大体积混凝土结构施工技术

【摘要】大体积混凝土结构的施工技术和施工组织都较复杂，施工时应十分慎重，否则易出现质量事故，造成不必要的损失。组织大体积混凝土结构施工，在模板、钢筋和混凝土工程方面有许多技术问题要逐个解决。

【关键词】大体积混凝土施工技术裂缝

中图分类号： TV543 文献标识码： A 文章编号：

大体积混凝土结构的截面尺寸较大，裂缝一般在混凝土浇注短期内形成，此时设计荷载尚未作用于结构上，因此由外荷载引起裂缝的可能性很小。因此，本文对该结构的施工进行了简单的探究。

一、影响混凝土自缩的因素

1、水泥对自缩的影响

不同种水泥净浆的自缩能力是不同的，铝酸盐水泥和早强水泥的自缩值较大，而中热、低热水泥的自缩值较小，矿渣水泥后期的自缩值较大(21d龄期时的自缩值大于普通水泥的自缩值)。水泥的细度对自缩值也有影响，较细的水泥在早期表现出较大的自缩速度。

2、外加剂对自缩的影响

掺加高效减水剂来增大流动度时，高效减水剂可稍微降低自缩值，但不同类型、不同掺加量的高效减水剂对自缩的作用差别很小。干缩减少剂可减小自缩值50％，这可能与干缩减少剂可减小毛细水的表面张力有关。膨胀剂对自缩的作用取决于它的种类，某些氧化钙型的膨胀剂可以减小自缩；而其他类型的膨胀剂虽在早期有膨胀，但随后的收缩速度与空白样相同。引气剂对混凝土的自缩没有影响。

3、矿物掺合料对自缩的影响

在水泥中加入比表面积在400平方米/千克以上的矿渣时，其120d的自缩值随矿渣的掺量(不大于70％)增大而增大；而在水泥中加入比表面积为338平方米/千克的矿渣时，其120d的自缩值不随矿渣的掺量(不大于70％)改变而增大。在水泥中掺加硅灰将使混凝土的自缩值增大；硅灰的掺量越大，水泥浆自缩值越大。混凝土的自缩值随粉煤灰掺量的增大而降低，特别是早期自缩值降低得非常明显。3d龄期后掺加粉煤灰混凝土的自缩增长速度高于空白混凝土。粉煤灰掺量超过20％后，减小自缩的效果并不显著。在水泥中加入偏高岭土，在偏高岭土(比表面积为12平方米/克)含量为10％时，水泥浆(水胶比为0.55)的自缩值最大。

二、大体积混凝土施工

1、大体积混凝土原材料的控制

大体积混凝土一般采用商品混凝土和泵送混凝土工艺浇筑，泵送商品混凝土对原材料的技术指标要求很高。因此，首先混凝土生产设备的稳定运行和计量的精确度应得到有效保障，组成混凝土的所有材料应符合规范标准要求，以确保混凝土的质量。

(1)水泥品种的选择。应根据大体积混凝土的特点，既要注意水泥的水化热，又要注意水泥的收缩作用，选用低水化热、低收缩的水泥，如矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰水泥、复合水泥等，而不宜采用早强型水泥。

(2)由于采用泵送施工工艺，因此混凝土的流动性较大，水灰比较大，水泥用量一般均较大。为减少水泥的水化热，在尽量少用水泥的基础上，掺入一定量的粉煤灰，以保证胶凝材料的总量。掺入适量的优质粉煤灰可以代替和节约水泥，一般掺量为水泥重量的15%～20%。粉煤灰在混凝土中主要起物理填充作用加强了粉末效应，增加了混凝土的密实度，可以改善混凝土的工作度，改善施工性能，减少混凝土的泌水和离析现象，减少收缩。粉煤灰还能够延缓水化热峰值的出现，降低温度峰值。粉煤灰和减水剂同时掺入混凝土中，可以降低水灰比，减少水泥浆量，提高混凝土的可泵性。

(3)粗细骨料的选择。配制大体积混凝土，应选用细度模数在2.7～3.1之间的含泥量最低的中粗砂，砂率最佳值为0.33，以合理粗细骨料的比例，砂率过高意味着细骨料多，粗骨料少，增加了收缩，对抗裂不利。碎石应采用连续级配、良好粒级的弹性模量低的骨料。其次是砂石的吸水率应尽可能小一些，以利于降低收缩。

