富拉爾基熱電廠“上大壓小”項目施工質(zhì)量控制案例

焦月霞

摘 要：經(jīng)過對施工中大體積砼施工措施進(jìn)行分析，結(jié)合施工經(jīng)驗和理論知識，歸納出防止措施和施工要點。

關(guān)鍵詞：大體積砼;施工措施

1、工程背景

富拉爾基熱電廠"上大壓小"擴(kuò)建工程 ，鍋爐酸洗水池及泵房底標(biāo)高為-6.1m，長50m，寬15.5m。混凝土強(qiáng)度等級：水池-0.050/-0.500米梁，板以及-0.050/-0.500米標(biāo)高以下柱采用防水混凝土，設(shè)計等級為P6，基礎(chǔ)C35;基礎(chǔ)梁和基礎(chǔ)梁支墩C35;柱、梁、板C35。

2、工程特點及難點

（1）本工程結(jié)構(gòu)復(fù)雜，場地狹小，施工難度大。

（2）本建筑物采用天然地基，持力層為2;粉質(zhì)粘土，軟塑，地基承載力特征值為120Kpa。

（3）大體積砼施工中的砼裂縫、養(yǎng)護(hù)、測溫的控制為施工過程中的關(guān)鍵點。

3、難點原因分析和防治方法

（1）大體積混凝土裂縫

1）產(chǎn)生原因

大體積混凝土結(jié)構(gòu)裂縫是由多種因素引起的。除外部荷載作用產(chǎn)生的荷載裂縫和地基變形產(chǎn)生的裂縫外，還有因溫度和收縮產(chǎn)生的裂縫。

水泥水化熱影響產(chǎn)生的裂縫：水泥水化過程中放出大量的熱量，且集中在澆筑后的7d左右。尤其對大體積混凝土，這種現(xiàn)象更嚴(yán)重。由于混凝土內(nèi)部和表面的散熱條件不同，因此混凝土中心溫度很高，形成溫度梯度，使混凝土內(nèi)部產(chǎn)生壓應(yīng)力，表面產(chǎn)生拉應(yīng)力，當(dāng)拉應(yīng)力超過混凝土的極限抗拉強(qiáng)度時混凝土表面就會產(chǎn)生裂縫。

混凝土收縮的影響產(chǎn)生的裂縫：混凝土在空氣中硬結(jié)時體積減小的現(xiàn)象稱為混凝土收縮。混凝土在不受外力的情況下的這種自發(fā)變形，受到外部約束時，將在混凝土中產(chǎn)生拉應(yīng)力，使得混凝土開裂。混凝土的裂縫主要有塑性收縮、干燥收縮、自生收縮和炭化收縮等。在硬化初期主要是水泥和粗骨料在水化凝固結(jié)硬過程中產(chǎn)生的體積變化，后期是混凝土內(nèi)部自由水分蒸發(fā)引起的干縮變形。

外界氣溫濕度變化影響產(chǎn)生的裂縫：混凝土有熱脹冷縮性質(zhì)，當(dāng)外部環(huán)境或結(jié)構(gòu)內(nèi)部溫度發(fā)生變化，混凝土發(fā)生變形，若變形遭到約束，則在結(jié)構(gòu)內(nèi)將產(chǎn)生應(yīng)力，當(dāng)應(yīng)力超過混凝土抗拉強(qiáng)度時即產(chǎn)生溫度裂縫。大體積混凝土結(jié)構(gòu)在施工期間，外界氣溫的變化對防止大體積混凝土裂縫的產(chǎn)生影響。混凝土內(nèi)部的溫度是由澆筑溫度、水泥水化熱的絕熱溫升和結(jié)構(gòu)的散熱溫度等各種溫度疊加之和組成。澆筑溫度與外界氣溫有著直接關(guān)系，外界氣溫愈高，澆筑溫度就愈高;如果外界溫度降低則又會增加大體積混凝土的內(nèi)外溫度梯度。如果外界溫度下降過快，會造成很大的溫度應(yīng)力，容易引發(fā)混凝土的開裂。

其他因素影響產(chǎn)生的裂縫：混凝土配合比不良會造成混凝土塑性沉降裂縫。

2）防止產(chǎn)生裂縫措施

大體積混凝土開裂主要是水化熱使混凝土溫度升高引起的，所以采用控制混凝土溫度升高和溫度變化速度，可避免出現(xiàn)裂縫。

a、材料選擇

水泥：產(chǎn)生裂縫的主要原因是水泥水化過程中釋放了大量的熱量。因此在大體積混凝土施工中應(yīng)使用低熱或者中熱凝結(jié)時間長的大壩水泥、礦渣硅酸鹽水泥、火山灰水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥等，盡量降低混凝土中的水泥用量，以降低混凝土的溫升，提高混凝土硬化后的體積穩(wěn)定性。為保證減少水泥用量后混凝土的強(qiáng)度和坍落度不受損失，可適度增加活性細(xì)摻料替代水泥。

