试论大体积混凝土施工质量控制措施

摘 要：本文主要介绍大体积混凝土施工时从优化混凝土配合比，确定施工技术方案，制定保温养护措施，做好技术交底和工艺培训，确定拆模时间等方面严格控制，对大体积混凝土有害裂缝和表面裂缝的消除取得了显著效果。

关键词：大体积；混凝土；有害裂缝；表面裂缝；施工；质量

中图分类号：TV523 文献标识码：A

1 大体积混凝土概述

大体积混凝土是电力建设工程中常见的结构形式，某发电厂汽轮发电机基础底板长为65m，宽为19.4m，高3.5m，混凝土强度设计为C30，混凝土工程量为4413.5m3，是典型的大体积混凝土。本次施工的汽轮发电机基础底板大体积混凝土截面尺寸大，施工难度大。汽轮发电机是电厂重要振动设备之一，基础施工质量对汽轮发电机正常运转至关重要，而工程中容易产生质量缺陷，影响设备运行。本工程质量目标为国家优质工程金奖，必须用过程精品来保证质量目标的实现。根据以往经验掌握的大体积混凝土施工质量情况，有害裂缝、表面裂缝是影响大体积混凝土质量的主要因素。

2 对策实施及实施效果

为了保证汽轮发电机基础底板的施工质量，针对大体积混凝土施工中容易出现的有害裂缝和表面裂缝，从以下五个方面加以严格控制，取得了显著效果。

2.1 优化混凝土配合比

大体积混凝土裂缝主要有收缩裂缝、温度裂缝等，从优化混凝土配合比设计方面可有效避免有害裂缝的产生。大体积混凝土配合比设计原则上应遵循以下几点：

选用低强度、低水化热的水泥；选择级配优良、含泥量小的砂石原材料；通过采用适当掺和料和混凝土外加剂，降低水化热，改善混凝土的工作性能；正确运用膨胀剂的膨胀性能来补偿混凝土的收缩；确定混凝土中的合理水灰比和砂率。

经与现场第三方试验室沟通，并通过试配确定选用原材料为:低强度、低水化热的复合硅酸盐水泥（P.C32.5），级配良好的5-25mm的碎石，中砂，二级粉煤灰，缓凝高效减水剂（SN-T2），多功能复合膨胀剂（YF-3）。

试验室优化后的配合比为：

水泥:砂:石:粉煤灰:膨胀剂:减水剂=1:2.26：3.69：0.135：10%:1.5%；水灰比为0.42，砂率为38%。

实施效果：混凝土施工前，各种原材料均已经见证取样试验合格，搅拌混凝土时严格控制各种原材料计量和水灰比。现场混凝土和易性良好，实测坍落度为140mm，没有离析现象。

2.2 确定施工技术方案

为防止混凝土裂缝等缺陷决定采取以下主要措施：

2.2.1 细化施工工艺，提高混凝土浇筑和振捣质量。

①按照汽轮发电机基础混凝土浇筑方案，采用2台750B型搅拌机搅拌混凝土，7辆混凝土搅拌运输车，2台混凝土输送泵和1辆汽车式混凝土输送泵水平布料，能确保混凝土连续浇筑。

②混凝土浇筑振捣是质量控制的重要环节。混凝土浇筑采用斜面分层法，要分层振捣均匀，特别注意基础底部和边角部位。在浇筑方向上至少分两排进行振捣，每排5根振动棒，振捣时应从浇筑层的下端开始，沿斜面自下而上进行，逐渐上移，振捣时应快插慢拔，插点要均匀排列，逐点移动，移动间距不大于30cm为宜，依次进行，不得遗漏，均匀振实，泵送混凝土每点振捣时间15～20秒，直到表面出现浮浆且无气泡冒出时为止，振捣上层时应插入下层5cm，以消除两层间的接缝，以便新旧混凝土结合紧密。

