冬季大體積混凝土的施工工藝

■張 偉 ■唐山建設集團有限責任公司，河北 唐山 063000

我國《大體積混凝土施工規范》GB50496-2009里規定:混凝土結構物實體最小幾何尺寸不小于1m的大體量混凝土，稱之為大體積混凝土。大體積混凝土結構厚實，混凝土量大，工程條件復雜，施工技術要求高，水泥水化熱較大，易使結構物產生溫度變形，在冬季施工時更應嚴加管控。

以某住宅小區工程基礎筏板冬季施工為例，主樓部分基礎筏板厚度為1．3m，公寓樓為1．8m。針對大體積混凝土的施工工藝，制定專項方案。

1 大體積混凝土施工溫控技術保障措施

由于大體積混凝土構件混凝土水化熱集聚在構件內部不易散發出去，造成內外溫差過大，混凝土表面可能出現過大拉應力而產生裂紋。大體積混凝土的中心溫度與表面溫度之差應小于25℃，混凝土表面溫度與室外空氣最低溫度之差應小于20℃，為此制訂如下措施。

(1)合理選擇原材料，優化混凝土配合比。改善骨料級配，摻加粉煤灰和外加劑，在保證混凝土強度的前提下，盡可能降低水泥用量和水化熱。

采用級配良好的5～30mm碎石，減小針狀、片狀、石粉含量。采用優質中砂，細度模數大于2．30，含泥量小于1%。在混凝土中摻入Ⅱ級粉煤灰取代部分水泥，以減少水泥用量，降低水化熱。在混凝土中摻用高效減水劑，延長混凝土初凝時間，滿足混凝土設計強度，延緩水泥水化熱峰值出現的時間。

混凝土坍落度控制在15～18cm，水灰比宜在0．5～0．55之間，和易性好，不泌水，便于泵送。大體積混凝土采用泵送工藝，泵送過程中常會發生輸送管堵塞故障，故提高混凝土的可泵性十分重要。須合理選擇泵送壓力，泵管直徑，輸送管線布置應合理。泵管上苫蓋棉氈布保溫。

(2)預埋冷卻水管。在混凝土內預埋冷卻水管，通過冷卻水管內水的熱交換作用和循環流動，由循環水帶出混凝土內水化熱的熱量，降低混凝土結構內的溫度以達到減少內外溫差的目的。采用內散外蓄綜合養護措施，可有效降低混凝土的溫升值。每層冷卻水管均在混凝土澆筑至水管標高后，根據溫升情況開始通水。施工時要做好進出水溫的測量記錄，以便調整控溫措施。冷卻管要做到密封、不滲漏，并在指定部位設測溫裝置，外部接進出水總管、水泵。混凝土內冷卻管采用DN50硬塑料管。

(3)減小澆筑層厚度，加快混凝土散熱速度。

(4)控制混凝土入模溫度，因冬季施工，既要避免混凝土初期受凍，又要防止因混凝土入模溫度過高而增加混凝土內部絕熱溫升，應控制混凝土入模溫度在5-10℃之間。混凝土內部溫度是水泥水化熱的絕熱溫升、澆筑溫度和結構的散熱溫降等各種溫度的疊加，因此，降低混凝土入模溫度，可有效降低混凝土內部溫度。

(5)加強混凝土內部溫度測量監控。為測定混凝土結構內部溫度，在構件混凝土中埋設熱敏電阻元件，進行溫度應力計算，實行“溫差—溫度應力”雙控制，指導養護、保溫工作。測溫制度:在混凝土溫度上升階段每2小時測一次，溫度下降階段每8小時測一次，同時應測大氣溫度。根據觀測結果確定冷卻水管通水量、通水時間和蓄熱養護時間等，以降低混凝土內外溫差。所有測溫點均應編號，進行混凝土內部不同深度和表面的溫度的測量，測溫工作應由經過培訓、責任心強的專人負責。測溫記錄應交技術人員閱簽，并作為對混凝土施工和質量的控制依據。

2 質量控制措施

(1)加強對人員的技術管理，對于每一個環節的施工節點，都要進行施工前的技術交底，施工結束后要進行施工過程的技術應用總結，特別是對大體積混凝土施工過程中產生的各種現象，仔細分析，討論研究，做到施工過程中不出現差錯。

(2)合理組織勞動力及機械設備。施工人員分兩大班四六制作業。每班交接班工作提前半小時完成，并明確接班注意事項，以免交接班過程帶來質量隱患。混凝土澆注采用自由式泵送，并用塔吊配合，以免接、拆泵或堵管時混凝土出現冷縫。每臺泵輸出混凝土量為22m3/h左右，塔吊吊運混凝土4．5m3/h左右。人員安排應滿足施工方案的要求，事先做好人員調動工作，對人員做到有序管理。

(3)采用切實可行的施工工藝。根據泵送大體積混凝土的特點，采用“分段定點，一個坡度，薄層澆筑，循序推進，一次到頂”的方法。這種自然流淌形成斜坡混凝土的方法，能較好地適應泵送工藝，避免混凝土輸送管道經常拆除、沖洗和接長，從而提高泵送效率，簡化混凝土的泌水處理，保證上下層混凝土澆筑間隔不超過初凝時間。由于大體積泵送混凝土表面水泥漿較厚，故澆筑結束須在初凝前用鐵滾筒碾壓數遍，打磨壓實，以閉合混凝土的收縮裂縫。

(4)澆筑順序。由南向北推進。在每個澆筑帶的前后布置兩道振動器，一道在坡腳處，一道在卸料處。前者主要解決下部振搗，后者主要解決上部振搗。嚴格控制振搗時間、移動間距和插人深度。每個出料口振搗器總數不少于4臺，確保振搗密實。

(5)泌水排出。泵送混凝土振搗后泌水較多，在基坑北則設集水坑用抽水機排入排水溝。

(6)表面處理。澆筑后，按標高用刮刮尺刮平，在初凝前用鐵滾筒碾壓數遍。在終凝前表面木抹打磨壓實、防止干縮裂紋。

3 施工要點

(1)混凝土澆筑前，分區設置標高控制點，采用硬標高，由鋼筋支架引出。

(2)布料管設在底板頂面上鋪設，荷載由鋼筋支架承擔。泵管固定牢靠，以免泵送發生的震動破壞鋼筋網片。為防止大體積混凝土出現“冷茬”，配備布料斗2個，用塔吊配合澆筑混凝土。

(3)預埋錨桿和測溫點預埋管，在事后均在板面處割除，再用砂漿抹平處理。對鋼支撐立柱、管井亦作類似處理。

(4)塔吊底座預埋位置應結合現場鋼支撐的實際位置作適當調整，以便在地下室施工階段(此時鋼支撐尚未完全拆除)進行塔吊組裝。及早投入使用。

(5)商品混凝土詳細“供貨計劃”應盡早落實，至少在底板鋼筋完成前10天。

(6)澆筑底板混凝土期間，必須做好細致的組織工作。分班(日夜三班)、分泵安排管理和值班人員。專人負責交通秩序、材料、現場調度、紀錄車數、質量、安全、抽水、留試塊和測溫工作。

(7)分層分級做好各階段技術交底工作。

(8)測溫元件的選擇應符合下列規定:測溫元件的測溫誤差不大于0．3℃(25℃環境下);測試范圍應為 -30℃至150℃;絕緣電阻大于500MΩ。