对建筑工程中大体积混凝土施工技术的探讨

吴勇

摘要：本文就大体积混凝土施工中，材料配比、浇筑、施工等细节问题进行探讨，力求取得安全、满意的建筑施工效果。

关键词：大体积混凝土；配比；浇筑；施工

Abstract: This paper to explore the mass concrete construction, the ratio of materials, placement, construction, etc. and strive to achieve a safe and satisfactory construction effect.Key words: large volume of concrete; ratio; pouring; construction

中图分类号：TU755 文献标识码：A文章编号：2095-2104（2012）

1. 大体积混凝土配合比

1.1混凝土配合比

对于大体积混凝土,水泥水化产生的水化热会引起温度上升,若不同部位混凝土温差过大,温度应力超过混凝土的抗拉强度,会导致混凝土的开裂。本工程采用的配合比主要从四个方面考虑。

1.1.1在保证强度和耐久性的同时尽量降低单位水泥用量,水泥用量与大体积混凝土的最高升温有直接关系,降低水泥用量是最有效的温控措施。

1.1.2选用对大体积混凝土温度控制最有利的外加剂NF 型缓凝高效减水剂。缓凝型外加剂能有效延缓水化热的释放时间,降低水化热放热峰值,使混凝土水化热释放比较平缓,避免中心部位混凝土温度急剧上升而导致温差增大。

1.1.3掺粉煤灰。粉煤灰可以使混凝土水化热在一定程度上延缓释放,对于大体积混凝土的温控极为有利；还可以增加混凝土的后期强度,使混凝土的强度保证率提高。

1.1.4改善混凝土的体积稳定性,提高混凝土的抗裂性能。保证一定的粗骨料含量可以有效地改善混凝土的抗裂能力,在满足强度和施工性的前提下,采用尽量低的砂率。

2. 混凝土浇筑材料的选配2.1水泥造成温差的主要原因是由于水热化的产生，为了减小温差的形成就要尽量避免出现水化热现象，为了避免少出现水热化现象，就必须尽量选用具有早期水化热低这一特点的水泥材料，水泥之所以会出现水化热现象其本质是矿物成分与细度的函数，要达到降低水泥出现水化热现象，最好的方法就是选择含有适宜的矿物组成的材料和容易调整细度模数的水泥，该种水泥的水化热出现的可能性就较高，所以，必须选择和的含量较低的水泥材料。目前很多施工单位在施工时一般选择热硅酸盐水泥和低热矿渣水泥来作为建筑材料。

2.2骨料2.2.1粗骨料选配进行材料选配时要尽量扩大粗骨料的单粒直径，因为粗骨料的单粒直径越大，其级配效果就越好，孔隙率也就相应越小。总的表面积越小，则每立方米的水泥使用量就能降低，水化热现象的出现率也就随之降低，因此对防止混凝土裂缝的产生有良好的成效。2.2.2细骨料选配进行细骨料选配时尽量采用级配效果优秀的中粗砂材质，因为中粗砂的孔隙率较小，总体表面积也较小，与其他建筑材料混合时混凝土的用水量和水泥使用量就可以大大降低，也就不容易出现水化热现象，混凝土的裂缝随之相应减少。另一方面，砂子的含泥量越大，砂子就越容易出现收缩变形，混凝土出现的裂缝也就越发严重，因此细骨料的选配应尽量选用中粗沙。2.3掺加粉煤灰为了降低生产成本减少水泥使用量，同时达到降低水化热现象并提高和易性的目的，施工方可以将一定量的粉煤灰掺入部分水泥中，其作用如下：2.3.1粉煤灰中硅、铝氧化物含量大，其中二氧化硅的含量更达到了40%～60%，三氧化二铝的含量也有17%～35%之多，掺入这些硅铝氧化物可使得与水泥中含有的水化产物进行二次反应，产生的新化合物是其活性特质的来源，从而一定程度上减少了水泥的使用量，又能够有效避免混凝土容易出现热胀的现象。2.3.2由于粉煤灰颗粒体积较为细小，能够充分参与二次反应，混合后在混凝土材料中能分散更为均匀。2.3.4与此同时，粉煤灰产生的火山灰反应能进一步有效的改善混凝土内部松散的孔结构，使混凝土总体结构更为细密和紧致，混泥土的相应收缩值也减少了很多。2.4含泥量的控制在大体积混凝土的调配施工当中，粗细骨材料含泥量的多少是直接影响混凝土调配质量的首要因素，若选用的粗细骨料中含有的泥量较多，不仅在很大程度上增加了混凝土出现收缩变形的几率，而且严重降低了混凝土抗拉和抗压的特性，可造成很大的危害。因此在选择骨料时必须做到现场取样进行及时测量，务必将砂石的含泥量尽量控制在2％的标准以内。

