大體積混凝土澆注技術(shù)淺談

楊　剛

大體積混凝土澆筑施工時(shí)，受水泥水化熱的影響，混凝土內(nèi)外溫差過(guò)大，往往造成混凝土開(kāi)裂，形成質(zhì)量事故，甚至造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。如何解決混凝土開(kāi)裂成為施工之前必須解決的難題之一。通過(guò)某橋臺(tái)承臺(tái)大體積的施工實(shí)踐，合理分層分段澆注混凝土，可有效減小混凝土溫差影響，避免了混凝土開(kāi)裂。

1砼澆筑分層及進(jìn)度

為確保施工質(zhì)量，利于混凝土早期散熱，對(duì)混凝土澆筑進(jìn)行水平分層施工，第一臺(tái)階分層厚度：3×50cm+40cm+2×30cm，第二臺(tái)階分層厚度：3×50cm+40cm+2×30cm，共分12層。砼供應(yīng)速度35-45方/小時(shí)，每層澆筑時(shí)間在5-7小時(shí)左右（混凝土初凝時(shí)間10小時(shí)），澆筑完成需60-90小時(shí)。

2布管、澆筑順序及振搗

混凝土澆筑采用兩臺(tái)混凝土輸送泵，布管及澆筑順序詳見(jiàn)附圖，第一層澆筑完畢后，第二層從第一層的起點(diǎn)進(jìn)行。待每層砼澆筑完畢后進(jìn)行下一層澆筑前，對(duì)前一層表面進(jìn)行二次振搗（二次振搗時(shí)間在下層混凝土初凝前，振搗棒拔出后原位孔洞能立即恢復(fù)為準(zhǔn)），排除混凝土內(nèi)部多余的水分和氣泡，以提高混凝土的密實(shí)度。

砼振搗采用70振動(dòng)棒振搗(9套，其中三套備用)，振動(dòng)棒要插入下一層5~10cm，留振15秒左右，為防止漏振和過(guò)振，振動(dòng)時(shí)間觀察砼表面確定，砼表面泛漿并不下沉為止，一般振動(dòng)時(shí)間為20-30秒，振動(dòng)棒移動(dòng)間距為振動(dòng)半徑的1.5倍（振動(dòng)半徑現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量確定，70棒為30cm），振動(dòng)棒不能直接接觸鋼筋及模板，與模板距離5-10cm為宜。澆筑中混凝土發(fā)生泌水較多時(shí)，采用海棉吸收方式排除水，禁止在模板側(cè)面開(kāi)孔放走泌水，以避免帶走水泥砂漿。排凈表面泌水后，再搗實(shí)一遍。在砼澆筑過(guò)程中設(shè)專(zhuān)人檢查模板變形情況，發(fā)現(xiàn)拉桿移位、松動(dòng)及時(shí)擰緊校正，發(fā)現(xiàn)模板有變形立即停止砼澆筑，檢查分析原因并采取有效措施加固。混凝土初凝前，將混凝土表面振搗抹平后及時(shí)覆蓋塑料薄膜或濕麻袋，對(duì)混凝土進(jìn)行保濕養(yǎng)護(hù)。接縫搭接蓋嚴(yán)，避免混凝土水份蒸發(fā)，保持混凝土表面外于濕潤(rùn)狀態(tài)下養(yǎng)護(hù)，混凝土終凝后持續(xù)澆水養(yǎng)護(hù)14天。砼終凝48-72小時(shí)內(nèi)應(yīng)對(duì)墩柱范圍砼進(jìn)行鑿毛處理，鑿毛要清除表面浮漿并見(jiàn)骨料，砼鑿毛時(shí)間不宜過(guò)早也不應(yīng)過(guò)遲，過(guò)遲費(fèi)工時(shí)，過(guò)早起不到鑿毛的效果。拆模時(shí)間為砼澆筑完成后7天為宜（以確保側(cè)面砼溫度與內(nèi)部溫度之差在規(guī)范允許之內(nèi)）。

