大體積混凝土澆筑施工質量控制方法

李 先 （安徽慧博建設有限公司，安徽 馬鞍山 243001）

1 工程概況

含山縣登科橋工程位于含山縣環城東路道路樁號K1+802-K1+902處，橋梁跨越現狀德勝河，采用3×30m預應力簡支變連續組合箱梁橋，單跨跨度30m,橋梁全長90m，橋梁處總寬度25m。C30商品混凝土擋墻,預制混凝土箱形梁采用C50商品混凝土（后張法），橋面C50防水混凝土層，橋面改性瀝青混凝土面層(SBS(I-D)改良劑3%～4%）。

大體積混凝土構筑物施工的重點難點之一就是采用有效的方法控制混凝土內外溫差，提高混凝土的抗滲、抗裂、抗侵蝕等性能，防止混凝土因內外溫差過大而產生裂縫。

2 大體積混凝土施工基本概述與理論依據

2.1 大體積混凝土施工基本概述

從建筑物結構到零構件加工，使得大體積混凝土在建筑工程中的應用比例越來越大。建筑物體積在不斷增大，大體積混凝土結構的施工技術與質量控制措施就顯得尤為重要。大體積混凝土結構厚實、混凝土用量大、工程條件復雜、施工技術要求高、水泥水化熱易使結構產生溫度、收縮變形，這就要求施工者從工程開工就要對大體積混凝土施工工藝進行控制，直到完工。只有嚴格控制好混凝土結構自身強度，才能達到建筑物長期安全適用的目的。

2.2 大體積混凝土施工理論依據

大體積混凝土施工要嚴格執行國家現行相關法規、標準規范及《大體積混凝土施工規范》（GB50496）的規定，大體積混凝土的技術研究應該因地制宜、適時調整，依據當地的氣候條件、環境條件、原材料質量、配合比、科學合理的編制施工方案，作為大體積混凝土質量控制的理論支持。

3 控制大體積混凝土施工質量的方法

3.1 科學的編制施工專項方案

嚴格按照國家現行相關法規、標準規范及《危險性較大的分部分項工程安全管理規定》（建辦質（2018）31號文件）的規定進行編制。

施工專項方案應全面敘述危大工程概況和特點、施工平面布置、交通環境；對現行法律、法規、規范性文件、標準、規范及施工圖紙設計進行收集、歸納和整理；在施工進度計劃、原材料、配合比設計（實驗確定）、設備計劃上要根據實際情況進行動態調整；在施工工藝上采取最先進的工藝流程和最適宜的施工方法（要對模板和支撐的安拆、混凝土的攪拌、運輸、澆筑及溫控養護進行詳實規范的編制）；組織專職安全員編制施工安全保證措施，從組織保障、技術保障、監測監控入手，進行實地驗證；分配有經驗的施工管理人員、專職安全生產管理人員、特種作業人員及其他作業人員；做好應急處置措施，建立臨時救護應急指揮中心，安排演練。

3.2 嚴格控制混凝土配合比

根據水泥水化熱的特點，嚴格按照《大體積混凝土施工規范》（GB50496）規定，結合施工環境的不同，混凝土的配合比要進行多次的實驗調整，得出最佳配合比，減少混凝土內外的溫差而產生的變形。首先在水泥的選擇上要選用水化熱較低的水泥，大量摻粉煤灰，摻合料的用量可達水泥用量的25%～60%；其次嚴格控制石料的含土量，改善骨料級配，增大骨料粒徑，對少筋混凝土可埋設大塊石有效控制混凝土開裂；最后拌和時適量的先用合適的外加劑（如糖蜜、MF復合劑、JG3等），可以延長大體積混凝土的凝結時間，控制好混凝土坍落度。

①拌和時加冰或加冰水拌合，對骨料進行預冷（如水冷、風冷、真空氣化冷卻）。

②拌和水用量不大于175kg/m3，不得采用海水。

③粉煤灰摻量不超過膠凝材料用量的40%；礦渣粉的摻量不超過膠凝材料用量的50%；粉煤灰和礦渣粉摻合料的總量不大于混凝土中膠凝材料用量的50%。

④拌和物到澆筑工作面的坍落度不低于160mm。

3.3 嚴格按照規范進行澆筑

根據大體積混凝土由于自身體積比較大、散熱比較慢，施工中要嚴格按照《大體積混凝土施工規范》（GB50496）規定，結合現場實際情況，做好每一次實驗段各項數據的監測與記錄，根據實驗數據對原材料的質量進行把控，適時的調整混凝土最佳配合比，組織最合適的隊伍和機具，確定最佳的施工方法，以達到控制混凝土施工質量的目的。

從混凝土的澆筑方法上分為全面分層（平面尺寸不大）、分段分層（面積較大，厚度不大）、斜面分層（長度超過厚度3倍）等。分層澆筑，就是利用澆筑面的擴大來加速散熱，嚴格控制第二層混凝土澆筑與搗實應在第一層混凝土初凝以前進行，合理的減少澆筑層（薄層澆筑以增加散熱面）的厚度，分層厚度宜為1.5～2.0m。斜面分層澆筑混凝土時坡度不大于1/3。當截面面積在200m2以內時分段不宜大于2段，每段面積不得小于50m2。及時預埋蛇形冷卻水管，便于后期混凝土的溫度控制。

