淺談大體積混凝土施工關(guān)鍵技術(shù)要點(diǎn)

王政

前言

連云港廟嶺散糧筒倉(cāng)改擴(kuò)建工程-筒倉(cāng)基礎(chǔ)為大體積鋼筋砼筏板，筏板厚度400，倉(cāng)壁下設(shè)鋼筋砼基礎(chǔ)環(huán)梁，基礎(chǔ)環(huán)梁1500×1600，倉(cāng)體中心皮帶機(jī)下設(shè)2條通長(zhǎng)鋼筋砼基礎(chǔ)梁，梁斷面350×800;筏板、基礎(chǔ)環(huán)梁、皮帶機(jī)基礎(chǔ)梁頂面標(biāo)高均為7.000m。

筏板以下內(nèi)模采用磚砌胎模，外模為膠合板，鋼管系統(tǒng)支撐，泵車送砼，架在長(zhǎng)邊兩側(cè)，以短邊為截面同步后退澆筑。

一、施工部署中的原材料選擇

本工程采用商品砼澆筑，根據(jù)圖紙要求及實(shí)際情況，攪拌站供應(yīng)的砼，應(yīng)提高試配配比，確保砼強(qiáng)度及和易性，減少水泥用量，配合比中水泥用量為352kg/m?，水灰比≤0.4，堿含量≤3kg/m?，氯離子含量≤0.08%水泥總量。

主要材料要求如下：

（1）水泥：普通硅酸鹽水泥，其中水泥三天和七天水化熱分別不大于240KJ/kg和270KJ/kg。可摻加適當(dāng)?shù)耐饧觿┨岣唔诺目節(jié)B能力。

（2）粗骨料：優(yōu)選非堿活性的碎石，粒徑5～31.5mm，含泥量≤1%。選用粒徑較大、級(jí)配良好的石子配制的砼，和易性較好，抗壓強(qiáng)度也高，有效減少水泥用量，降低水化熱，降低砼溫升。

（3）細(xì)骨料：采用中砂，平均粒徑>0.5mm，細(xì)度模數(shù)2.5～3.0，砂中含泥量≤2%。優(yōu)選中、粗砂拌制的砼可以減少10%用水量，同時(shí)減少水泥用量，降低水化熱，降低砼溫升，減少混凝土的不均勻收縮。

（4）粉煤灰：為了提高砼的和易性，方便泵送，摻加適量的II級(jí)以上的粉煤灰，杜絕使用高鈣粉煤灰。粉煤灰可以降低水化熱、改善和易性，但對(duì)砼早期抗拉、抗?jié)B、抗裂性能不利，故其摻加數(shù)量應(yīng)嚴(yán)格按配合比來(lái)計(jì)算。

（5）外加劑：考慮低堿、低水化熱的因素，其摻量≤5%水泥質(zhì)量。在以往同類工程上，往往會(huì)適量摻加一些緩凝成分，有效減緩了水泥水化熱峰值期。

二、大體積砼澆筑控制要點(diǎn)

（1）澆筑前應(yīng)著重檢查后澆帶的模板接縫情況;當(dāng)海水大潮最高水位超過(guò)環(huán)梁底20cm左右，考慮避開(kāi)大潮期間澆注砼;

（2）現(xiàn)場(chǎng)合理布置泵車和罐車的停放位置，確保實(shí)現(xiàn)砼的連續(xù)澆搗;配專人測(cè)量砼坍落度并留置砼試壓塊。

（3）此次砼澆注總量為2037m?， 150m?/h，15h內(nèi)澆注完畢;分層澆注，第一層澆注60cm，第二層60cm，第三層40cm;保證振搗密實(shí)，且不漏振，上下砼層之間澆筑確保在初凝前進(jìn)行（有效避免“冷縫”現(xiàn)象）。

