基礎(chǔ)工程大體積混凝土施工技術(shù)

劉世星

(山西建筑工程(集團(tuán))總公司，山西 太原 030002)

1 大體積混凝土概述

隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，人們對(duì)建筑的要求也越來(lái)越高，高層、超高層、特殊功能的構(gòu)筑物及大型設(shè)備基礎(chǔ)越來(lái)越多的采用大體積混凝土澆筑。什么是大體積混凝土，目前國(guó)內(nèi)尚無(wú)統(tǒng)一定義。參照國(guó)內(nèi)外的標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合實(shí)際的工作經(jīng)驗(yàn)，筆者認(rèn)為:現(xiàn)場(chǎng)澆筑混凝土結(jié)構(gòu)的幾何尺寸較大，且必須采取技術(shù)措施以避免水泥水化熱及體積變化引起的裂縫，這類結(jié)構(gòu)稱為大體積混凝土。

2 大體積混凝土澆筑特點(diǎn)

1)混凝土需要量較大。

由于大體積混凝土自身的體積要比一般混凝土大，所以在澆筑的過(guò)程中就需要很多的原材料。所以說(shuō)大體積混凝土在澆筑時(shí)的特點(diǎn)之一就是混凝土的需要量較大。

2)工程條件復(fù)雜。

目前大體積混凝土基本上都是用于基礎(chǔ)工程，都是在地下現(xiàn)澆，所以相對(duì)來(lái)說(shuō)整個(gè)澆筑工程的條件相對(duì)復(fù)雜，這對(duì)于澆筑技術(shù)的要求相對(duì)較高。

3)施工技術(shù)要求高。

由于大體積混凝土的體積大，結(jié)構(gòu)厚實(shí)，所以在澆筑的過(guò)程中必要保證其整體性，一般情況下都必須要求進(jìn)行連續(xù)的澆筑，避免留下任何的縫隙。

4)容易產(chǎn)生裂縫。

由于大體積混凝土在實(shí)際澆筑中水泥的水化熱量較大，再加上大體積混凝土自身的體積大，所以混凝土內(nèi)部的熱量不容易散發(fā)，而混凝土外部的熱量散發(fā)快，這就形成了溫差，而溫差就會(huì)導(dǎo)致應(yīng)力的產(chǎn)生，應(yīng)力就會(huì)導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)裂縫，裂縫對(duì)于大體積混凝土來(lái)說(shuō)是嚴(yán)重問(wèn)題。

5)養(yǎng)護(hù)工作要求較高。

由于大體積混凝土的體積較大，結(jié)構(gòu)厚實(shí)，并且在澆筑時(shí)容易產(chǎn)生裂縫，所以后期的養(yǎng)護(hù)工作必須要做好，否則大體積混凝土就會(huì)出現(xiàn)一系列的問(wèn)題，這對(duì)于整個(gè)工程來(lái)說(shuō)都會(huì)產(chǎn)生很大的影響。

3 技術(shù)要求

3.1 設(shè)計(jì)方面

1)設(shè)計(jì)合理的平面以及立面，防止截面突變，從而減小約束應(yīng)力。

2)配置承受溫度應(yīng)力及控制溫度裂縫開(kāi)展的構(gòu)造筋。

3)盡量選用中低強(qiáng)度混凝土，采用混凝土60 d或90 d強(qiáng)度。

4)在混凝土墊層上設(shè)置滑動(dòng)層，盡可能地減小混凝土的外部約束。

3.2 材料方面

1)科學(xué)地選用材料配比，合理使用材料，減少水泥用量，降低混凝土水化熱。

2)注意外加劑對(duì)收縮的影響。

3)控制粗骨料含泥量，應(yīng)不大于1.5%。

3.3 施工方面

1)采用保溫隔熱法對(duì)大體積混凝土進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。

2)控制水化熱產(chǎn)生的升溫，大體積混凝土中心與外表面的最大溫差不大于25℃～30℃，總降溫差小于30℃。

3)控制降溫速度，使每天溫降小于1.5℃。

4)采用后澆帶施工工藝，以達(dá)到減小溫度收縮的目的。

4 施工方法

4.1 澆筑方法

大體積混凝土的澆筑對(duì)混凝土的攪拌、運(yùn)輸、澆筑提出了更高的要求，其中澆筑是大體積混凝土施工過(guò)程中非常重要的一環(huán)。大體積混凝土澆筑一般采取以下三種澆筑方法:

1)全面分層澆筑法。這種方法就是先整體澆筑底層，在底層混凝土還未初凝時(shí)，然后整體澆筑第二層，依此類推，逐層連續(xù)整體澆筑直至澆筑完畢。

2)分段分層澆筑法。也就是將工程分為幾個(gè)施工段，每個(gè)施工段采取全面分層澆筑法。每個(gè)施工段先從底層開(kāi)始，澆筑完底層后澆筑第二層，依此類推，直至澆筑完最后一層。一個(gè)施工段完畢后進(jìn)入下一施工段，直至所有施工段澆筑完畢。

