關于對大體積混凝土施工技術的探討

（上虞市金盛建筑工程有限公司 浙江紹興 312300）

[摘要] 現(xiàn)代建筑中時常涉及到大體積混凝土施工，如高層樓房基礎、大型設備基礎、水利大壩等。它主要的特點就是體積大：混凝土澆注量大于100平方米；長、寬、高任意一邊不小于1米。大體積混凝土水泥水化熱釋放比較集中，內(nèi)部溫升比較快。混凝土內(nèi)外溫差較大時，會使混凝土產(chǎn)生溫度裂縫。其他因素也會導致大體積混凝土出現(xiàn)裂縫，影響結構安全和正常使用。所以必須從根本上分析它，來保證施工的質量。本文首先對大體積混凝土進行了解釋，然后分析了整個無縫施工方案中的設計原理，并對建筑施工中的技術進行了改良。

[關鍵詞]大體積混凝土，無縫施工

一、大體積混凝土結構裂縫的原因

混凝土結構在建設和使用過程中出現(xiàn)不同程度、不同形式的裂縫，這是一個相當普遍的現(xiàn)象。大體積混凝土結構出現(xiàn)裂縫更普遍。在全國調查的高層建筑地下結構中，底板出現(xiàn)裂縫的現(xiàn)象占調查總數(shù)的20%左右，房屋的外墻混凝土出現(xiàn)裂縫的現(xiàn)象占調查總數(shù)的80%左右。所以，混凝土結構的裂縫是建筑工程長期困擾的一個技術難題，一直未能很好地解決。

在大體積混凝土工程施上中，由于水泥水化熱引起混凝土澆筑內(nèi)部溫度和溫度應力劇烈變化，從而導致混凝土發(fā)生裂縫。因此，控制混凝土澆筑塊體因水化熱引起的溫升、混凝土澆筑塊體的內(nèi)外溫差及降溫速度，防止混凝土出現(xiàn)有害的溫度裂縫（包括混凝土收縮）是其施工技術的關鍵問題。

大體積混凝土結構裂縫的發(fā)生是由多種因素引起的。各類裂縫產(chǎn)生的主要影響因素有幾種：一是結構型裂縫，由外荷載引起的。二是材料型裂縫，主要由溫度應力和混凝土的收縮引起的。干縮裂縫的產(chǎn)生主要是由于混凝土內(nèi)外水分蒸發(fā)程度不同而導致變形不同的結果：混凝土受外部條件的影響，表面水分損失過快，變形較大，內(nèi)部濕度變化較小變形較小，較大的表面干縮變形受到混凝土內(nèi)部約束，產(chǎn)生較大拉應力而產(chǎn)生裂縫。相對濕度越低，水泥漿體干縮越大，干縮裂縫越易產(chǎn)生。干縮裂縫多為表面性的平行線狀或網(wǎng)狀淺細裂縫，寬度多在0.05～0.2mm之間，大體積混凝土中平面部位多見，較薄的梁板中多沿其短向分布。混凝土干縮主要和混凝土的水灰比、水泥的成分、水泥的用量、集料的性質和用量、外加劑的用量等有關。

二、無縫施工方案設計

根據(jù)“混凝土外加劑應用技術規(guī)范”的規(guī)定，產(chǎn)生0.2至0.7MPa以下自應力混凝土為補償收縮混凝土。為了實測出限制膨脹率，實驗室進行了摻加ZY試件的限制膨脹率試驗，試驗證實摻加ZY確實可獲得微膨脹性，摻量的大小對膨脹率的大小是有直接影響的。以摻加ZY膨脹劑的補償收縮混凝土為基本材料，以加強帶取代后澆帶連續(xù)澆筑超長混凝土結構。根據(jù)混凝土結構無縫設計的要求，將廣場的底板進行了分塊：后澆帶將整個底板分成4塊，形成4個澆筑單元，塊中又設有膨脹加強帶，將其再分成4塊，整個底板分成了16塊。底板的分塊確定后，墻板與頂板與底板相同的部位留設后澆帶及加強帶，其留設的方法與底板相同。膨脹加強帶寬2米，邊緣每側設密孔鐵絲網(wǎng)用鋼筋加固，防止加強帶外混凝土流入加強帶內(nèi)。混凝土澆筑時先澆帶外混凝土，澆到加強帶時改用摻量ZY膨脹劑混凝土施工。考慮到膨脹作用會使強度降低，膨脹加強帶的混凝土強度等級應該提高，并加大膨脹劑用量，用這樣的方法循環(huán)施工達到超長無縫結構的目的。

三、裂縫的防治措施

1、嚴格控制骨料級配和合泥量

選用10.40mm連續(xù)級配碎石（其中10.30mm級配含量65%左右），細度模數(shù)2.80-3.00的中砂（通過0.315n凹篩孔的砂不少于15%，砂率控制在40%-45%）。砂、石含泥量控制在1%以內(nèi)，并不得混有有機質等雜物，杜絕使用海砂。

