EPC項目中對大體積混凝土墻身澆筑質量管理

孟祥成 中交水運規劃設計院有限公司

1.工程概述

京杭運河湖西航道（二級壩～蘇魯界）改造工程，采用EPC總承包模式，錨泊區工程岸線長1500m，寬100m，前沿距航道中心線距離為131m，設計水深為4.2m。采用丁靠和順靠組合的靠泊方式，對應的結構方案采用連片重力式+獨立靠船墩的組合式布置。

直立式結構采用素砼重力式結構，標準段結構頂高程34.90m，為適應高水位停船的需求，每隔30m在駁岸頂部局部5m長度范圍加高至36.3m，結構后回填土高程平現狀灘地高程；墩式段采用C25素砼墩式結構，結構頂高程36.30m，自駁岸前沿線往后以1：3邊坡接至原地面。

2.工程難點分析

根據高程不同，單個墻身結構段混凝土方量達400～800m3不等。澆筑方法采用大型移動模板支護一次性澆筑施工，屬于大體積混凝土；澆筑方式采用混凝土泵車泵送，插入式振搗棒人工振搗澆筑方式；計劃施工時間為6月到12月，時間跨度從夏季到冬季，施工技術難度大大增加。工程大體積混凝土澆筑常見質量難題有：

（1）大體積素混凝土裂縫的控制難；

（2）結構段一次澆筑，易出現不均勻沉降問題；

（3）混凝土表面尤其斜坡面易出現蜂窩麻面現象；

（4）跨季節施工，混凝土養護方法不同。

3.解決措施

針對本工程混凝土澆筑質量難題在施工過程中著重從以下幾方面解決。

3.1 混凝土防裂措施

大體積混凝土裂縫產生的主要原因是水泥和水在凝固過程中產生大量的水化熱反應，因此在保證混凝土強度達到設計要求的情況下，盡量優化混凝土配合比，減少水泥和水的用量，尤其是水的用量。施工準備階段需加強對原材料控制，遵照配比施工，確保級配合理。

3.1.1 混凝土材料控制

采用5～10mm、10～31.5mm級配碎石。砂采用中粗砂。

3.1.2 混凝土澆筑溫度控制

（1）水泥提前一周以上入罐，澆筑水泥溫度≤50°。

（2）拌合用水采用深井水等方法降低混凝土的入倉溫度，實測水溫為18℃。

（3）合理選用澆筑混凝土的時間，盡量避開高溫時段，選擇低溫日子澆筑，特別是結構物中下部溫升較高的部位，盡量安排在氣溫較低時刻進行澆筑。

（4）混凝土泵送澆筑時，當出泵口溫度高于當時環境氣溫時，輸送管道無需保溫，利于混凝土散熱；若出泵口溫度低于當時環境氣溫，則輸送管道需進行保溫，減少外部熱量的影響。

（5）布置降溫管強制降溫。采用φ50鋼絲軟管，間距1m均勻布置，總長度80m，進水口段適當加長，并根據現場測溫結果隨時調整冷卻水管的出水量，防止混凝土由于降溫過快而出現裂縫，保證進水水溫與混凝土溫度差不超過25℃。

（6）混凝土溫差控制。在每段墻身混凝土表面、中間、底部埋設測溫線一組，在澆筑完成及澆筑過程中，由專門測量人員定時測量、記錄。

3.2 大體積混凝土施工過程控制

首件墻身施工完成后，經實測，混凝土最高溫升68℃，表面溫度42℃，氣溫35℃；拆模檢查發現，墻身出現部分橫向1～2m長的細微裂縫、墻背混凝土表面氣泡較多、墻前大面混凝土局部色差較大等病害；在裂縫發展停止后，對裂縫情況進行了檢測，實測裂縫寬度0.06～0.18mm，最大寬度0.18mm，深度3.0～107mm，最大深度107mm區域無鋼筋等影響混凝土質量的因素，不影響結構安全，待后續采取適當措施處理即可。