砼振搗的技巧及具體要求如下：

（1）混凝土振搗要分區(qū)有順序的進(jìn)行，多人同時(shí)進(jìn)行振搗作業(yè)時(shí)要分責(zé)任區(qū)，責(zé)任區(qū)的交界處要有重疊區(qū)防止漏振；

（2）混凝土的振搗采用插入式振搗時(shí)，混凝土的澆筑厚度每層不大于50cm，插搗的間距不大于振動(dòng)棒振搗半徑的1.5倍。采用70振動(dòng)棒離模板需保持15－20cm的間距，50振搗棒離模板需保持10-15cm，不得直接振動(dòng)模板和鋼筋；

（3）振搗混凝土拌和物要做到快插慢拔，拔出的時(shí)間控制在10-15s為宜，留振的時(shí)間控制在20-30s為宜。快拔容易在混凝土內(nèi)部留有孔洞，留振時(shí)間短混凝土氣泡排除不良，混凝土振不密實(shí)。振動(dòng)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，混凝土的粗骨料下沉，砂漿中的輕浮物質(zhì)上浮到混凝土表面，會(huì)發(fā)生離析現(xiàn)象。每點(diǎn)的振動(dòng)時(shí)間控制應(yīng)觀察確定。以混凝土表面無(wú)明顯氣泡和浮漿,砼不再下沉為宜；

（4）混凝土振搗完成一段，用鐵鍬攤平拍一段，便于混凝土表面的抹面和收光。

3混凝土表面處理

大體積混凝土表面水泥漿較厚，在混凝土澆筑完畢后，對(duì)混凝土表面進(jìn)行拍打振實(shí)，對(duì)四周模板30cm范圍內(nèi)用灰刀插搗抹平（類(lèi)似取試件的方法），并除去表面浮漿，砼初凝后實(shí)行二次抹面，減少混凝土表面骨料沉降收縮裂縫，確保混凝土施工質(zhì)量。

4臺(tái)階模板安裝

當(dāng)砼澆至第一臺(tái)階最后一層時(shí)改變砼的澆筑順序，即從中部向邊沿推進(jìn)，使第一臺(tái)階襟邊振平加蓋模板后不受影響。臺(tái)階模板必須先試安裝、編號(hào)，確保安裝順利和密封性良好。

5混凝土養(yǎng)護(hù)

由于承臺(tái)砼澆筑時(shí)氣溫高，在分層澆筑過(guò)程中，當(dāng)下層砼終凝時(shí)（澆筑完成25小時(shí)），立即通水降溫，同時(shí)將冷卻水接出模外。此時(shí)由于通水與砼澆筑同時(shí)進(jìn)行，冷卻水禁止灑落入模內(nèi)。

砼養(yǎng)護(hù)非常關(guān)鍵，砼澆筑完成或澆筑過(guò)程中，已成型砼表面初凝即開(kāi)始灑水或用濕麻袋覆蓋養(yǎng)生，確保14天內(nèi)砼表面保持濕潤(rùn)。砼澆筑成型后冷卻管立即用不小于WQD-7-0.75KW的水泵(以保證通水水壓)通水降溫，流速必須大于15升/分鐘（砼澆筑前對(duì)冷卻管通水試驗(yàn)并接通水源），防止水化熱溫度過(guò)高使砼開(kāi)裂，冷卻管不間斷通水時(shí)間為14天，進(jìn)出口水溫溫差一般宜控制在5~10℃，最高不超過(guò)40度。冷卻水的排放根據(jù)具體地形和天然排水系統(tǒng)確定，預(yù)先確定排放地點(diǎn)和排放措施，防止排水泛濫造成邊坡坍塌。

另外，在混凝土降溫階段，砼彈性模量迅速增加，約束拉應(yīng)力也隨著時(shí)間增加，在某時(shí)刻如超過(guò)混凝土抗拉強(qiáng)度便出現(xiàn)貫穿性裂縫。為此需測(cè)定澆筑后的混凝土表面和內(nèi)部溫差，將溫差控制在25℃以?xún)?nèi)。當(dāng)溫差過(guò)大時(shí)，采取內(nèi)部通水降溫及表面覆蓋保溫同時(shí)進(jìn)行的“內(nèi)散外蓄”保溫體系，以防止混凝土出現(xiàn)溫度裂縫。

