大體積混凝土施工技術應用

李娟

（上海大屯能源股份有限公司建設管理部，江蘇，沛縣，221611）

大體積混凝土施工技術應用

李娟

（上海大屯能源股份有限公司建設管理部，江蘇，沛縣，221611）

以板帶車間2300mm冷軋機設備基礎工程施工為實例,介紹應用大體積混凝土溫度裂縫理論指導施工,以及施工質量控制措施。

大體積混凝土；水化熱；溫度裂縫；抗滲混凝土

工業建筑中的設備基礎、高層建筑中的厚大基礎底板等多為大體積鋼筋混凝土結構，這類結構由于承受巨大的荷載，整體性要求高，往往不允許留施工縫，要求一次澆筑完畢。因此，施工中必須掌握好澆筑速度，合理分層分段，保證各層各段之間結合良好，必須采取措施，防止混凝土出現溫度和收縮裂縫。

一、工程概況

年產10萬噸高精度鋁板帶項目是上海大屯能源股份有限公司為實現跨越式發展，占領世界鋁加工業至高點，擴大產品品種，生產市場短缺的高精鋁板材，提高經濟效益和社會效益而決策建設的關鍵項目。其中一臺2300mm冷軋機設備基礎分為基礎本體、地下室兩部分，基礎本體東西向長約59.35m，南北向長約60m，基礎頂面標高繁多，最低標高-6.5m，最高處為+3.615m；底板亦有多種不同標高，最低處-9.50m?；A內部設有3條主地溝，主地溝與配套地下室相連通?；A內埋有大小螺栓套管、螺栓預留孔和大量的埋設件。混凝土0.000以下采用C35抗滲等級S6, 土0.000以上采用C30混凝土，抗滲等級S6。配套地下室分為工藝潤滑地下室及稀油站、液壓站地下室兩個，其中工藝潤滑地下室為一箱形鋼筋混凝土結構，工藝潤滑地下室設有樓梯間兩個，通風道入口三個與冷軋機主地溝接口兩個。工藝潤滑地下室底板底標高為-9.5m。混凝土總量約 6100立方米。

二、裂縫產生原因

大型設備基礎為大體積混凝土結構，一次性連續澆注完成，由于體積大，水泥水化熱高，聚積在內部的熱量不易散發，常使混凝土內部溫度很高，而混凝土表面散熱較快，易使內外形成較大的溫差，會使混凝土產生溫度變形，必將產生溫度應力。由于受到外部基巖或厚大混凝土墊層的約束，從而在塊體內又產生較大的降溫收縮拉應力，如超過該齡期的混凝土極限抗拉強度時，將從底部產生裂縫，隨著收縮的增加和溫度應力的增大，裂縫將向上延伸，有時會貫穿整個基礎，形成貫穿裂縫而破壞了基礎的整體性；同時，由于內外溫度不一，使混凝土收縮受到里層混凝土的約束屬于內約束，使基礎產生表面裂縫，當裂縫呈深進的或貫穿插性時，影響基礎的持久強度和使用功能。

三、主要防裂技術措施

1、降低水泥水化熱溫升值

（1）采用中、低熱水泥的礦渣硅酸鹽水泥配制混凝土，降低混凝土的水化熱；

（2）摻加粉煤灰，按配合比摻用Ⅱ級粉煤灰從而降低水泥用量；

（3）摻加減水劑或緩凝型減水劑，把混凝土的初凝時間控制在4.5～6小時，控制水灰比，減少用水量，改善和易性，同時水泥初凝時間的延長，有利于降低澆注強度，避免出現冷縫。

2、降低混凝土澆注入模溫度

（1）用低溫水拌制混凝土，使混凝土入模溫度控制在15℃左右；

（2）石子粗骨料受高溫及日照時間長時，灑水降溫；

（3）縮短混凝土運輸和停留時間；

（4）定時檢測混凝土的出罐溫度，入模溫度及澆注完畢時的溫度。

3、提高基礎的極限拉伸強度

（1）盡可能使基礎造型簡單，構造合理，在薄弱易產生應力集中的部位，按設計配制構造鋼筋，大塊體構造鋼筋按設計要求設置溫度配筋，提高抗裂性；

（2）混凝土摻加UEA膨脹劑，并嚴格控制粗、細骨料的規格和質量。粗骨料選用2～4cm堅硬碎石，顆粒級配符合篩分曲線，針狀、片狀少于15%，含泥量控制小于1%；細骨料選用中粗砂，要求細度模數2～8，平均粒徑大于或等于0.38mm，含泥量小于1%，提高混凝土的抗拉強度?；炷僚浜媳取⒉牧?、外加劑等均須由試驗室進行檢驗合格后試配并使用；