(4)选用减水型、泵送型复合外加剂。减少混凝土的用水量同时又满足泵送要求，从而减少混凝土收缩，提高混凝土的抗剪能力。

2、大体积混凝土浇筑

据混凝土配合比要求，跟踪检查进入现场的混凝土质量，目测混凝土和易性，离析状况，混凝土用料规格，并按施工组织设计要求定时、定量抽查混凝土塌落度。一旦发现异常情况，应提出暂缓该车或该批混凝土浇捣，并进行及时处理。

检查现场试块操作人员试块制作组数应符合规范要求，试块制作应规范，试块抽取应有代表性，反映不同泵站及时间段混凝土强度。试块拆模后应及时送至标准养护室存放，并与施工现场同条件养护混凝土试块同步制作(按设计和施组要求)。

商品混凝土到现场后严禁加水，若因为混凝土塌落度而影响泵送时，应立即将不合格混凝土推出现场，并及时通知混凝土搅拌站进行调整。

基础承台板混凝土浇捣，应从一个方向斜坡式分层浇捣，混凝土振捣由上下、前后同时进行，施工人员应现场检查混凝土振捣的均匀性，严禁出现振捣不实或漏振情况。经常观察浇捣面混凝土状况，一旦发现混凝土有初凝前兆(用钢筋插入有明显孔洞)，应及时督促施工方调整局部混凝土浇捣顺序，避免出现施工冷锋，施工现场重点注意以下部位。

(1)落深和面积较大的承台部位。电梯和设备井坑，外墙板及水池墙板高低止水口部分；由于每个泵台速度不匀或个别由于停泵导致混凝土不连续供应部位的质量，并在混凝土初凝前督促施工方进行二次泌水处理，克服混凝土早期脱水裂缝，检查混凝土平整度；检查现场测温落实情况，及时分析温度差变化，组织有关方面及时解决混凝土浇捣过程中出现技术问题。

(2)根据温度变化及时落实已浇捣至设计标高部分混凝土表面保温工作，保温塑料薄膜覆盖前必须完成二次泌水处理，减少混凝土表面裂缝，并浇水湿润。薄膜覆盖必须落实，薄膜内保留一定水份，其他保温材料根据温度变化分层覆盖。

(3)基础承台混凝土浇筑过程中要采取措施，降低混凝土的入模温度，控制坍落度，控制坍落度的波动，不得加水，并要振捣密实。

(4)混凝土浇捣方法从一个方向斜坡式分层连续浇捣，不留施工缝。

(5)混凝土振捣采用上下、前后同时振捣的方法进行，即在混凝土浇筑点上下配备振捣棒操作工进行振捣。由于混凝土坍落度大，混凝土流淌坡度小，距离长，依次在浇筑点后面配备振捣人员对斜坡进行振捣，为了便于下坑内施工，操作人员在承台侧模处开设若干孔洞供操作人员上下。

三、大体积混凝土的优化施工

1、大体积混凝土养护的控制

根据方案布置图，混凝土浇筑前检查测温点布设情况及防止浇筑时损坏该设施，并建立测温点初始值。混凝土初凝前，落实二次泌水处理，克服由于早期脱水引起的裂缝，适量浇水后覆盖薄膜，并落实保温措施。根据施组要求，严格检查混凝土保温措施落实情况。混凝土浇捣过程中以及养护期内，应严密监测混凝土内温度变化情况。自浇捣时起1d～7d，每1h测定一次；第8d～14d，每4h测定一次。控制混凝土的温差，当温差超过25℃时应督促施工方进一步落实加强保温措施。

大体积混凝土养护一般不少于7 d，并根据板中心混凝土温度变化及同条件养护的混凝土试块强度确定养护周期。混凝土的养护应采用保温、保湿及缓慢降温的技术措施，一般在浇筑在厚度大于3 m时，要求考虑在大体积混凝土内部设置冷却水循环降温措施，设冷却水管，并通过温度检测控制混凝土中心与表面的温度或混凝土内部与冷却水的温度控制在25℃以内。

2、降低水泥水化热和变形

(1)在厚大无筋的或少筋的大体积混凝土中，掺加总量不超过20%的大石块，减少混凝土的用量，以达到降低水化热和节省水泥的目的。

(2)改善配筋。为了保证每个浇筑层上下均有温度筋，可建议设计人员将分布筋做适当调整。温度筋宜分布细密，一般用φ8钢筋，双向配筋，间距15cm。这样可以增强抵抗温度应力的能力。

结束语

解决混凝土的施工质量问题，应从混凝土的自身、施工工艺两方面考虑。科学合理地设计混凝土的配合比，施工前制定详细的施工方案，设计可行的施工方法。严格按照施工方案设计的施工程序进行。

参考文献

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