗拉強度時就會產(chǎn)生表面裂縫，但內(nèi)部結(jié)構(gòu)通常都是完好的。2）貫穿裂縫：混凝土在強度增長的同時，內(nèi)部溫度也會逐漸降低從而引起收縮，再加上由于混凝土中多余水分蒸發(fā)、碳化等原因，同時大體積混凝土周邊環(huán)境的約束導(dǎo)致無法自由變形，因而產(chǎn)生溫度拉應(yīng)力，當(dāng)拉應(yīng)力大于混凝土本身的抗拉強度時，就切斷了結(jié)構(gòu)面產(chǎn)生貫穿裂縫。3）深層裂縫：原理同貫穿裂縫，僅部分切斷了結(jié)構(gòu)面，也有一定的危險性。

1.2 冷縫及泌水等過程通病

施工冷縫、泌水等問題主要是施工過程中因施工工藝沒操作好導(dǎo)致的質(zhì)量通病。大體積混凝土在分層澆筑時，通常要保持下層混凝土被上層混凝土覆蓋之前溫度降至最低，使水化熱盡快散失，但停頓時間如果超過下層混凝土初凝時間，就會導(dǎo)致施工冷縫。另外上下層停頓時間比較久，通常會產(chǎn)生泌水現(xiàn)象，這種質(zhì)量通病比較常見也不好避免，一般都需要及時處理。

1.3 蜂窩、漏筋、孔洞、夾渣等其他質(zhì)量通病

蜂窩、漏筋、孔洞、夾渣等其他常見質(zhì)量通病產(chǎn)生原因與普通混凝土澆筑時一樣，均是在施工過程中材料、施工工藝、施工操作等因素未把控好造成。

2 建筑工程大體積混凝土施工

2.1 工藝流程

預(yù)拌混凝土→場外運輸→場內(nèi)運輸→混凝土分層澆筑→混凝土表面處理→保溫保濕養(yǎng)護→拆模

2.2 原材料及設(shè)計方面措施

1）水泥和外加劑。優(yōu)選水化熱較低的水泥，建筑工程選用41.5R普通硅酸鹽水泥。另外，在混凝土中摻入適量的緩凝減水劑，使混凝土攪拌時在不增加用水量的前提下增加坍落度，提高流動性，可有效減少泌水現(xiàn)象。除此之外，還可以延緩水泥水化放熱，從而降低因放熱引起的溫度應(yīng)力，避免產(chǎn)生裂縫。

2）摻合料。建筑工程摻合料選用粉煤灰，質(zhì)量應(yīng)符合國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。粉煤灰呈球形狀能起到潤滑作用，可有效改善大體積混凝土的泵送和攪拌性能。

3）粗、細(xì)骨料。經(jīng)與商混公司協(xié)商，建筑工程粗骨料盡量選用5～31.5mm且級配良好的碎石，細(xì)骨料采用中砂，砂、石含泥量應(yīng)分別小于3%和1%，使用前應(yīng)減少暴曬，并用涼水適當(dāng)沖洗降低攪拌溫度。

4）混凝土設(shè)計齡期。建筑工程底板混凝土采用商品混凝土，強度標(biāo)號為C35，抗?jié)B等級P6（后澆帶C40P6并摻加膨脹劑）。會同建設(shè)單位、設(shè)計單位和監(jiān)理單位等多家單位召開專題協(xié)商會，設(shè)計變更商品混凝土采用45d設(shè)計齡期代替原28d設(shè)計齡期，從而在保證強度增長的同時推遲溫升速度。

5）由于大體積混凝土內(nèi)的鋼筋彈性模量比一般混凝土的彈性模量高10倍左右，當(dāng)大體積混凝土的溫度拉應(yīng)力大于混凝土本身的抗拉強度產(chǎn)生裂縫時，鋼筋受到的拉應(yīng)力還很小。因此，在建設(shè)、設(shè)計等相關(guān)單位同意下，在一些容易開裂的部位增設(shè)分布鋼筋，能有效提高混凝土的抗裂性能。

2.3 施工技術(shù)要點

1）施工準(zhǔn)備。為保證混凝土的澆筑質(zhì)量，施工前應(yīng)進行詳細(xì)的施工技術(shù)交底，層層落實到操作和監(jiān)管調(diào)度等相關(guān)責(zé)任人，并有相應(yīng)的應(yīng)急預(yù)案。為降低混凝土入模及澆筑溫度，建筑工程澆筑時間安排在氣溫較低的傍晚，澆筑前對鋼筋、模板表面進行灑水降溫。由于混凝土量大，澆筑時間長，現(xiàn)場設(shè)置臨時指揮調(diào)度小組，澆筑時專人負(fù)責(zé)實時與混凝土供應(yīng)商塔臺聯(lián)系，既要保證足夠供應(yīng)量也要保證供應(yīng)速度。另外場地也要提前規(guī)劃，避免現(xiàn)場交通過于混亂，施工中有混凝土泵送管爆管、停電及嚴(yán)劣氣候等不穩(wěn)定因素，要有預(yù)案發(fā)生時能及時給予處理。

2）施工過程控制。建筑工程純地下室底板厚度為300mm的部位采用一次澆筑到位，主樓承臺及局部地下室底板厚度400mm的部位采用分層澆筑，再二次振搗的施工工藝。施工時保持下層混凝土被上層混凝土覆蓋之前溫度降至最低，使水化熱盡快散失，但又必須在下層混凝土初凝前及時澆筑，不得產(chǎn)生施工冷縫。振動混凝土?xí)r，振動器應(yīng)快插慢拔，保證澆搗密實到位。汽車泵管輸送不到位的地方，及時用布料機或者塔吊配合施工，不得停頓。同時采用二次振搗的方法，安排專人負(fù)責(zé)記錄底板各部位混凝土的澆筑時間，待此部位混凝土澆筑完成6～7h后即將初凝前 （初凝時間為8h），對混凝土進行再次振搗，有利于混凝土密實度的增強，減少內(nèi)部裂縫問題。

3）混凝土泌水及表面處理。在各部位模板上應(yīng)設(shè)置泄水孔，安排專人負(fù)責(zé)混凝土泌水排除工作。及時處理澆筑時產(chǎn)生的泌水，有利于防止粗骨料和水泥砂漿上下分離而產(chǎn)生收縮裂縫。表面處理流程如下：底板標(biāo)高控制→初凝前一次找平并抹壓→臨時覆蓋塑料膜→混凝土終凝前1～2h掀膜多次抹壓→鋪蓋一層塑料薄膜+一層麻袋+二層草簾子。