（4）大體積砼振搗

①使用專用振搗設(shè)備，實(shí)際做法為：振動(dòng)棒快速插入、緩慢拔出、均勻振搗;均勻布置設(shè)備插點(diǎn)，設(shè)備可采用“排列式”或“錯(cuò)開(kāi)式”兩種方式順序移動(dòng)，但不能同時(shí)使用;保持間距為300～400mm之間，振動(dòng)深度至下層砼（未初凝）中約50～100mm，依此振搗密實(shí)，不能跳躍式操作，避免漏振現(xiàn)象;振動(dòng)時(shí)間約在30秒左右，收縮至砼表面水分出現(xiàn)微下沉、且沒(méi)有氣泡、并泛出灰漿為止。

②振搗設(shè)備布置在每個(gè)砼泵出料口附近，并在三個(gè)位置布置。第一位置布置在泵出料口，讓砼在管壓、自重和振搗下流淌形成自然坡體;第二位置布置在自然坡體的腳部，確保砼下落到底板且密實(shí);第三位置布置在坡體的斜面中部，讓砼向四周及時(shí)攤開(kāi);各出料口附近振搗設(shè)備應(yīng)把控好振搗的時(shí)間、距離和深度，各設(shè)備間整體協(xié)調(diào)配合。

③為了避免砼出現(xiàn)沉縮裂縫，在砼初凝前進(jìn)行第二次振搗，振搗間歇時(shí)間為0.4～0.6h，在加有緩凝劑的砼中可適當(dāng)延長(zhǎng)，延長(zhǎng)至1.5～2.5h，不能超時(shí)振搗，否則過(guò)振會(huì)引起的泌水和離析現(xiàn)象，振動(dòng)設(shè)備極易觸碰振壞底板。

（5）大體積砼表面處理

大體積砼的表面浮漿較厚，表面用“三壓三平”措施處理。一，根據(jù)面標(biāo)高將砼表面壓實(shí)和刮平;二，在初凝前用鐵滾筒碾壓數(shù)遍、最后滾平;三，在終凝前用木抹子拍壓實(shí)、整平，最終消除收縮裂縫。

三、大體積砼的養(yǎng)護(hù)技巧

（1）砼表面往往因曝曬而導(dǎo)致水分迅速蒸發(fā)，故應(yīng)用塑料薄膜覆蓋。

（2）砼表面用保溫材料嚴(yán)密覆蓋，不露邊角，無(wú)需灑水，既養(yǎng)護(hù)了砼，蒸發(fā)冷凝水又調(diào)節(jié)了砼溫度;養(yǎng)護(hù)期間測(cè)溫觀察，3天后水化熱減小，內(nèi)外溫差減小，6天后揭開(kāi)薄膜淋水養(yǎng)護(hù);覆蓋材料后，總養(yǎng)護(hù)時(shí)間≥14天。

四、大體積砼的質(zhì)量通病處理

（1）泌水處理

相鄰砼層間若澆筑間隔時(shí)間較長(zhǎng)，層間容易產(chǎn)生泌水現(xiàn)象，導(dǎo)致砼強(qiáng)度降低，出現(xiàn)脫皮、起砂等現(xiàn)象;在同一結(jié)構(gòu)中使用坍落度不同的砼，會(huì)明顯減少泌水現(xiàn)象，但施工操作不便，因此可摻用適量的減水劑;同時(shí)，在基坑邊緣設(shè)置排水溝和集水井，并將砼泌水用泵抽到基坑外排水溝，最終沉淀后排出。

（2）表面裂縫的處理

因大體積砼的體量大，多數(shù)使用連續(xù)泵送，表面的水泥浮漿很厚;砼澆筑結(jié)束且振搗密實(shí)后，表面立即刮平;2～3h 初凝后，用鐵滾筒碾壓數(shù)遍，并用木蟹打磨，等砼收水后，待終凝前再用木蟹徹底抹平壓實(shí)，防止出現(xiàn)收縮裂縫。

