試論大體積混凝土施工技術

周艷霞 新世紀建設集團有限公司

試論大體積混凝土施工技術

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在當前工業與民用建筑中，隨著工程規模的逐漸增大，基礎建設的結構形式也日趨復雜，在施工中大體積混凝土經常出現。因此，在澆筑大體積混凝土的施工中，我們要合理安排施工工序，采取有效技術措施，消除冷縫現象。

大體積混凝土；澆筑；裂縫

1、大體積混凝土的概念

大體積混凝土并沒有一個明確的定義，國外的定義也不盡相同。美國混凝土學會規定：“任何就地澆筑的大體積混凝土，其尺寸之大，必須要求解決水化熱及隨之引起的體積變形問題，以最大限度減少開裂”；日本建筑學會標準認為“結構斷面最小厚度在80cm以上，同時水化熱引起混凝土內部的最高溫度與外界氣溫之差預計超過25℃的混凝土”。

我國的混凝土規范規定：我國有的規范認為，當基礎邊長大于20m，厚度大于1m，體積大于400m3時稱為大體積混凝土。總之，大體積混凝土的定義有的按規范要求定義，有的必須將規范和實際結合起來定義。

2、大體積混凝土的裂縫

大體積混凝土內所出現的裂縫可以根據深度的不同，分成貫穿裂縫、深層裂縫及表面裂縫三種。混凝土的裂縫主要影響其防水性能，并不是絕對地影響結構安全。一般當裂縫寬度在0.1～0.2mm時，雖然早期有輕微滲水，但經過一段時間后，裂縫可以自愈。當超過0.2～0.3mm時，滲漏水量就會隨著裂縫寬度的增加而迅速加大。大體積混凝土施工階段所產生的溫度裂縫，一方面是混凝土內部因素：主要是內外溫差而產生的；另一方面是混凝土的外部因素：結構的外部約束和混凝土各質點間的約束，阻止混凝土收縮變形，混凝土抗壓強度較大,但受拉力卻很小，所以溫度應力一旦超過混凝土能承受的抗拉強度時，必將會出現裂縫，因此必須重視起來并加以控制。

產生混凝土裂縫的主要原因：

2.1 外界氣溫變化，在大體積混凝土的施工階段，自身的澆筑溫度也隨著外界氣溫變化而變化。當氣溫驟降時，就會大大增加內外層混凝土溫差，這對大體積混凝土的影響是極為不利的。與此同時，在高溫的條件下，大體積混凝土不易散熱，混凝土內部的最高溫度一般可達60～65℃。針對這一情況，就應該采取溫度控制措施，以防止混凝土內外溫差所引起的溫度應力。

2.2 水泥水化熱

水泥在水化的過程中會釋放出一定的熱量，由于大體積混凝土結構斷面較厚，表面系數相對較小，所以水泥發生的熱量聚集在結構內部不易散失。單位時間混凝土釋放的水泥水化熱，是與混凝土單位體積中水泥用量和水泥品種有關聯的，并隨混凝土的齡期而增長。由于混凝土結構表面可以自然散熱，實際上內部的最高溫度，多數發生在混凝土澆筑后的最初3～5天。

2.3 混凝土的收縮

混凝土收縮的主要原因是內部水蒸發引起的，如果混凝土收縮后，再處于水飽和狀態，還可以恢復膨脹并幾乎達到原有的體積。影響混凝土收縮的因素主要是水泥品種、外加劑、混凝土配合比和摻合料的品種以及施工工藝等。

3、大體積混凝土的澆筑

大體積混凝土的澆筑經常使用的方法有以下幾種：

3.1 全面分層

在第一層全面澆筑，全部澆筑完畢后，再澆筑第二層。值得注意的是，這時應該使第一層混凝土還未初凝，這一逐層的進行連續澆筑，一直到完工為止。采用這種方案，在施工時從短邊開始，沿長邊推進比較合適。在必要時也可以分成兩段，從中間向兩端或從兩端向中間同時進行澆筑。

3.2 分段分層

在混凝土澆筑時，可以先從底層開始，澆筑至一定距離后澆筑第二層，再依次的向前澆筑其他各層。在第一層末端的混凝土還未初凝時，可以從第二段依次分層澆筑。使用這種方案適用于單位時間內要求供應較少的混凝土，同時適用于結構物厚度不太大而面積或長度較大的工程。

