针对大体积混凝土施工技术和应用的相关探究

【摘 要】对于我国而言，现在各类设施建造的越来越注重实用性、规模化，建筑设施无论从宽度、长度、厚度都比以往有了更大的提高。从混凝土施工角度而言，为了保证浇筑的质量。施工的整体性要求更高，一般不允许留有施工缝。这时候就对混凝土的浇筑技术有很严格的要求。本文主要是针对在大体积混凝土施工过程中的施工技术在施工缝、收缩裂缝上的应用和大体积浇筑时方案技术运用问题进行研究探讨，以保证大体积混凝土的施工质量。

【关键词】施工技术；施工缝；收缩裂缝；浇筑方案

【Abstract】 in China, now all kinds of facilities built more and more emphasis on practical, scale, building facilities from both the width, length, thickness is more than ever, with more. From the perspective of concrete construction, in order to ensure the casting quality. The overall requirements of the construction of the higher, generally do not allow the construction joint. This is pouring technology of concrete has very strict requirements. This paper is to examine the construction technology in the construction process of mass concrete in construction joints, shrinkage cracks and the application of large volume casting technology application, in order to ensure the construction quality of mass concrete.【keyword】construction technology; construction joints; shrinkage crack; Pouring Scheme

中图分类号： U415.6 文献标识码：A

一、施工缝

（一）施工缝概念

若由于技术、组织的要求或人力、物力的限制，使得混凝土浇筑不能连续进行，如中间的停歇时间超过混凝土的初凝时间，则认为该部位已经形成施工缝（二）施工缝的留设规定

1. 普通混凝土结构施工中关于施工缝留设的一些注意问题

①柱子施工缝宜留置在基础的顶面、梁或吊车梁牛腿的下面、吊车梁的下面、无梁楼板柱帽的下面。

②与板连成整体的大截面梁，施工缝留置在板底面以下20~30mm处，当板下有梁的时候，施工缝要留置在梁托的下部。

③单向板，要留置在平行于板的短边的任何位置。

④有主次梁的楼板宜顺着次梁方向浇筑，施工缝以留置在次梁跨度中间1/3范围内。

⑤墙，以留置在门洞口过梁中1/3范围内，也可留在纵横墙的交接处。

⑥双向受力楼板、大体积混凝土结构、拱、穹拱、薄壳、蓄水池、斗仓、多层钢架及其他结构复杂的工程，施工缝的位置应该按设计要求留置。

2. 承受重力作用的设备基础

对于承受重力作用的设备基础，本不应该留置施工缝。但是当必须留置的时候应征的设计单位的同意。在设备基础的地脚螺栓范围内施工缝的留置位置，应该符合以下规定：

①水平施工缝必须低于地脚螺栓底部且与地脚螺栓的距离应该大于150mm。

②当地脚螺栓的直径小于30mm时，水平施工缝可留置在不小于地脚螺栓埋入混凝土部分总长度的3/4处。

③垂直施工缝，其与地脚螺栓中心线的距离不得小于250mm，且不得小于螺栓直径的5倍。

（三） 施工缝的处理

1. 普通混凝土结构施工中关于施工缝处理的技术

当从施工缝处开始继续浇筑混凝土的时候，需要等到已经浇筑的混凝土抗压强度达到1.2N/mm2后才能进行，而且需要对施工缝作一些处理，以此来增强新旧混凝土的链接，尽量降低施工缝对结构整体性带来的不利影响。

先在已经硬化的混凝土表面上，清除水泥薄膜和松动石子以及软弱混凝土层，必要时还要凿毛。钢筋上的油污、砂浆以及浮锈也应该加以清除。之后用水清洗干净，并且保持湿润，但是不能留有积水。在混凝土浇筑之前，先在施工缝处铺一层水泥浆或与混凝土内成分相同的水泥砂浆。浇筑混凝土时需要仔细振捣密实，是新旧混凝土结合紧密。

2.承受重力作用的设备基础

在处理动力动力设备基础的施工缝的时候，应该满足下列规定：标高不同的两个水平施工缝，其高低结合处应该留设成台阶形，台阶的高宽比不得大于1.0:；在水平施工缝上继续浇筑混凝土前，应该对地脚螺栓进行一次观测校准；垂直施工缝处应该加插钢筋，直径为12~16mm，长度500~600mm，间距500mm，在台阶式施工缝的垂直面上也应该补插钢筋。；施工缝的混凝土表面应该凿毛，再继续浇筑混凝土之前，应该用水冲洗干净，湿润以后在表面抹10~15mm厚与混凝土成分相同的水泥砂浆。

二、大体积混凝土收缩裂缝

（一）收缩裂缝概念

收缩裂缝是指在大体积混凝土中浇筑完成后，养护成型过程中，出现的一种不连续现象。它是属于结构材料强度理论范围内的，人们可以接受的一种材料的力学特征。

（二）混凝土裂缝的产生原因

混凝土温度在凝结硬化过程中，水泥进行水化反应产生大量的水化热。强度增长初期属于升温阶段，水化热产生越来越多，续集在大体积混凝土内部，热量不易散失，只是内部混凝土温度越来越高。由于大体积混凝土外部散热条件较好一些，其温度的上升相对于内部而言较缓慢一些。从而在大体积混凝土内外形成温差。这种温差导致了混凝土内外变形程度不一致，内部混凝土受压，外部混凝土受拉。由于混凝土抗压强度远远高于抗拉强度，故当温差超过一定程度以后，就容易拉裂外表混凝土，继而在混凝土表面形成裂缝。