（3）采取合理的施工工藝，嚴格控制混凝土的配料和水灰比；混凝土采取薄層澆注，振搗密實，及時排除混凝土表面的泌水及浮漿，保證混凝土密實，強度均勻；

（4）嚴格按設計要求施工沉縮縫，確保沉縮縫正確有效。

4、加強溫度控制與養護

（1）在基礎較厚的部位設置測溫點，水平方向點與點間距不大于4m，在高度方向，點與點間距為0.5～1m。設專人測溫，1～20d內每4h測溫一次，20～30d內，每8h測溫一次，掌握基礎內部溫度場情況，控制基礎混凝土內溫差在25℃以內，降溫速度在1.5℃/h以內，發現溫差過大，降溫速度過快，及時保溫處理；

（2）混凝土澆注后，根據實測的溫度值和溫度升降曲線，計算出降溫時混凝土的累計拉應力實際值和該齡期混凝土拉應力理論值，兩者比較，若實際值超過理論值時，應采取保溫措施，使緩慢降溫，提高齡期強度；

（3）拆模后應在混凝土表面覆蓋兩層草袋、塑料薄膜蓄熱保溫，并適當灑水養護，以促進水化，有利于混凝土緩慢降溫、縮小溫差、提高早期抗拉強度。灑水養護時間不少于14d，較大平面或深坑也可在表面蓄水養護；

（4）基礎拆模后,刷完冷涂防水層后，抓緊周圍土方回填，避免基礎長期暴露。

四、混凝土施工

1、基礎施工

基礎采取將本體三次澆注完成，混凝土運輸及澆注方法為用2臺混凝土輸送泵進行輸送，澆筑混凝土快凝固的地點，會形成冷縫時，用輸送泵靈活機動地澆筑，以保證不出現實際上的施工冷縫，澆注部位配布料管直接將混凝土送入基礎模板內?；炷翝沧⒂缮畹綔\，全面分層均衡攤鋪，每層澆注厚度為300mm，保持各處沿基礎全高大體均勻上升，施工從短邊開始向長邊推進，澆完一層再澆第二層，順序連續澆筑到頂。不允許出現嚴重的高低不平現象，特別是溝道兩側要對稱均勻下灰，以防止把模板擠偏。每層厚度最大不超過500mm，分層應保證上下層結合良好，不出現實際上的施工冷縫。

混凝土的澆筑振搗用插入式振動器振搗，插點間距控制在50cm之間,快插慢拔,振搗均勻密實。盡量避免過分振搗，以表面泛漿，不出現氣泡，無明顯下沉現象為宜。

2、配套地下室施工

配套地下室為箱形結構，一次澆注困難較大，地下室頂板支撐加固較難，為保證施工質量，地下室均分兩次澆筑，第一次澆筑地下室底板及500mm高墻壁，第二次澆筑剩余墻壁及地下室頂板。沿施工縫周圈安設3mm鋼板止水帶，以保證地下水不會滲入地下室。

五、結束語

大體積混凝土施工前一定編制好切實可行的施工方案和合理周密的施工措施。充分做好施工準備,施工中要嚴格按照施工方案要求組織施工和進行質量控制。應從盡量減少水化熱、控制砼澆注溫度、加強養護、早日回填等技術措施以控制溫度差；設置滑動層、分段分塊施工以減少邊界約束作用。防止砼出現溫度和收縮裂縫，保證砼澆注質量。

[1]《建筑地基基礎工程施工質量驗收規范》GB50202—2002中國建筑工業出版社

[2]《 混凝土結構工程施工質量驗收規范》GB50204—2002中國建筑工業出版社

[3]《混凝土泵送技術規程》JGJ/T10—95中國建筑工業出版社

[4]《混凝土質量控制標準》GB50164—92中國建筑工業出版社

TU965

1674-3954（2011）03-0136-01