骨料：選擇粗骨料時，選用適宜巖性石料，粒徑較大、質(zhì)量優(yōu)良、級配良好的石子。既減少用水量，也減少水泥用量，還可以減小混凝土的收縮和泌水現(xiàn)象。

在選擇細(xì)骨料時，盡量不用含硫化物的砂，因為砂中硫化物與水泥中鋁酸三鈣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，使體積膨脹2.5倍。同時，因砂中云母含量高，削弱水泥與骨料的粘結(jié)力;砂中含泥量過高、有機(jī)質(zhì)和輕物質(zhì)過多，將降低混凝土強(qiáng)度。

摻加外加料和外加劑：外摻劑保水性較好，混凝土收縮較小。摻加適量粉煤灰，可減少水泥用量，但摻量不能大于30%。摻加適量的減水劑，它能增加混凝土的流動性，提高水泥水化率，增強(qiáng)混凝土的強(qiáng)度，降低水化熱，并可明顯延緩水化熱釋放速度。

b、精心設(shè)計砼配合比

在保證混凝土具有良好工作性的情況下，降低混凝土用水量，采用“三低（低砂率、低坍落度、低水膠比）、二摻（摻高效減水劑和摻高性能引氣劑）、一高（高粉煤灰摻量）”的設(shè)計準(zhǔn)則，生產(chǎn)出高強(qiáng)、高韌性、中彈、低熱和高極拉值的抗裂混凝土。

3）大體積混凝土施工要點

a、大體積砼裂縫、砼養(yǎng)護(hù)、砼測溫進(jìn)行控制：控制混凝土的入模溫度，降低水泥水化熱，降低混凝土內(nèi)外溫差，延緩降溫速率。

b、摻加粉煤灰：粉煤灰作為摻合料的顯著特點是水化熱低，和易性好。使用前，要跟據(jù)相關(guān)規(guī)定對粉煤灰進(jìn)行細(xì)度檢測，控制摻和比例與操作程序，保證混凝土拌合物的均勻性。

c、摻加泵送緩凝劑：降低水灰比，已達(dá)到減少水泥用量、降低水化熱的目的。施工中加強(qiáng)監(jiān)控，保證對混凝土的其他性能不起有害作用。緩凝時間初步定位6～8小時。

d、在混凝土澆筑過程中，對混凝土澆筑層分別采取“刮、趕漿”、二次振搗及嚴(yán)格控制混凝土坍落度等措施。控制振搗時間。

e、混凝土澆筑由一側(cè)向另一側(cè)不間斷逐漸推進(jìn)，即斜面分層法。在振搗上層混凝土?xí)r，振搗棒插入下層混凝土至少50mm，以便上下層混凝土充分咬合形成整體，在上層混凝土澆筑完畢后混凝土初凝前，采用鐵滾筒碾壓數(shù)遍，以閉合混凝土的微裂縫，保證混凝土的質(zhì)量。

f、砼表面處理：由于泵送砼的塌落度及流動性大，最后一次砼振搗后，表面有較厚一層水泥漿層，混凝土硬化時很容易產(chǎn)生干縮裂縫，應(yīng)對表面進(jìn)行處理。通常在混凝土初凝前1-2小時用粒徑10-20mm碎石均勻鋪撒在混凝土表面，刮平、拍實，用木抹子收光拉毛。

g、砼的泌水處理：因泵送砼游離水偏多，在砼澆筑過程中，大量游離水會流向基坑最低處，故在澆筑砼時，采用污水泵抽出。不允許砼向水中澆搗，避免因水浸產(chǎn)生蜂窩或不密實。砼澆筑完成一個平面后為防止泵送砼表面因水泥漿太多水份流失太快，產(chǎn)生表面收水裂縫，所以砼在初凝前進(jìn)行二次振搗，振動棒抽出時無振動眼，砼自然閉合為宜，振動完后及時用滾筒碾壓后用木槎板打磨，以閉合收水裂縫。

h、砼初凝后，采取表面保溫潮濕養(yǎng)護(hù)，雙層塑料布加雙層草袋全封閉養(yǎng)護(hù)既要使砼內(nèi)水份保持一定的濕度又要使砼內(nèi)外溫差控制在25℃，大體積砼完畢后12-14小時后加覆蓋表面，養(yǎng)護(hù)時間不少于14天。基礎(chǔ)混凝土澆筑時，在邊緣和中心部位、鋼筋密集處及稀疏處，布點測溫。混凝土運輸要澆筑并及時進(jìn)行檢測與取樣。

i、砼的成品保護(hù)：澆筑時不得碰撞及污染砼表面。在砼交工前，用塑料薄膜保護(hù)外墻，以防污染，對易被碰觸的部位及樓梯、預(yù)留洞口、柱、門邊等處，拆模后采用釘薄木條加以保護(hù)。