3.混凝土浇筑

3.1浇筑过程3.1.1两台以上的混凝土输送泵，四辆以上的罐车，每个承台独立浇筑。3.1.2从北面开始以南面为终点将斜面分为4层来进行逐层浇筑，并严格按照“一个坡度、薄层浇筑，一次到顶”这一浇灌原则进行施工。每台输送泵控制范围为6m。3.1.3底板的作业应采取从北向南的顺序来进行浇捣，并且要以4个轴为分界点，以每台输送泵的控制范围6m这一宽度缓慢浇筑前进。当中心承台浇筑作业均覆盖完成以后，再从D(C)轴的中心筒体边缘开始一直浇捣至A(I)轴为止。而余下的部分均按照每道6m的宽度标准来进行浇筑缓慢前进。

3.2混凝土浇注过程质量控制3.2.1在浇注过程中要对混凝土进行振捣操作才能使其密实坚固，振捣时间应均匀一致，以表面浆液泛溢为标准，振捣的间距要保持均匀，浇注工作结束后，还要对混凝土表面进行压实、抹平，以防止表面裂缝的产生。另外，浇注混凝土必须采取分层浇注和分层流水振捣，同时要保证上层混凝土在下层混凝土初凝时就已结合紧密。另外要避免纵向施工缝的出现、采取一切措施提高混凝土结构的整体性和抗剪性能。3.2.2对浇注时间也要采取控制措施，浇筑混凝土时尽量避免在太阳辐射最高的正午时分进行作业，浇注工作尽量安排在下午或温度较低的夜间来进行。3.2.3拆模式混凝土浇筑成功的条件之一，混凝土常温养护下，固性强度可达到设计强度标准的75%以上，混凝土的中心与表面最低温度要控制在25℃以内，预计拆模后的混凝土表面温度下降不工作的进行。

4.大体积混凝土施工技术

4.1基础大体积混凝土分块施工,并埋设冷却水管是否采用冷却水管,对厚度影响很大,采用冷却水管,可降低混凝土内部温度峰值,延缓升温速度。根据本工程特点,基础底板C45P12 混凝土厚度1.8m ,局部厚度2.4m ,整块混凝土体积5500m3,经过热工计算若要将其温度降低10℃,则需要用水300t ,要在50小时内完成降温,设计移流量应该为15L/ S。应将整个降温系统分为2个区域进行。地下水直接排入下水道。

4.2混凝土输送

由于基坑深达11.65m ,纵向净长70.5m ,根据本工程自身特点,考虑多种因素,基础大体积、采用泵送混凝土,首先优化配合比,掺入减水剂、保证混凝土出机和入仓时的质量要求。试验人员根据砂石的含水情况及时对施工配合比作相应调整,混凝土的拌制时间控制为60 秒,试验人员对混凝土坍落度和和拌合温度必须严格控制。

4.3混凝土浇筑

混凝土采用斜面分层法浇筑,每层的厚度不超过600 ,斜面坡度为混凝土振捣时自然流淌形成的坡度。混凝土的浇筑应连续进行、间歇时间尽量缩短,并不超过混凝土的初凝时间,次层混凝土应在前层混凝土初凝前浇筑完成。

