冬季大体积混凝土的施工工艺

■张 伟 ■唐山建设集团有限责任公司，河北 唐山 063000

我国《大体积混凝土施工规范》GB50496-2009里规定:混凝土结构物实体最小几何尺寸不小于1m的大体量混凝土，称之为大体积混凝土。大体积混凝土结构厚实，混凝土量大，工程条件复杂，施工技术要求高，水泥水化热较大，易使结构物产生温度变形，在冬季施工时更应严加管控。

以某住宅小区工程基础筏板冬季施工为例，主楼部分基础筏板厚度为1．3m，公寓楼为1．8m。针对大体积混凝土的施工工艺，制定专项方案。

1 大体积混凝土施工温控技术保障措施

由于大体积混凝土构件混凝土水化热集聚在构件内部不易散发出去，造成内外温差过大，混凝土表面可能出现过大拉应力而产生裂纹。大体积混凝土的中心温度与表面温度之差应小于25℃，混凝土表面温度与室外空气最低温度之差应小于20℃，为此制订如下措施。

(1)合理选择原材料，优化混凝土配合比。改善骨料级配，掺加粉煤灰和外加剂，在保证混凝土强度的前提下，尽可能降低水泥用量和水化热。

采用级配良好的5～30mm碎石，减小针状、片状、石粉含量。采用优质中砂，细度模数大于2．30，含泥量小于1%。在混凝土中掺入Ⅱ级粉煤灰取代部分水泥，以减少水泥用量，降低水化热。在混凝土中掺用高效减水剂，延长混凝土初凝时间，满足混凝土设计强度，延缓水泥水化热峰值出现的时间。

混凝土坍落度控制在15～18cm，水灰比宜在0．5～0．55之间，和易性好，不泌水，便于泵送。大体积混凝土采用泵送工艺，泵送过程中常会发生输送管堵塞故障，故提高混凝土的可泵性十分重要。须合理选择泵送压力，泵管直径，输送管线布置应合理。泵管上苫盖棉毡布保温。

(2)预埋冷却水管。在混凝土内预埋冷却水管，通过冷却水管内水的热交换作用和循环流动，由循环水带出混凝土内水化热的热量，降低混凝土结构内的温度以达到减少内外温差的目的。采用内散外蓄综合养护措施，可有效降低混凝土的温升值。每层冷却水管均在混凝土浇筑至水管标高后，根据温升情况开始通水。施工时要做好进出水温的测量记录，以便调整控温措施。冷却管要做到密封、不渗漏，并在指定部位设测温装置，外部接进出水总管、水泵。混凝土内冷却管采用DN50硬塑料管。

(3)减小浇筑层厚度，加快混凝土散热速度。

(4)控制混凝土入模温度，因冬季施工，既要避免混凝土初期受冻，又要防止因混凝土入模温度过高而增加混凝土内部绝热温升，应控制混凝土入模温度在5-10℃之间。混凝土内部温度是水泥水化热的绝热温升、浇筑温度和结构的散热温降等各种温度的叠加，因此，降低混凝土入模温度，可有效降低混凝土内部温度。

(5)加强混凝土内部温度测量监控。为测定混凝土结构内部温度，在构件混凝土中埋设热敏电阻元件，进行温度应力计算，实行“温差—温度应力”双控制，指导养护、保温工作。测温制度:在混凝土温度上升阶段每2小时测一次，温度下降阶段每8小时测一次，同时应测大气温度。根据观测结果确定冷却水管通水量、通水时间和蓄热养护时间等，以降低混凝土内外温差。所有测温点均应编号，进行混凝土内部不同深度和表面的温度的测量，测温工作应由经过培训、责任心强的专人负责。测温记录应交技术人员阅签，并作为对混凝土施工和质量的控制依据。

2 质量控制措施

(1)加强对人员的技术管理，对于每一个环节的施工节点，都要进行施工前的技术交底，施工结束后要进行施工过程的技术应用总结，特别是对大体积混凝土施工过程中产生的各种现象，仔细分析，讨论研究，做到施工过程中不出现差错。

(2)合理组织劳动力及机械设备。施工人员分两大班四六制作业。每班交接班工作提前半小时完成，并明确接班注意事项，以免交接班过程带来质量隐患。混凝土浇注采用自由式泵送，并用塔吊配合，以免接、拆泵或堵管时混凝土出现冷缝。每台泵输出混凝土量为22m3/h左右，塔吊吊运混凝土4．5m3/h左右。人员安排应满足施工方案的要求，事先做好人员调动工作，对人员做到有序管理。

(3)采用切实可行的施工工艺。根据泵送大体积混凝土的特点，采用“分段定点，一个坡度，薄层浇筑，循序推进，一次到顶”的方法。这种自然流淌形成斜坡混凝土的方法，能较好地适应泵送工艺，避免混凝土输送管道经常拆除、冲洗和接长，从而提高泵送效率，简化混凝土的泌水处理，保证上下层混凝土浇筑间隔不超过初凝时间。由于大体积泵送混凝土表面水泥浆较厚，故浇筑结束须在初凝前用铁滚筒碾压数遍，打磨压实，以闭合混凝土的收缩裂缝。

(4)浇筑顺序。由南向北推进。在每个浇筑带的前后布置两道振动器，一道在坡脚处，一道在卸料处。前者主要解决下部振捣，后者主要解决上部振捣。严格控制振捣时间、移动间距和插人深度。每个出料口振捣器总数不少于4台，确保振捣密实。

(5)泌水排出。泵送混凝土振捣后泌水较多，在基坑北则设集水坑用抽水机排入排水沟。

(6)表面处理。浇筑后，按标高用刮刮尺刮平，在初凝前用铁滚筒碾压数遍。在终凝前表面木抹打磨压实、防止干缩裂纹。

3 施工要点

(1)混凝土浇筑前，分区设置标高控制点，采用硬标高，由钢筋支架引出。

(2)布料管设在底板顶面上铺设，荷载由钢筋支架承担。泵管固定牢靠，以免泵送发生的震动破坏钢筋网片。为防止大体积混凝土出现“冷茬”，配备布料斗2个，用塔吊配合浇筑混凝土。

(3)预埋锚杆和测温点预埋管，在事后均在板面处割除，再用砂浆抹平处理。对钢支撑立柱、管井亦作类似处理。

(4)塔吊底座预埋位置应结合现场钢支撑的实际位置作适当调整，以便在地下室施工阶段(此时钢支撑尚未完全拆除)进行塔吊组装。及早投入使用。

(5)商品混凝土详细“供货计划”应尽早落实，至少在底板钢筋完成前10天。

(6)浇筑底板混凝土期间，必须做好细致的组织工作。分班(日夜三班)、分泵安排管理和值班人员。专人负责交通秩序、材料、现场调度、纪录车数、质量、安全、抽水、留试块和测温工作。

(7)分层分级做好各阶段技术交底工作。

(8)测温元件的选择应符合下列规定:测温元件的测温误差不大于0．3℃(25℃环境下);测试范围应为 -30℃至150℃;绝缘电阻大于500MΩ。