為了保證下一步施工有效控制混凝土溫差，減少混凝土裂縫現象，通過以下措施控制混凝土施工質量：

（1）嚴控配合比，適當加減水劑，在保證塌落度要求的前提下，減少用水量；另外合理降低混凝土坍落度，可降至140±20mm，從而有效降低水化熱；

（2）適當調整配合比，混凝土拌制時，摻加適量緩凝劑，有效減緩混凝土水化熱集中發熱時間，有效減低混凝土內部最高溫度。

（3）對混凝土骨料、拌合水采取適當降溫措施，骨料全部采取覆蓋措施，減少日曬，有效減低混凝土入模溫度，保證混凝土入模溫度不高于30°；

（4）逐車測量混凝土入模溫度，控制入模最高溫度≤30℃；可考慮組織夜間澆筑施工，有效保障混凝土入模溫度，避開白天高溫時間段澆筑混凝土；

（5）混凝土宜連續均勻澆筑，適當放緩澆筑速度；澆筑過程中加強攪拌站設備管理和罐車運輸管理，保證混凝土連續供應；

混凝土配合比調整后，實測已完成三段墻身混凝土最高溫升62～64℃，表面溫度45～47℃，環境氣溫32～35℃；拆模檢查發現，混凝土表面裂縫、氣泡現象明顯減少，效果明顯。

3.3 墻身不均勻沉降控制

墻身施工前，在底板四角設置四個沉降位移觀測點，記錄底板原始高程、坐標；待墻身澆筑過程中，隨時監測觀測點情況，并做好記錄，根據觀測記錄數據，適當調整混凝土澆筑速度，避免墻身沉降過快、沉降不均；單塊墻身施工完成后，將沉降觀測點移至連片式墻身頂部距離沉降縫和垂直面30cm處，繼續觀測，直至墻身基本穩定。

3.4 混凝土氣泡、蜂窩麻面控制

模板與混凝土接觸面脫模劑的選擇與混凝土表面出現蜂窩麻面現象有著一定的關系，目前建筑市場脫模劑產品良莠不齊，性能差別很大，若使用油性脫模劑，由于其對氣泡有較大的吸附性，混凝土內氣泡與其接觸后，會吸附在模板面上難已脫落；水性脫模劑吸附性較小，但也對氣泡有一定的吸附作用，導致內部氣泡無法完全排出，最終影響混凝土結構觀感效果；自密性脫模劑吸附性較小，可有效防止氣泡聚集；因此，根據本工程模板特點及使用效果，選取自密性脫模劑。

模板表面的光滑程度也是氣泡產生的原因之一，因后墻為斜面結構，不利于氣泡的排出，因此氣泡多是正常現象，為減少氣泡現象，要求加強對模板的清理打磨工作，保證模板的光滑度；加強混凝土振搗，充分振搗，便于氣泡及時排出。

3.5 混凝土養護

直立式結構混凝土側模拆模后即可養護，本工程采取全面覆蓋土工布灑水養護，灑水頻率主要以砼表面充分吸濕、始終濕潤為依據，避免濕干不均，導致裂縫現象；養護天數≥14d；養護用水采用基坑降水井內抽取的地下水，由專人負責管理。本工程持續夏季、秋季、冬季三個季節，對于不同季節采用不同的養護方法：主要考慮夏季和冬季。

3.5.1 夏季養護

夏季影響大體積混凝土養護質量的主要要素為溫度、濕度和養護時間，對澆完的墻身暴露面采取覆蓋土工布遮陽、擋風措施，以控制溫度和干熱風影響。

連片式墻身在拆模后立即采用土工布覆蓋，頂部設置淋水管不間斷灑水養護，降水井的水進行預先自然加熱處理，使養護用水與混凝土表面溫差≤15℃；土工布用鋼釘固定到混凝土面上，保證與混凝土面密貼和不被風刮開；不間斷灑水有效保證了混凝土表面始終處于濕潤狀態。

3.5.2 冬季養護

冬季養護，溫度低于5℃時嚴禁灑水，采取臨水面采用噴養護液進行養護，臨土面砼采取薄膜+泡沫保溫+土工布覆蓋保溫保濕養護。澆筑混凝土前，四周先利用模架加鋼管做骨架搭設暖棚，用篷布圍起，只留頂部不封閉，方便混凝土入模；在棚內放置煤爐加溫；澆筑過程中，經常檢測棚內溫度，保證棚內混凝土溫度不低于5℃；澆筑完畢后，將暖棚頂部用篷布全密閉。為了防止大風將篷布刮起，造成暖棚熱量損失，利用鐵絲將篷布固定在暖棚骨架上。棚內的煤爐指定專人看管，不得熄滅，并適當增減煤爐數量，嚴格控制棚內溫度保證不低于5℃，直至混凝土強度達到設計強度40%以上。

4.結束語

本工程墻身大體積混凝土施工過程中，通過分析施工難點，加強原材料質量把控、控制混凝土施工質量及加強養護等多種施工措施，把溫度控制在規范要求偏差范圍內，大大減少了溫度裂縫的出現，有效地降低了大體積混凝土質量通病問題，工程質量有了較大提高，同時為后續大體積混凝土的施工提供了成熟的管理經驗。