6泵送砼事故預(yù)防及處理措施

砼輸送管堵管：采用泵送砼時(shí)要特別注意預(yù)防砼堵管，打通泵管和洗管、泵送下坡砼這三種情況堵管機(jī)率較高，預(yù)防堵管必須掌握以下幾個(gè)環(huán)節(jié)：

（1）前3盤(pán)砼拌制方法：第1盤(pán)要攪拌水泥粉煤灰凈漿（水泥粉煤灰各半）潤(rùn)管（稠度控制在18左右），采用凈漿潤(rùn)管時(shí)，泵管前面打入少量水，再打入凈漿，打凈漿不應(yīng)放海綿球，第2盤(pán)和第3盤(pán)砼要比正常配合比多用50kg水泥，從第4盤(pán)開(kāi)始正常拌制。泵管超過(guò)300m時(shí)要拌2盤(pán)凈漿潤(rùn)管，管端用軟管時(shí)要待砼打通后方可接軟管（用海綿球時(shí)）。

（2）洗管：洗管前2盤(pán)砼要比正常配合比增加50kg水泥，洗管前要拌制1盤(pán)凈漿（水泥粉煤灰各半），凈漿打完放入2個(gè)海綿球，海綿球前裹水泥口袋（直徑與管徑相同），再打水洗管。

（3）下坡泵送砼：下坡泵送砼在滿足砼施工性能和可泵性的前提下盡量減小坍落度，在砼澆筑前充分作好各種準(zhǔn)備工作，最大限度減小砼泵送過(guò)程中中斷或停留時(shí)間，一般情況下隨著停留時(shí)間的增長(zhǎng)，泵管內(nèi)砼逐漸泌水漓淅，水泥砂漿逐漸向下坡流失，骨料積存管內(nèi)造成堵管。施工中不可避免會(huì)產(chǎn)生停留時(shí)間，為了防止上述現(xiàn)象產(chǎn)生，在離輸送管末端10-20m安裝管閘，當(dāng)出現(xiàn)停止泵送時(shí)間長(zhǎng)的可能時(shí)，關(guān)上管閘，降低水泥砂漿流失的條件，減小堵管的機(jī)率。另外要特別控制泵入泵管砼的合易性，當(dāng)出現(xiàn)砼過(guò)稀或無(wú)法泵送時(shí)要果斷廢除砼，禁止打入管內(nèi)。

（4）砼打泵：打泵要注意觀察泵機(jī)電流平穩(wěn)情況和料斗砼是否下降，當(dāng)電流急劇上升，砼沒(méi)有下降時(shí)說(shuō)明堵管，輕微堵管時(shí)一般打正反泵可排除，但下坡泵送砼一般不宜打反泵。當(dāng)發(fā)現(xiàn)堵管應(yīng)觀察泵管抖動(dòng)情況和聽(tīng)管內(nèi)砼動(dòng)靜，泵管抖動(dòng)勵(lì)害，砼在管內(nèi)無(wú)梭動(dòng)聲時(shí)說(shuō)明在該處堵管，應(yīng)及時(shí)敲擊該處或其他可能堵管的地方（特別是彎管），并適當(dāng)打泵。如果堵管在前述情況仍不能排除時(shí)果斷拆掉堵管部位處理，處理后繼續(xù)施工。

（5）軟管使用：軟管只能安裝在泵管端部，使用過(guò)程中要保持軟管平順，防止過(guò)分彎折，否則容易造成堵管。

7人員組織安排

由于混凝土數(shù)量大，連續(xù)作業(yè)時(shí)間長(zhǎng)，作業(yè)人員分兩班進(jìn)行，即白班和晚班，中途不間斷，工人交接班時(shí)間為早上7：00，晚上19：00，接班人員提前30分鐘到達(dá)預(yù)定崗位作好接班準(zhǔn)備，管理人員交接班時(shí)間早上8：00，晚上20：00。