大體積混凝土施工質(zhì)量控制措施研究

張智明

泉州市豐澤建筑工程有限公司廈門分公司（361010）

大體積混凝土施工質(zhì)量控制措施研究

張智明

泉州市豐澤建筑工程有限公司廈門分公司（361010）

以實際工程為例，針對大體積混凝土澆筑過程中所采取的質(zhì)量控制措施和產(chǎn)生的效果進行研究，并就產(chǎn)生質(zhì)量問題的原因進行分析，以期為大體積混凝土澆筑施工及質(zhì)量控制提供一些有益的借鑒。

大體積混凝土；施工；質(zhì)量控制；研究

0 引言

在大體積混凝土中水泥用量較多，水泥的水化熱產(chǎn)生的熱量使混凝土內(nèi)部溫度過大，導(dǎo)致內(nèi)外溫差較大，從而產(chǎn)生收縮裂縫，影響混凝土結(jié)構(gòu)的整體強度和剛度。因此大體積混凝土的施工質(zhì)量控制成建筑工程施工的重點和難點。

1 工程概況

福建省廈門市某住宅工程地上46層,地下2層，基礎(chǔ)為樁基筏板基礎(chǔ)，混凝土強度為C35P8。基礎(chǔ)底板面積約為900 m2、長約35 m、寬約26 m，主要厚度有2 700 mm（正常承臺）、4 650 mm（底部管溝）、6 600 mm（電梯基坑）,底板面設(shè)計標高為-9.00 m。混凝土厚度大，單次澆筑量較大，為確保混凝土施工質(zhì)量，施工前精心準備，優(yōu)選原材料，優(yōu)化配合比，施工中嚴格控制施工工藝，施工后嚴格監(jiān)控混凝土溫度，精心養(yǎng)護，防止或控制有害裂縫的發(fā)生。

2 大體積混凝土施工與質(zhì)量控制

2.1 混凝土的拌制和運輸

在混凝土配比中,首先應(yīng)盡可能降低混凝土的干縮與溫差收縮，確定混凝土配合比及各種材料成分的摻量，采用水化熱較低、安定性好、細度適中的普通硅酸鹽水泥。為了有效地降低混凝土內(nèi)部水化熱，可適當(dāng)在混凝土中摻入適量S95級礦渣粉和Ⅱ級粉煤灰，盡量減少水泥的用量。嚴格按照設(shè)計要求控制集料的級配，根據(jù)本工程底板鋼筋密度和泵送尺寸，選用粒徑為5～31.5 mm連續(xù)級配的粗骨料。基礎(chǔ)混凝土的坍落度應(yīng)該按10～14 cm進行配制，水灰比控制在0.45～0.5。適當(dāng)延長混凝土初凝時間，混凝土的初凝時間應(yīng)控制在6～8 h，終凝時間應(yīng)在初凝后2～3 h。選用合理的緩凝劑和減水劑，用以改善大體積混凝土的性能。加強商品混凝土運輸過程控制，本項目與廈門市某商品混凝土公司合作，運輸時間在30 min左右。根據(jù)實際情況要求商商品混凝土公司在混凝土運輸過程中，攪拌筒的轉(zhuǎn)速應(yīng)控制在3～6 r/min，到達工地后，攪拌筒的轉(zhuǎn)速應(yīng)控制在8～12 r/min的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動2～3 min。運送混凝土的車輛應(yīng)滿足均勻、連續(xù)供應(yīng)混凝土的需要，嚴格按照驗收程序?qū)M場的每一輛混凝土車抽樣檢查坍落度（偏差不大于±20 mm），如混凝土出現(xiàn)離析等情況，必須返廠重新攪拌。

商品混凝土公司試驗室根據(jù)設(shè)計要求及現(xiàn)場的施工情況，確定混凝土配合比及各種材料成分的摻量（如表1所示）。

表1 大體積混凝土配比及各種材料成分表

2.2 混凝土的澆筑

在混凝土澆筑前各單位應(yīng)做好隱蔽工程驗收。根據(jù)相關(guān)質(zhì)量要求和標準對施工人員進行技術(shù)和安全施工交底。由于基座底板混凝土一次澆筑量較大，為確保澆筑質(zhì)量，避免產(chǎn)生施工冷縫，應(yīng)結(jié)合建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計要求，澆筑采用分段分層進行，根據(jù)混凝土泵送時自然流淌形成坡度的特點。本工程采用斜面分層，連續(xù)澆筑，即“一個坡度、薄層澆筑、循序推進、一次到頂”的澆筑工藝。本工程根據(jù)要求將每層斜面澆筑厚度控制在50 cm，保證大體積混凝土結(jié)構(gòu)的整體性。大體積混凝土應(yīng)連續(xù)澆筑，澆筑時先在一個部位進行，混凝土形成扇形向前流動，然后在其坡面上連續(xù)澆筑，循序推進。要求每一層混凝土在初凝前必須被后一層的混凝土覆蓋，逐層連續(xù)澆筑，便于澆筑混凝土表面散熱，減少混凝土在澆筑過程中水化熱集聚，減少施工中裂縫的出現(xiàn)。

混凝土振搗是混凝土澆筑過程中一個重要的環(huán)節(jié)，施工人員應(yīng)嚴格按操作規(guī)程操作。澆筑時，必須配備足夠的振搗棒，使混凝土自然緩慢流動，然后全面振搗。振搗器插點要均勻排列，行列式或交錯式移動，嚴防漏振、過振造成混凝土不密實、離析的現(xiàn)象產(chǎn)生。在對上部框架結(jié)構(gòu)進行澆筑時，一般選取汽車混凝土泵和拖式地泵進行澆筑。處理收頭和抹面要及時和按規(guī)范操作。針對澆筑過程中出現(xiàn)的泌水現(xiàn)象，及時進行疏導(dǎo)、排除。