3.3 斜面分層

要求斜面的坡度一般不大于1/3，主要適用于結構的長度大大超過厚度3倍的情況。混凝土是從澆筑層的下端開始進行，再逐漸開始上移。

4、保證大體積混凝土質量的有利措施

4.1 混凝土澆筑

4.1.1 根據泵送大體積混凝土的特點，可以采用“分段分層，一個坡度，循序推進，一次到頂”，這樣能避免混凝土輸送管道經常拆除、沖、洗和接長，也能較好地適應泵送工藝，從而提高泵送效率。此外，也可以根據混凝土泵送時自然形成一個坡度的實際情況，在每個澆筑帶的前后布置3臺插入式振動器，形成自然坡度。為了確保整個高度上混凝土的質量，隨著澆筑的推進，振動器也要相應跟上。混凝土在澆筑結束后必須在初凝前用鐵滾筒碾壓數遍，以閉合混凝土的收水裂縫。

4.1.2 對于電梯深坑的底板，混凝土應先下料振搗，使底部不致返漿。振搗操作應分層振搗，分層厚度為0.5mm。為了防止模板移位，除了支模時采用外頂內撐的固定方式支模，還要禁止一側混凝土一次澆筑到頂。在大體積混凝土澆筑、振搗的過程中所產生的泌水現象在嚴重時可能影響相應部分的混凝土強度指標，為此必須采取措施消除和排除泌水。

4.2 現場質量控制

混凝土澆筑前，項目技術負責人要對項目部管理人員、施工班組明確混凝土澆筑方法。在混凝土澆筑過程中，白天由專職質量員檢測，晚上由值班管理人員檢測，禁止在施工現場隨意加水。此外，還要做好混凝土配合比和坍落度時常檢查工作，發現與混凝土配合比、配合比通知單等與項目部提供的計劃單不相符時，應該立即退回。項目技術負責人和項目質量負責人要監督做好混凝土測溫和養護工作，尤其在發現了混凝土可泵性差、出現泌水、難以泵送和澆筑等情況時，要通知混凝土生產廠家在最短時間內調整好配合比。

4.3 控制混凝土入模溫度

在工程施工的過程中，要對骨料噴冷水霧或冷氣進行降溫，設置遮陽裝置避免日光直曬。水泥庫房應注意保持陰涼，可以采用低溫水或冰水攪拌砼，也可以在必要時在內部摻加冰塊。

4.4 成品保護

大體積混凝土澆完后，應將周邊采用鋼管扎成欄桿。為了防止混凝土受到破壞，混凝土抗壓強度未達到12N/mm時，嚴禁在上面放線、測標高、運輸材料和搭設支模等。操作人員應及時的檢查基坑坡頂材料是否堆放整齊，以防大風將坡頂材料吹至已澆好的混凝土面上。操作人員在搭設支模架和安裝模板時嚴禁材料上下拋擲，否則會破壞混凝土面。

4.5 合理組織機械設備及勞動力

根據設計后澆帶可以劃分為兩個流水段，每段內組織連續施工安排兩個施工隊。每個施工隊又可以分兩班施工人員晝夜交替施工，每班交接班工作要提前半小時完成。施工時為了避免接、拆泵管或堵管時混凝土出現冷縫的情況，可以采用泵送筏板澆筑,并用塔吊配合。

5、結語

綜上所述，大體積混凝土是一項新技術，不僅要有技術措施，還要有相關的組織措施和管理措施。在澆筑時要充分考慮各種因素的影響，仔細落實每一個施工環節，保證混凝土的澆筑質量，使工程施工走上規范化的道路。

［1］曹林，羅惠.大體積混凝土結構裂縫成因及預防措施.科技信息,2008年06期第174頁

［2］周小忠.建筑施工中大體混凝土施工要點分析.安徽建筑,2009年03期第88頁

［3］劉建偉.大體積混凝土裂縫的分析與控制.科技資訊,2010年09期第177頁

［4］王廣超,趙延朋.大體積混凝土施工防裂措施.建設科技,2010年11期第97頁

10.3969/j.issn.1001-8972.2011.24.023