3)斜面分層澆筑法。此方法也就是從澆筑層底端開(kāi)始，逐漸上移，要求保持斜面的坡度不大于1/3。斜面分層澆筑法適用于結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度大大超過(guò)結(jié)構(gòu)厚度3倍的情況。

4.2 混凝土養(yǎng)護(hù)

大體積混凝土澆筑完畢后，溫度先迅速上升，然后是一個(gè)緩慢下降的過(guò)程。一般經(jīng)過(guò)3 d～4 d溫度達(dá)到峰值，然后逐漸緩慢降溫。在大體積混凝土降溫過(guò)程中，為避免因溫度應(yīng)力過(guò)大而引起的有害裂縫，應(yīng)在大體積混凝土表面采取保溫保濕的養(yǎng)護(hù)措施，以控制大體積混凝土內(nèi)外溫差和降溫速度。蓄水養(yǎng)護(hù)是工程實(shí)踐中常用的混凝土養(yǎng)護(hù)方法，其優(yōu)點(diǎn)是有利于保溫養(yǎng)護(hù)，但這種養(yǎng)護(hù)方法保溫效果有限，因此蓄水養(yǎng)護(hù)一般用于溫度高的夏季，或是混凝土厚度不太大的工程中。蓄水養(yǎng)護(hù)時(shí)應(yīng)在白天溫度較高的時(shí)候蓄足水，利用外界高溫使水溫上升，在夜間保持足夠深的水，從而起到保溫作用。蓄水養(yǎng)護(hù)水深要以理論計(jì)算值為基礎(chǔ)，并根據(jù)環(huán)境溫度的變化隨時(shí)調(diào)整。施工過(guò)程中大體積混凝土養(yǎng)護(hù)要做到以下三點(diǎn):

1)應(yīng)專人負(fù)責(zé)保溫、養(yǎng)護(hù)工作，做好測(cè)試記錄;2)保濕養(yǎng)護(hù)的持續(xù)時(shí)間不得少于14 d，應(yīng)經(jīng)常檢查塑料薄膜的完整情況，保持混凝土表面濕潤(rùn);3)保溫覆蓋層的拆除應(yīng)分層逐步進(jìn)行，當(dāng)混凝土表面溫度與環(huán)境最大溫差小于20℃時(shí)，可全部拆除。

4.3 溫度控制

為控制大體積混凝土的溫度變化，應(yīng)在基礎(chǔ)大體積混凝土表面、混凝土中心、混凝土底部布置溫度測(cè)點(diǎn)，并應(yīng)有專門(mén)人員進(jìn)行測(cè)溫及記錄。一般情況下前5天每隔2 h測(cè)一次，6 d后每隔4 h測(cè)一次。在大體積混凝土溫度控制過(guò)程中，當(dāng)大體積混凝土中心溫度與外界環(huán)境溫度之差小于25℃時(shí)，便可以停止對(duì)混凝土蓄水，但此時(shí)塑料薄膜還不能揭開(kāi)，仍需要進(jìn)行表面的保濕養(yǎng)護(hù)。當(dāng)大體積混凝土中心溫度與外界環(huán)境溫度之差小于20℃時(shí)，便可停止養(yǎng)護(hù)措施，同時(shí)停止測(cè)溫，進(jìn)入下一道工序。在大體積混凝土降溫過(guò)程中，尤其是前4天，不宜降溫過(guò)快，應(yīng)把其降溫的速度控制在每天1.5℃～2.0℃。快速降溫不利于大體積混凝土強(qiáng)度增長(zhǎng)，也不利于應(yīng)力松弛效應(yīng)的發(fā)揮，同時(shí)大體積混凝土容易出現(xiàn)裂縫，可見(jiàn)大體積混凝土養(yǎng)護(hù)過(guò)程中溫度控制至關(guān)重要。

5 結(jié)語(yǔ)

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，大體積混凝土基礎(chǔ)工程屢見(jiàn)不鮮，混凝土體積也由原來(lái)的幾百立方米增加到幾千立方米，甚至特殊工程大體積混凝土達(dá)到上萬(wàn)立方米，這將對(duì)于大體積混凝土施工技術(shù)提出了更高的要求，也對(duì)項(xiàng)目技術(shù)人員和項(xiàng)目經(jīng)理提出了更高的要求。這要求我們?cè)诠ぷ髦胁粩嗉訌?qiáng)新技術(shù)新理論的學(xué)習(xí)，并總結(jié)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)需要緊抓施工環(huán)節(jié)，嚴(yán)格施工過(guò)程的管理，只有在施工過(guò)程中嚴(yán)格控制才能確保工程質(zhì)量，才能不斷提高我們的施工水平。

[1] 葉昌琳.大體積混凝土施工[M].北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社，1987.

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[3] 林亦賞.淺談大體積混凝土的施工技術(shù)[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2008(6):23-24.

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