淺談大體積混凝土施工及質(zhì)量控制措施【內(nèi)容提要】簡要介紹了大體積混凝土施工的特點，大體積混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫等質(zhì)量問題的原因,并從大體積混凝土施工的材料、過程、設(shè)計和維護等方面出發(fā)綜合解決,并提出了預(yù)防和減少大體積混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的方法和施工中需要注意的幾個問題?！娟P(guān)鍵詞】大體積混凝土、裂縫、質(zhì)量、控制1.大體積混凝土施工的特點大體積混凝土的概念界定是指混凝土結(jié)構(gòu)或構(gòu)件實體最小尺寸大于等于1m，因水泥水化熱引起混凝土內(nèi)外溫差過大，或最小尺寸雖在1m以下，但因降溫收縮約束作用較大，預(yù)計會導(dǎo)致裂縫的混凝土，稱為大體積混凝土。隨著我國經(jīng)濟的不斷發(fā)展，大型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)日益擴大，大型混凝土構(gòu)件也日益增多，但是大體積混凝土容易出現(xiàn)裂縫也是困擾施工單位多年的質(zhì)量通病，裂縫較多較深將直接影響結(jié)構(gòu)安全。因此必須高度重視大體積混凝土施工控制，保證施工質(zhì)量。大體積混凝土具有結(jié)構(gòu)體型大、鋼筋密、混凝土數(shù)量多、工程條件復(fù)雜和施工技術(shù)高等特點；且混凝土設(shè)計強度較高，單方水泥用量較多，水化熱引起的混凝土內(nèi)部溫度較一般混凝土要大的多。大體積混凝土硬化期間水泥水化過程釋放的水化熱所產(chǎn)生的溫度變化和混凝土收縮的共同作用，由此產(chǎn)生的溫度應(yīng)力和收縮應(yīng)力，便導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫的主要因素，必須采取相應(yīng)技術(shù)措施妥善處理溫度差值、合理解決溫度應(yīng)力并控制裂縫開展。2.大體積混凝土施工質(zhì)量控制措施2.1混凝土原材料質(zhì)量控制大體積混凝土質(zhì)量控制的好壞與原材料的質(zhì)量是分不開的。因此須首先從原材料入手，在滿足設(shè)計強度和耐久性等要求的前提下，合理選擇原材料。2.1.1水泥在滿足強度和耐久性等要求的前提下，宜選用低熱或中熱的礦渣水泥、火山灰水泥，嚴禁使用安定性不合格的水泥。由于大體積混凝土工程量大，水泥用量多，水泥供應(yīng)難以做到按施工要求的品種標號一次進場，因此要加強水泥進場的檢驗和試配工作。2.1.2骨料2.1.2.1粗骨料采取連續(xù)級配或合理的摻配比例。其最大粒徑不得大于鋼筋最小間距的3/4。當采用泵送混凝土?xí)r，為了提高混凝土的可泵性和控制增加水泥用量，可參照表1選用。骨料中不得含有有機雜質(zhì)，其含泥量應(yīng)≤1%。表1泵送大體積混凝土粗骨料最大粒徑（㎜）管道直徑（mm）100125150礫石304050碎石2530402.1.2.2細骨料宜選用粗砂或中砂，含泥量應(yīng)≤3%。當采用泵送混凝土?xí)r，其細度模數(shù)以2.6～2.8為宜?？刂萍毶耙?.3㎜篩孔的通過率為15～30%；0.15㎜篩孔的通過率為5～10%。2.1.3粉煤灰據(jù)國內(nèi)外大量試驗資料和工程實踐，混凝土中摻入粉煤灰后，不僅能代替大部分水泥，而且由于粉煤灰顆粒呈球形起潤滑作用，可大大改善混凝土的工作性和可泵性，可明顯地降低混凝土水化熱。為了減少水泥用量，可摻入水泥用量15%～20%的Ⅱ級粉煤灰取代10%～15%的水泥。2.1.4外加劑為了滿足混凝土的和易性和減緩水泥早期水化熱發(fā)熱量的要求，宜在混凝土中摻入適量的緩凝型減水劑?；炷脸跄龝r間控制在5h，終凝時間在12h為宜。2.2配合比設(shè)計配合比設(shè)計時盡量利用混凝土60天或90天的后期強度，以滿足減少水泥用量的要求。但必須征得設(shè)計單位的同意和滿足施工荷載的要求。混凝土配合比應(yīng)根據(jù)使用的材料通過試配確定。一般要求水泥用量宜控制在260kg/m3～300kg/m3。水灰比應(yīng)≤0.6。砂率應(yīng)控制在0.33～0.37（泵送時宜為0.4～0.45）。坍落度應(yīng)根據(jù)配合比要求嚴加控制，當采用商品混凝土泵送時，坍落度的增加應(yīng)通過調(diào)整砂率和摻用減水劑或高效減水劑解決，嚴禁在現(xiàn)場隨意加水以增大坍落度，并應(yīng)控制在10㎝～14㎝為宜。2.3施工準備工作大體積混凝土施工前的準備工作，除按一般混凝土施工前必須進行的物質(zhì)準備、機具準備、技術(shù)準備和現(xiàn)場準備外，應(yīng)根據(jù)其施工的特殊性，做好附屬材料和輔助設(shè)備的準備工作，如冰、冰水箱（池）、真空吸水設(shè)備、水泵、測溫設(shè)備等。