4.4混凝土振捣

采用插入式振动棒振捣混凝土。根据混凝土泵送时自然流淌和振捣时形成的坡度分前、中、后三段布置振动棒,前面为泵管出料口布置1 台,中间布置1 台,后面为坡脚处布置2台。振动棒作业时,要使振动棒自然沉入混凝土,且插入到下层尚未初凝的混凝土中510cm ,以使上下层相互结合。

4.5混凝土的养护

基础底板混凝土采用内降外保的养护工艺,当混凝土表面温度骤降时,启用内部降温系统。混凝土于终凝前开始收平表面后开始养护,并及时用塑料薄膜覆盖,再加盖双层草袋。对塑料薄膜无法盖到的地方用三层湿草袋覆盖并经常保持湿润,以避免混凝土因失水过快而产生干缩裂缝。

4.6混凝土施工缝处理方法

4.6.1提高混凝土极限抗拉强度从综合角度考虑，混凝土内部设置必要的温度配筋，在截面突变等部位设置斜拉构造筋是提高混凝土抗拉强度的有效手段。

在容易开裂的部位配置斜向钢筋或钢筋网片，并配置一定数量的抗裂钢筋，可以显著提高砼的抗裂性能。在孔洞周边、断面转角处等宜增配斜向钢筋或钢筋网片，避免应力集中产生裂缝。

4.6.2降低混凝土浇注温度大体积混凝土最好选在春秋季施工，以降低浇注温度，如果在夏季施工最好采取有效措施降低浇注温度，必要时可采用含有冰块的水搅拌砼。另外浇筑砼时还可以采用减少装卸转运次数、给砼泵搭遮阳棚、在砼泵管上覆盖湿麻袋等辅助措施来降低砼浇注温度，最好不要让砼在太阳下直接爆晒。

4.6.3设置后浇带施工后浇带的设置是目前大体积混凝土设计常用的方法，其主要作用是释放早期砼硬化过程中的收缩应力，减小混凝土收缩变形。施工后浇带宽为0.8～1.0米，间距30米左右，后浇带宜设在受力较小的部位，一般在跨度的三分之一处，并应避免在大跨度处设置。后浇带宜在两个月以后采用强度等级比原设计砼高一级的补偿收缩砼进行浇注。浇注时的温度宜低于主体砼浇筑时的温度，且宜低于25度。只要条件允许，后浇带浇注时间应尽量延后，后浇带混凝土浇注前应凿毛并清理干净，浇注时振捣密实，保湿保温养护。4.6.4正确使用添加剂

混凝土在收缩时受到约束产生拉应力，当拉应力大于混凝土抗拉强度时裂缝就会产生。减水防裂剂可有效的提高的混凝土抗拉强度，大幅提高混凝土的抗裂性能。水泥用量也是混凝土收缩率的重要因素，掺加减水防裂剂的混凝土在保持混凝土强度的条件下可减少15％的水泥用量，其体积用增加骨料用量来补充。

4.7混凝土的温度监测要求在核心筒体的大承台范围内垂直埋设9根测杆，另外安排2个小承台并分别在其中埋入1根测杆，每根测杆沿着混凝土的厚度再分别设置5个距离相同的测绘点，合计一共设立11根测杆、55个混凝土内部温度测绘点；同时在混凝土的外部均匀设置气温测绘点2个，保温材料温度测绘点2个以及混凝土养护水温度测绘点1个，设立下来总计60个工作测点。另外再设60个备用测绘点以备不时之需。所有的工作测量点都要通过热电偶补偿导线与设置在测试房的微机数据采集仪进行全部联接，温度监测器测量出的数据由采集仪处理后自动打印再输出。现场温度监测数据由数据采集仪自动采集并进行自动整理分析，且每隔一个小时便打印输出每个测绘点的温度值以及各测量位置中心测绘点与表层测绘点的温差数值，将这些数值作为今后研究调整控置混凝土温度措施的依据，防止混凝土在使用时由于受到温度的影响而出现裂缝。

5.结束语

大体积混凝土作业是目前建筑施工中应用较多的一项新技术，只要严格施工规范施工，仔细落实和细心监测每一个施工环节，认真细致地作好浇筑后混凝土的保温和养护工作，就能够取得安全、满意的建筑施工效果。