③控制混凝土浇筑速度，以推迟水泥水化热释放，从而降低混凝土的温升。

④均匀设八组电子测温导线进行温度监控，分别在表面、中部、底部埋设，时刻掌握混凝土的温度变化。

2.2.2 合理布置混凝土内部的冷却水管，通过循环冷却水，降低混凝土内外温差。

在混凝土内部分别距顶面、底面1200mm布设两层降温冷却水管(直径Φ48mm，壁厚为1mm的薄壁钢管)，管路采用回形水平铺设，间距为2000mm，距混凝土边缘为1000mm。两层进出水管均各自独立，以便根据混凝土的测温数据相应地调整冷却水的循环速度，以充分利用混凝土的自身温度（中部温度高、四周温度低）的特点，在循环过程中自动调节温差。

实施效果：（1）按照上述施工技术方案进行施工，汽轮发电机基础底板混凝土浇筑组织合理，混凝土振捣密实，无施工冷缝现象发生，避免了水化热的积蓄，提高了混凝土的抗裂性能。（2）汽轮发电机底板内部布置两层循环冷却水管（直径Ф48薄壁钢管）及8组混凝土测温控制导线。根据统计进水温度约为30℃，出水温度为42℃，可有效降低混凝土内部温度5℃-10℃，解决了大体积混凝土内部水化热难以散失的困难，避免因温度应力而产生的温度裂缝。

2.3 制定保温养护措施

采取混凝土表面铺一层塑料薄膜，再覆盖50mm厚海绵的保温方式，计算温差为Tmax-Tb（t）=71.94-53.41=16.53℃＜25℃。在实际施工中，待混凝土初凝后及时压实收面，终凝后再在表层先铺一层塑料薄膜，然后全部覆盖50mm厚海绵，最后蓄水进行保温保湿养护；混凝土侧壁采取在18mm厚的胶合板内侧粘贴25mm厚的聚苯板保温。故养护保温措施是安全可靠的。

实施效果：先在混凝土表面覆盖一层塑料薄膜，再在上面覆盖50mm厚的海绵，并蓄水养护（后来可以把循环水池里的“高温废水”放到混凝土表面，避免施工用水放到混凝土表面水温过低，形成混凝土中部与表面温差过大），混凝土浇筑3天后表面水的温度为59℃，与混凝土上部温度的温差不到10℃；基础侧面采取在18mm厚的胶合板内侧粘贴25mm厚的聚苯板保温，减少了混凝土侧面热量损失。

2.4 做好技术交底和工艺培训

针对现场操作人员不重视的问题，项目经理部组织管理人员及施工班组长召开会议，强调施工中应该注意事项；召开大体积混凝土施工质量专题会议，布置浇筑前施工准备工作，制定了事前预控、事中控制和事后纠正制度，使所有操作人员受到了应知应会的教育。最后安排了汽轮发电机基础底板混凝土浇筑负责人及值班表，严格进行分工，落实责任制。

实施效果：在施工过程中，项目部领导以身作则，坚持在生产第一线，管理人员各尽其责，施工作业队负责人及工人有条不紊地按施工技术方案实施操作。

2.5 确定拆模时间

理论上混凝土底部温度与中心温度、中心温度与表面温度、表面温度与大气温度超过25℃时，混凝土内部产生的温度拉应力将超过混凝土的抗拉强度，导致混凝土开裂。因此，采取电子测温仪监控温差变化，严格控制温差，并要求养护时间达到14天后方可允许拆模。

实施效果：严格控制拆模时间，18天后，混凝土温差均控制在12℃以内，正式开始拆模板，拆模后混凝土表面效果良好。

3 效果检查

通过对大体积混凝土质量缺陷产生的要因分析，制定了相应的对策，并在施工中得到落实，消除了大体积混凝土温度裂缝等缺陷，混凝土质量取得了很好的效果，得到业主、管理公司、监理公司的一致认可。根据现场检查验收点数进行统计，共检查100个点，合格97个点，合格率97%。

总结

在汽轮发电机基础底板超大体积混凝土工程施工中，利用PDCA循环的方法，通过认真优化技术方案，精细组织施工，汽轮发电机基础底板混凝土工程质量良好，大体积混凝土的有害裂缝和表面裂缝等质量缺陷得到了有效的控制。

参考文献

[1]陈玲红.大体积混凝土质量控制[J].中国西部科技，2012(02).

[2]胡章贵.大体积混凝土温度裂缝的成因与控制[J].中国科技信息，2011(04).