当混凝土内部升温达到最高值之后，温度就开始下降，此阶段为降温阶段。降温阶段混凝土体积开始收缩，但其收缩有受到基岩或混凝土垫层的约束，从而在混凝土块体内产生拉应力。一旦拉应力超过混凝土的极限抗拉强度，便在基础底部产生裂缝，若温度应力继续增大，裂缝向上延伸，直至贯穿裂缝。就将严重破坏结构的整体性，对于基础的承载力和安全极为不利。

（三）大体积混凝土裂缝的分类

大体积混凝土裂缝一般会分为两类：微观裂缝和宏观裂缝

1. 微观裂缝

混凝土的微观裂缝主要分为三类：粘着裂缝、水泥石裂缝、集料裂缝。其中最为常见的就是前两类。微观裂缝一般是无规则的，但是并不是贯穿类型的，所以出现微观裂缝的混凝土依然存在着一定的承受拉力的能力。但是，如果在结构受拉应力非常大的部位，这种微观裂缝很容易继续开裂形成宏观裂缝以影响整个混凝土的性能。

2. 宏观裂缝

宏观裂缝的的宽度一般都会大于0.05mm。它的前身就是微观裂缝。当微观裂缝受到过大的外部荷载或者结构次应力以及强大的变形力的时候，超过了混凝土的抗拉应力强度时就会继续开裂产生宏观裂缝。

宏观裂缝按其成因可以分成四类：荷载裂缝、变形裂缝、施工裂缝、碱骨料反应裂缝。或者根据它们出现的部位可以分为贯穿裂缝、深层裂缝、表面裂缝。

外部干燥或者内部约束会引起混凝土的表面裂缝；再有表面裂缝的混凝土上继续浇筑混凝土时就会出现内部裂缝；在表面裂缝脱离了基础约束的时候就会产生深层裂缝；当温度应力大于同龄期混凝土的抗拉强度时就会产生贯穿裂缝。

（四）防止大体积混凝土裂缝产生的技术

温度应力是产生温度裂缝的根本原因，一般将温差控制在20~25℃范围内不会产生温度裂缝。可以采用以下措施：

①选用水化热较低的水泥。如矿渣水泥或者火山灰质水泥。

②保证混凝土强度的条件下，尽量减少混凝土用量，如选用合适的配合比。

③尽量降低每立方米混凝土的用水量。

④尽量降低混凝土的入模温度，规范要求混凝土的浇注温度，不宜超过28℃，且选择室外气温较低的时候施工。

⑤必要时在混凝土内部埋设冷却水管，利用循环水降低混凝土温度。

⑥粗骨料选用粒径较大的卵石，尽量降低砂石的含水泥。

⑦在混凝土中参入适量的矿物掺量，如粉煤灰。或者加入减水剂。

⑧对表层混凝土做好保温措施，以减少表层混凝土热量的散失，降低内外温差。

⑨尽量延长混凝土的浇筑时间，以便在浇筑过程中尽量多的释放水化热；可在混凝土中掺加缓凝剂，尽量减薄浇筑层厚度等。

⑩从混凝土表层到内部设置若干个温度观测点，加强观测，一旦出现问题便于及时处理。

三、浇筑方案的选择

大体积混凝土浇筑方案可以根据结构的大小、混凝土的供应等问题选择全面分层、分段分层、和斜面分层三种方案浇筑混凝土。

（一） 全面分层

当结构平面面积不大时，可以将整个结构分为若干层进行浇筑，即第一层全部浇筑完毕以后，在浇筑第二层，如此逐层连续浇筑，直至结束。施工时，从短边开始，沿着长边进行。必要时也可以从中间向两端或者从两端向中间同时进行。若结构平面面积为F（m2），浇筑分层厚度为h(m)，每小时浇筑量为Q（m3/h），混凝土从开始浇筑到初凝时间为T小时（一般等于混凝土初凝时间减去混凝土运输时间）。为了保证结构的整体性，则应该满足：

F*h

（二）分段分层

如果采用全面分层浇筑方案、混凝土的浇筑强度太高，施工难以满足的时候，则可以采用分段分层浇筑。它是将结构从平面上分为几个施工段，厚度上分为几个施工层，先浇筑第一段各层，然后浇筑第二段各层，如此逐段逐层连续浇筑，直至结束。施工时，要求第一段第一层末端混凝土初凝前，开始第二段第一层的浇筑施工。若结构的厚度为H（m），宽度为b（m），分段长度为l（m），为了保证其整体性应该满足：

L

（三）斜面分层

当结构的长度超过厚度的三倍，而混凝土的流动性较大时，宜采用斜面分层浇筑。因为混凝土流动性较大，采用分层分段时，不能形成稳定的分层踏步，故采用斜面分层。即一次将混凝土浇筑到顶，让混凝土自然流淌，形成一定的斜面。只需在下下一段混凝土施工时上一段混凝土尚未初凝即可。混凝土的振捣需要从下端开始，逐渐上移，以保证混凝土的施工质量。

大体积混凝土施工时，总会产生一定的问题，施工缝、裂缝等很容易出现。除了施工缝、裂缝等会影响到施工质量之外。对于混凝土的配料、养护、气候、环境等都会影响混凝土结构的整体性。我们可以采用一些有效的技术运用到这一方面来预防这些影响整体性的事情发生。比如选用科学的浇筑方案，适合的配合比，一定的养护措施。来保证混凝土的成型需要。

参考文献

[l]孔德水,李学金.超长大体积钢筋混凝土结构无缝施工技术[J].国防交通工程与技术,2006(2).

[2]朱伯芳.大体积混凝土的温度应力与温度控制〔Ml.北京:中国电力出版社,1999.

[3]蒋沧如.高层建筑基础大体积混凝一土的温度与温度裂缝研究[D].武汉:武汉理工大学,2004.

[4]张少锋.大体积混凝土裂缝控制[J].土工基础,2002.16(2).