淺談大體積混凝土施工關鍵技術要點

王政

前言

連云港廟嶺散糧筒倉改擴建工程-筒倉基礎為大體積鋼筋砼筏板，筏板厚度400，倉壁下設鋼筋砼基礎環梁，基礎環梁1500×1600，倉體中心皮帶機下設2條通長鋼筋砼基礎梁，梁斷面350×800;筏板、基礎環梁、皮帶機基礎梁頂面標高均為7.000m。

筏板以下內模采用磚砌胎模，外模為膠合板，鋼管系統支撐，泵車送砼，架在長邊兩側，以短邊為截面同步后退澆筑。

一、施工部署中的原材料選擇

本工程采用商品砼澆筑，根據圖紙要求及實際情況，攪拌站供應的砼，應提高試配配比，確保砼強度及和易性，減少水泥用量，配合比中水泥用量為352kg/m?，水灰比≤0.4，堿含量≤3kg/m?，氯離子含量≤0.08%水泥總量。

主要材料要求如下：

（1）水泥：普通硅酸鹽水泥，其中水泥三天和七天水化熱分別不大于240KJ/kg和270KJ/kg。可摻加適當的外加劑提高砼的抗滲能力。

（2）粗骨料：優選非堿活性的碎石，粒徑5～31.5mm，含泥量≤1%。選用粒徑較大、級配良好的石子配制的砼，和易性較好，抗壓強度也高，有效減少水泥用量，降低水化熱，降低砼溫升。

（3）細骨料：采用中砂，平均粒徑>0.5mm，細度模數2.5～3.0，砂中含泥量≤2%。優選中、粗砂拌制的砼可以減少10%用水量，同時減少水泥用量，降低水化熱，降低砼溫升，減少混凝土的不均勻收縮。

（4）粉煤灰：為了提高砼的和易性，方便泵送，摻加適量的II級以上的粉煤灰，杜絕使用高鈣粉煤灰。粉煤灰可以降低水化熱、改善和易性，但對砼早期抗拉、抗滲、抗裂性能不利，故其摻加數量應嚴格按配合比來計算。

（5）外加劑：考慮低堿、低水化熱的因素，其摻量≤5%水泥質量。在以往同類工程上，往往會適量摻加一些緩凝成分，有效減緩了水泥水化熱峰值期。

二、大體積砼澆筑控制要點

（1）澆筑前應著重檢查后澆帶的模板接縫情況;當海水大潮最高水位超過環梁底20cm左右，考慮避開大潮期間澆注砼;

（2）現場合理布置泵車和罐車的停放位置，確保實現砼的連續澆搗;配專人測量砼坍落度并留置砼試壓塊。

（3）此次砼澆注總量為2037m?， 150m?/h，15h內澆注完畢;分層澆注，第一層澆注60cm，第二層60cm，第三層40cm;保證振搗密實，且不漏振，上下砼層之間澆筑確保在初凝前進行（有效避免“冷縫”現象）。

（4）大體積砼振搗

①使用專用振搗設備，實際做法為：振動棒快速插入、緩慢拔出、均勻振搗;均勻布置設備插點，設備可采用“排列式”或“錯開式”兩種方式順序移動，但不能同時使用;保持間距為300～400mm之間，振動深度至下層砼（未初凝）中約50～100mm，依此振搗密實，不能跳躍式操作，避免漏振現象;振動時間約在30秒左右，收縮至砼表面水分出現微下沉、且沒有氣泡、并泛出灰漿為止。

②振搗設備布置在每個砼泵出料口附近，并在三個位置布置。第一位置布置在泵出料口，讓砼在管壓、自重和振搗下流淌形成自然坡體;第二位置布置在自然坡體的腳部，確保砼下落到底板且密實;第三位置布置在坡體的斜面中部，讓砼向四周及時攤開;各出料口附近振搗設備應把控好振搗的時間、距離和深度，各設備間整體協調配合。

③為了避免砼出現沉縮裂縫，在砼初凝前進行第二次振搗，振搗間歇時間為0.4～0.6h，在加有緩凝劑的砼中可適當延長，延長至1.5～2.5h，不能超時振搗，否則過振會引起的泌水和離析現象，振動設備極易觸碰振壞底板。

（5）大體積砼表面處理

大體積砼的表面浮漿較厚，表面用“三壓三平”措施處理。一，根據面標高將砼表面壓實和刮平;二，在初凝前用鐵滾筒碾壓數遍、最后滾平;三，在終凝前用木抹子拍壓實、整平，最終消除收縮裂縫。