2、選擇適當外加劑

可根據(jù)設計要求，混凝土中摻加一定用量外加劑，如防水劑、膨脹劑、減水劑、緩凝劑等外加劑。外加劑中糖鈣能提高混凝土的和易性，使用水量減少20%左右，水灰比可控制在0.55以下，初凝延長到5h左右。

3、選擇優(yōu)化配合比

選用良好級配的骨料，嚴格控制砂石質量，降低水灰比，并在混凝土中摻加粉煤灰和外加劑等，以降低水泥用量，減少水化熱，以降低混凝土溫升，從而可以降低混凝土所受的拉應力。

4、采用切實可行的施工工藝

根據(jù)泵送大體積混凝土的特點，采用“分段定點，一個坡度，薄層澆筑，循序推進，一次到頂”的方法。這種自然流淌形成斜坡混凝土的方法，能較好地適應泵送工藝，避免混凝土輸送管道經(jīng)常拆除、沖洗和接長，從而提高泵送效率，簡化混凝土的泌水處理，保證上下層混凝土澆筑間隔不超過初凝時間。根據(jù)混凝土泵送時自然形成一個坡度的實際情況，在每個澆筑帶的前后布置兩道振動器，第一道布置在混凝土出料口，主要解決上部混凝土的振實；由于底層鋼筋間距較密，第二道布置在混凝土坡腳處，以確保下部混凝土密實。隨著澆筑的推進，振動器也相應跟上，以確保整個高度上混凝土的質量。由于大體積泵送混凝土表面水泥漿較厚，故澆筑結束后須在初凝前用鐵滾筒碾壓數(shù)遍，打磨壓實，以閉合混凝土的收水裂縫。

5、嚴格控制混凝土入模溫度

大體積混凝土最好選在春秋季施工，以降低入模溫度，既是在夏季施工最好采取有效措施降低入模溫度，再者澆筑混凝土時最好不要讓混凝土在太陽下直接爆曬。施工過程中應對碎石灑水降溫，保證水泥庫通風良好，自來水預可先放入地下蓄水池中降溫。

6、改進施工技術

施工時加強插筋位置的振搗、抹壓、養(yǎng)護。由于鋼筋是熱的良導體，易產(chǎn)生大的溫度梯度，這是裂縫產(chǎn)生的一個主要環(huán)節(jié)。同時加強初凝前的抹壓，以消除初期裂縫，并加強早期養(yǎng)護，提高混凝土抗拉強度。

7、加強技術管理

加強原材料的檢驗、試驗工作。施工中嚴格按照方案及交底的要求指導施工，明確分工，責任到人。加強計量監(jiān)測工作，定時檢查并做好詳細記錄，認真對待澆筑過程中可能出現(xiàn)的冷縫，并采取措施加以杜絕。在變截面施工前，一定要加強預測，并保證預測的科學性。同時在實施過程中，要切實落實施工方案。

8、加強混凝土澆筑后的養(yǎng)護

混凝土澆筑后，應盡快回填土--土是混凝土最好的養(yǎng)護材料之一。目前這是混凝土保溫保濕養(yǎng)護的最有效方法，對預防裂縫是非常有益的。如采用蓄水法保溫養(yǎng)護，在混凝土施工期間可通入冷卻循環(huán)水，以便加快承臺內(nèi)部熱量的散發(fā)。如采用內(nèi)散外蓄綜合養(yǎng)護措施，可有效降低混凝土的溫升值，且可大大縮短養(yǎng)護周期，對于超厚大體積混凝土施工尤其適用。

9、加強混凝土的測溫工作

為及時掌握混凝土內(nèi)部溫升與表面溫度的變化值，在承臺內(nèi)埋沒若干個測溫點，采用L形布置，每個測溫點埋設溫管2根01根管底埋置于承臺混凝土的中心位置，測量混凝土中心的最高溫升，另一根管底距承臺上表面100 mm，測量混凝土的表面溫度，測溫管均露出混凝土表面100 mm。用100的紅色水銀溫度計測溫，以方便讀數(shù)。第l-5d每2h測溫1次，第6d后每4h測溫1次，測至溫度穩(wěn)定為止。

四、結束語

大體積混凝土采用無縫施工技術已經(jīng)在多個工程施工中進行了嘗試，經(jīng)過嚴格按照制定的施工方案進行施工，所有已建或在建工程至今都未發(fā)現(xiàn)裂縫，但作為一項新的技術措施還需要進行不斷的探索、豐富。因此，我們需要緊抓施工環(huán)節(jié)，嚴格施工過程的管理非常重要，只有在施工過程中嚴格控制才能確保工程質量。

參考文獻：

[1] 《大體積混凝土溫度應力于溫度控制》 朱伯芳中國電力出版社

[2] 《建筑物的裂縫控制》 王鐵夢上海科學技術出版社