五、大體積砼熱工計(jì)算

本工程基礎(chǔ)，環(huán)梁寬度1500，高度1600，筏板厚度400，環(huán)梁梁與筏板面標(biāo)高一致。

計(jì)算最大溫升

基礎(chǔ)施工為5月中旬，環(huán)境溫度平均20℃，考慮晚間施工，入模溫度設(shè)為15℃，砼C40，摻用3%粉煤灰、1.6%礦粉、0.3%泵送劑，0.375%阻銹劑，泵送施工，水泥用量352Kg/m3。

砼澆筑溫度取Tj=15℃，基礎(chǔ)的H/L=1.6/33=0.05，符合計(jì)算條件。

砼絕熱溫升Tτ=（1-e-mτ）WQ/Сρ;

W：每立方米砼水泥用量（kg），W取352kg，考慮粉煤灰等摻料。

Q：42.5#水泥每kg的發(fā)熱量，461KJ/kg;

С：砼的比熱0.97KJ/kg.K;ρ：砼的密度 2400kg/m3

e-mτ：e=2.71828常數(shù)，m澆筑溫度，水泥品種差異系數(shù)=0.93，τ澆筑時(shí)間、一般3d時(shí)溫度最高。Tj=15℃，1-e-mτ=0.639

ξ：齡期3d時(shí)，水化熱與絕熱溫升的比值，h=1.6m取值2m，ξ取0.57

砼最大溫升值（3d）：T=Tτξ=25.38℃

砼3d時(shí)內(nèi)部最高溫度：

Tmax=Tj+Tτξ=15+25.38=40.38℃

砼最大內(nèi)外溫差：40.38-20=20.38℃<25℃（規(guī)范允許值）

六、大體積砼水化溫度的監(jiān)測(cè)

（1）采取JCD-2電子測(cè)溫系統(tǒng)，筒倉(cāng)按4*5排列成組，共計(jì)兩組;每組2個(gè)測(cè)溫截面，6個(gè)測(cè)溫點(diǎn);兩組筒倉(cāng)共計(jì)4個(gè)測(cè)溫截面，12個(gè)測(cè)溫點(diǎn);每組筒倉(cāng)底板設(shè)2個(gè)測(cè)溫?cái)嗝妫瑴y(cè)溫?cái)嗝嬖诙滔?只筒倉(cāng)交接的基礎(chǔ)環(huán)梁中;每個(gè)測(cè)溫?cái)嗝嬖O(shè)三組測(cè)溫線，測(cè)溫線分上中下布設(shè)（離砼頂面5cm，中部，離墊層5cm），并用標(biāo)號(hào)區(qū)分。

（2）澆筑完10小時(shí)（初凝）開(kāi)始測(cè)溫。72h內(nèi)每2h測(cè)一次，72h后每4h測(cè)一次，7天～14天每6h測(cè)一次（力求在砼出現(xiàn)接近最高和最低溫度時(shí)測(cè)量），測(cè)至溫度穩(wěn)定為止。

（3）砼中心位置與表面之間溫差≤25℃，砼表面與外界溫差≤20℃，溫度梯級(jí)≤2℃/d;預(yù)警值控制在中心與表面溫差≤22℃，表面與大氣溫差≤18℃，溫度梯級(jí)≤1.5℃/d。

（4）24h連續(xù)監(jiān)控測(cè)溫，由其警惕夜間溫差值變化;臨近預(yù)警值，應(yīng)及時(shí)分析原因，采取措施。

結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)原料選材、澆筑控制、養(yǎng)護(hù)技巧、通病處理、溫度監(jiān)測(cè)等施工關(guān)鍵技術(shù)控制，確保了大體積砼的安全穩(wěn)定性和成品質(zhì)量，有效把控了筒倉(cāng)主體質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

[1]大體積混凝土施工規(guī)程GB50496.

[2]大體積混凝土溫度測(cè)控技術(shù)規(guī)范GB/T51028.

[3]補(bǔ)償收縮混凝土應(yīng)用技術(shù)規(guī)程JGJ/T178.