使用插入式振動器時，應做到“快插、慢拔”，在振搗過程中，宜將振動棒上下略為抽動，以使混凝土上下振搗均勻。嚴格按時組織混凝土供應，隨時監測水化熱的變化情況及對混凝土產生的影響。

①每次插入振搗20～30s左右，并以混凝土不再下沉、不出現氣泡，開始泛漿時為準。

②振搗前后間距一般為30～50cm，防止漏振，每次距離應不大于作用半徑的1.5倍，一般作用半徑為30～40cm。

傳統的基層組織一線員工教育培訓方法、模式存在著許許多多的缺陷、弊端和問題，不僅影響到了員工正常培訓，而且即使進行了培訓，也是事倍功半、效率低下，這種培訓的方式方法已經到了非改進不可的地步了。隨著電子通訊技術的飛速發展、手機的廣為普及，適時引入E-training 模式，不僅有效解決了基層一線員工培訓所面臨的諸多問題，而且能夠有效提高培訓的效果和質量。因此，當前推出基層一線員工手機E-training 模式，條件上不僅充分、必要，而且時機上也恰逢其時。

③每層混凝土厚度應不超過振動棒的1.25倍；在振搗上一層時，應插入下層中5～10cm左右，以加強上下層混凝土的結合，同時在振搗上層混凝土時，要在下層混凝土初凝之前進行。

④振搗時不得碰到模板、鋼筋和預埋件，模板邊緣，用木錘敲擊模板，鋼筋較多處應使用鐵釬搗實。

合理安排澆筑時間，春、秋季多澆，夏季早晚澆，正午不澆，重要部位安排在低溫季節或低溫時段澆筑，有效的控制混凝土自身的溫度。

3.4 大體積混凝土溫度測算

[例]：某大體積混凝土結構厚度h＝2.5m，設混凝土的導溫系數α＝0.10m2/d,水泥的m=0.384d-1，澆筑溫度 Tj＝25℃，外界氣溫 Tq＝15℃，K＝Tm1/T=0.75，求3d后因溫差引起的混凝土內部溫降。

解：T＝Tj-Tq＝25-15＝10℃

ατ/h2＝（0.10×3）/（2.5×2）2＝0.012

K＝Tm1/T=0.75

故 Tm1＝K·T＝0.75×10＝7.5℃

所以3d后混凝土內部平均溫度為

Tq+Tm1＝15+7.5＝22.5℃

經過3d后，因溫差引起的的溫降為

⊿T＝25-22.5＝2.5℃

注：初始溫差T為正，則通過表面向空氣散熱，初始溫差T為負，則混凝土從外界吸熱。

澆筑溫度（℃） 5 10 15 20 25 30 m(1/d) 0.295 0.318 0.340 0.362 0.384 0.406

3.5 大體積混凝土施工養護

大體積混凝土施工中，養護是保證混凝土質量的重要一環。在施工大體積混凝土時，要嚴格按照《混凝土結構工程施工質量驗收規范》（GB50204）中的規定及施工技術方案即時采取最佳的養護措施。

①混凝土在養護中應根據當地的氣候條件采取適宜的控溫措施，并將混凝土表面和內部的溫差控制在25℃之內，以防止混凝土因內外的溫差而產生的變形裂縫；

②當混凝土內外溫差接近25℃時，宜在混凝土表面加鋪麻袋或塑料薄膜進行保溫。當混凝土內外溫差小于20℃時，可全部拆除保溫覆蓋層。白天外界氣溫較高時，可揭開麻袋以便混凝土散熱，晚上再將麻袋重新覆蓋。

③混凝土拆模時，施工后注意監測混凝土的表面溫度與內部溫度，當溫差不超過20℃可向埋設的蛇形冷卻水管內通入冷卻水（井水、山泉水等）。

⑤養護時間

注：高溫期濕潤養護時間均不得少于28d。

4 結語

大體積混凝土的施工與一般的鋼筋混凝土施工相比，不僅僅是體積大一些、重量重一些。大體積混凝土在施工時要嚴格按照規范進行施工，并結合實際情況適時進行調整得出最佳的施工方案。在工作面沒有完全打開之前，做好實驗段的施工與監測記錄，根據實驗數據，對原材料的質量進行把控，及時調整混凝土最佳配合比，組織最合適的隊伍和機具，確定最佳的施工方法，充分掌握大體積混凝土施工與產生裂縫之間的關系，做到早預防、早處理，避免混凝土裂縫的產生。只有在施工過程中嚴格按規范施工，因地制宜、適時調整，運用最佳的施工方案，才能使大體積混凝土的質量得到最好的控制，以達到建筑物長期適用性的目的。