2.3 加強混凝土后期養(yǎng)護

后期的養(yǎng)護工作尤為重要。澆筑后要及時采取覆蓋、澆水或蓄水等措施混凝土進行養(yǎng)護。本工程大體積混凝土在澆筑完畢后的12 h以內(nèi),先進行噴霧養(yǎng)護，然后加蓋覆蓋物。養(yǎng)護采用覆蓋1層塑料薄膜、1層保溫棉和1層塑料薄膜的方式（如圖1所示）。經(jīng)溫度預(yù)測及保溫理論計算，保溫棉選用2 cm厚礦棉。薄膜的搭接寬度不小于15 cm，礦棉的搭接寬度不小于10 cm。墻柱插筋之間狹小空間必須特別注意保溫措施，可用條形薄膜加以覆蓋后，再加蓋保溫麻袋，確保墻柱插筋薄弱環(huán)節(jié)處的保溫。

圖1 大體積混凝土保溫措施大樣圖

3 混凝土的溫度監(jiān)測

測點布置需結(jié)合測量設(shè)備及本工程計算溫升數(shù)據(jù)進行。本工程采用寰宇奪標系列測溫設(shè)備，由手持式測溫記錄儀、溫度傳感器和傳感器引線進行測溫。結(jié)合底板的形狀，選擇適當(dāng)?shù)奈恢茫苍O(shè)置10個測溫點。每根測桿距板頂、底50 mm設(shè)兩個測點，中間每間隔500 mm設(shè)一測點，如圖2所示。其中1#、2#測點混凝土厚度為6.6 m，10#測點混凝土厚度為4.65 m,其余測點混凝土厚度均為2.7 m。晝夜測溫連續(xù)監(jiān)測3 d，每天測8次；齡期4～7 d，每天測6次；7 d后每天測4次；14 d后結(jié)束測溫。每次測溫時須測出周圍環(huán)境的溫度。

混凝土內(nèi)部溫差不大于25℃，混凝土表面溫度與混凝土表面外50 mm處的溫度差不大于25℃，在拆除保溫層時混凝土表面與大氣溫差不大于20℃，混凝土的降溫速率不大于2.0℃/d。如混凝土溫差超過25°C或降溫速率超過2℃/d時，項目部必須立即采取應(yīng)急措施：增加麻袋覆蓋層數(shù)或用碘鎢燈照射混凝土表面，以降低溫差和降溫速率。

圖2 測溫點平面布置圖

4 大體積混凝土裂縫控制

4.1 在混凝土原材料方面的控制

混凝土的主要成分是水泥、砂石料、水及各種外加劑等。混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫的主要原因是混凝土抗拉強度不能滿足自身收縮約束產(chǎn)生了抗拉應(yīng)力。水泥的種類、質(zhì)量和用量等、砂石料的級配和砂石料的雜質(zhì)率、鋼筋的銹蝕程度等方面都容易減少混凝土的強度。水泥選用水化熱較低的水泥，且廠家必須提供水泥出廠合格證。在混凝土中摻入適量的Point-400S型高性能減水劑，可減小新拌混凝土的泌水率。在不增加攪拌用水量的條件下增大混凝土的坍落度，增加流動性，從而獲得良好的可泵性。混凝土中摻入一定數(shù)量的粉煤灰和礦渣粉,其中粉煤灰呈球狀起潤滑作用，不僅能代替部分水泥，還能改善混凝土的工作性和可泵性，降低混凝土中的水泥水化熱量。本工程混凝土中盡可能用5～31.5 mm級配的碎石，這樣可以減少用水量，混凝土的收縮和泌水可隨之減少。

4.2 在大體積混凝土施工和養(yǎng)護方面的控制

本工程底板混凝土量大，為確保底板能一次連續(xù)澆筑完畢，施工中可采取泵送施工，必要時利用塔吊等設(shè)備加快混凝土澆筑速度。在混凝土澆搗至標高時,要專門安排抹灰工用長刮尺刮平多余浮漿。混凝土表面在初凝前,噴灑同標號的細石干粉，然后采用圓盤機收光，以減少混凝土表面裂縫。在支模操作中，加固措施不足，支撐力度不夠，過早拆模，容易造成混凝土底部產(chǎn)生裂縫。

混凝土在澆筑后表面要及時采取覆蓋、澆水等養(yǎng)護措施，以免混凝土表面水分蒸發(fā)過快而造成裂縫。

5 結(jié)語

大體積混凝土施工溫度等控制不足極易出現(xiàn)裂縫問題，降低混凝土的耐久性和強度，對建筑工程的安全有不同程度的影響，因此應(yīng)在施工技術(shù)管理、混凝土材料的選取、拌制和運輸、澆筑、溫度監(jiān)測和后期養(yǎng)護等各個施工流程上加強管理，提出科學(xué)合理的解決和控制措施，來提高大體積混凝土的施工質(zhì)量，確保結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。

[1]余軍秋.高層建筑地下室底板大體積混凝土施工技術(shù)的應(yīng)用[J].經(jīng)營管理者,2009(17)：124.

[2]彭繼華.大體積混凝土施工溫度裂縫的預(yù)防措施[J].徐州建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報.2009(02)：89-90.