三、大體積砼的養護技巧

（1）砼表面往往因曝曬而導致水分迅速蒸發，故應用塑料薄膜覆蓋。

（2）砼表面用保溫材料嚴密覆蓋，不露邊角，無需灑水，既養護了砼，蒸發冷凝水又調節了砼溫度;養護期間測溫觀察，3天后水化熱減小，內外溫差減小，6天后揭開薄膜淋水養護;覆蓋材料后，總養護時間≥14天。

四、大體積砼的質量通病處理

（1）泌水處理

相鄰砼層間若澆筑間隔時間較長，層間容易產生泌水現象，導致砼強度降低，出現脫皮、起砂等現象;在同一結構中使用坍落度不同的砼，會明顯減少泌水現象，但施工操作不便，因此可摻用適量的減水劑;同時，在基坑邊緣設置排水溝和集水井，并將砼泌水用泵抽到基坑外排水溝，最終沉淀后排出。

（2）表面裂縫的處理

因大體積砼的體量大，多數使用連續泵送，表面的水泥浮漿很厚;砼澆筑結束且振搗密實后，表面立即刮平;2～3h 初凝后，用鐵滾筒碾壓數遍，并用木蟹打磨，等砼收水后，待終凝前再用木蟹徹底抹平壓實，防止出現收縮裂縫。

五、大體積砼熱工計算

本工程基礎，環梁寬度1500，高度1600，筏板厚度400，環梁梁與筏板面標高一致。

計算最大溫升

基礎施工為5月中旬，環境溫度平均20℃，考慮晚間施工，入模溫度設為15℃，砼C40，摻用3%粉煤灰、1.6%礦粉、0.3%泵送劑，0.375%阻銹劑，泵送施工，水泥用量352Kg/m3。

砼澆筑溫度取Tj=15℃，基礎的H/L=1.6/33=0.05，符合計算條件。

砼絕熱溫升Tτ=（1-e-mτ）WQ/Сρ;

W：每立方米砼水泥用量（kg），W取352kg，考慮粉煤灰等摻料。

Q：42.5#水泥每kg的發熱量，461KJ/kg;

С：砼的比熱0.97KJ/kg.K;ρ：砼的密度 2400kg/m3

e-mτ：e=2.71828常數，m澆筑溫度，水泥品種差異系數=0.93，τ澆筑時間、一般3d時溫度最高。Tj=15℃，1-e-mτ=0.639

ξ：齡期3d時，水化熱與絕熱溫升的比值，h=1.6m取值2m，ξ取0.57

砼最大溫升值（3d）：T=Tτξ=25.38℃

砼3d時內部最高溫度：

Tmax=Tj+Tτξ=15+25.38=40.38℃

砼最大內外溫差：40.38-20=20.38℃<25℃（規范允許值）

六、大體積砼水化溫度的監測

（1）采取JCD-2電子測溫系統，筒倉按4*5排列成組，共計兩組;每組2個測溫截面，6個測溫點;兩組筒倉共計4個測溫截面，12個測溫點;每組筒倉底板設2個測溫斷面，測溫斷面在短向2只筒倉交接的基礎環梁中;每個測溫斷面設三組測溫線，測溫線分上中下布設（離砼頂面5cm，中部，離墊層5cm），并用標號區分。

（2）澆筑完10小時（初凝）開始測溫。72h內每2h測一次，72h后每4h測一次，7天～14天每6h測一次（力求在砼出現接近最高和最低溫度時測量），測至溫度穩定為止。

（3）砼中心位置與表面之間溫差≤25℃，砼表面與外界溫差≤20℃，溫度梯級≤2℃/d;預警值控制在中心與表面溫差≤22℃，表面與大氣溫差≤18℃，溫度梯級≤1.5℃/d。

（4）24h連續監控測溫，由其警惕夜間溫差值變化;臨近預警值，應及時分析原因，采取措施。

結語

通過對原料選材、澆筑控制、養護技巧、通病處理、溫度監測等施工關鍵技術控制，確保了大體積砼的安全穩定性和成品質量，有效把控了筒倉主體質量。

參考文獻

[1]大體積混凝土施工規程GB50496.

[2]大體積混凝土溫度測控技術規范GB/T51028.

[3]補償收縮混凝土應用技術規程JGJ/T178.