尤其要做好專項施工方案的編制工作。2.4施工工藝2.4.1混凝土拌制及運輸大體積混凝土的施工，一般宜在低溫條件下進行，即最高氣溫≤30oC時為宜。氣溫大于30oC時，應(yīng)周密分析和計算溫度（包括收縮）應(yīng)力，并采取相應(yīng)的降低溫差和減少溫度應(yīng)力的措施。混凝土的配制應(yīng)嚴格掌握各種原材料的配合比，其重量允許誤差為：水泥、外摻合料±2%；粗、細骨料±3%；水、外加劑溶液±2%。混凝土的攪拌時間，自全部拌合料裝入攪拌筒內(nèi)起到卸料止，一般應(yīng)不少于1.5min～2min。雨季施工期間，應(yīng)勤測粗細骨料的含水量，并隨時調(diào)整用水量和粗細骨料用量。攪拌后的混凝土，應(yīng)及時用混凝土運送車運至澆筑地點，入模澆筑。在運送過程中，要防止混凝土離析、灰漿流失、坍落度變化等現(xiàn)象，如發(fā)生離析現(xiàn)象，必須進行人工二次拌合后方可入模。2.4.2混凝土澆筑大體積混凝土的澆筑，應(yīng)根據(jù)整體連續(xù)澆筑的要求，結(jié)合結(jié)構(gòu)尺寸的大小、鋼筋疏密、混凝土供應(yīng)條件等具體情況，選用以下三種方法。2.4.2.1全面分層即將整個結(jié)構(gòu)澆筑層分為數(shù)層澆筑，當已澆筑的下層混凝土尚未凝結(jié)時，即開始澆筑第二層，如此逐層進行，直至澆筑完成。這種方法適用于結(jié)構(gòu)平面尺寸不太大的工程。一般長方形底板宜從短邊開始，沿長邊推進澆筑；亦可從中間向兩端或從兩端向中間同時進行澆筑。2.4.2.2分段（塊）分層適用于厚度較薄而面積或長度較大的工程。施工時從底層一端開始澆筑混凝土，進行到一定距離后澆筑第二層，如此依次向前澆筑其它各層。2.4.2.3斜面分層適用于結(jié)構(gòu)的長度超過厚度三倍的工程，振搗工作應(yīng)從澆筑層的底層開始，逐漸上移，以保證分層混凝土之間的施工質(zhì)量。2.4.3混凝土振搗混凝土應(yīng)采用機械振搗。振搗棒的操作，要做到“快插慢拔”，在振搗過程中，宜將振動棒上下略有抽動，以使振動均勻。每點振搗時間一般以20s～30s為宜，但還應(yīng)視混凝土表面呈水平不再顯著下沉、不再出現(xiàn)氣泡、表面泛出灰漿為準。分層澆筑時，振搗棒應(yīng)插入下層5㎝左右，以消除兩層之間的接縫。振搗時要防止振動模板，并應(yīng)盡量避免碰撞鋼筋、管道、預(yù)埋件等。每振搗完一段，應(yīng)隨即用鐵鍬攤平拍實。2.4.4混凝土降溫措施降低混凝土入模澆筑溫度，如拌和水中摻入冰塊、使用冷卻水作拌合用水、砂石采取遮陽措施和噴冷水降溫等；在骨料中摻入適量毛石；摻入適量的粉煤灰。2.4.5混凝土養(yǎng)護大體積混凝土養(yǎng)護方法，分降溫法和保溫法兩種。降溫法，即在混凝土澆筑成型后，用蓄水、灑水或噴水養(yǎng)護；保溫法是在混凝土成型后，使用保溫材料覆蓋養(yǎng)護（如塑料薄膜、草袋等）及薄膜養(yǎng)生液養(yǎng)護，可視具體條件選用。夏季施工時，砼一般可使用草袋覆蓋、灑水、噴水養(yǎng)護或噴刷養(yǎng)生液養(yǎng)護。冬期施工時，由于環(huán)境氣溫較低，一般可利用保溫材料以提高澆筑的混凝土表面和四周溫度，減少混凝土的內(nèi)外溫差。另外亦可使用薄膜養(yǎng)生液、塑料薄膜等封閉料，來封閉混凝土中多余拌合水，以實現(xiàn)混凝土的自養(yǎng)護。但應(yīng)選用低溫下成膜性能好的養(yǎng)生液。養(yǎng)生液要求涂刷均勻，最好能互相垂直地涂刷兩道，或用農(nóng)用噴霧器進行噴涂。3.施工中注意的幾個問題3.1泌水和浮漿問題大體積混凝土施工，由于混凝土采取分層澆筑，上下層施工的間隔時間較長（一般為1.5h～3h，即控制在凝結(jié)前），因此各澆筑層易產(chǎn)生泌水層，采用泵送混凝土施工時，尤為嚴重。解決的辦法是，可在結(jié)構(gòu)四周側(cè)模的底部開設(shè)排水孔，使多余的水分從孔中自然排走，或利用正式設(shè)計的集水坑或人為的“水潭”，將多余水分集中后用專門的軟軸泵或隔膜泵抽水排出。對于墻體等豎向結(jié)構(gòu)，可用調(diào)整配合比和坍落度的辦法解決。3.2.后澆縫的留置與處理大體積混凝土施工中，合理的分縫分塊，不僅可以減輕約束作用，縮小約束范圍；同時也可利用澆筑塊的層面進行散熱，降低混凝土內(nèi)部的溫度。另外，尚可滿足綁扎鋼筋、預(yù)埋螺栓等工序的操作需要。但接縫的處理必須滿足防止?jié)B漏水的要求。后澆縫的設(shè)置和處理如設(shè)計無規(guī)定時，其間距一般為20m～30m，縫寬1m，可在后澆縫形成40d后封閉，冬期可適當延長。封閉前，應(yīng)仔細鑿毛，并將鋼筋按設(shè)計要求連接好，再用比原設(shè)計砼強度提高一級補償收縮混凝土（亦可在普通混凝土中摻入膨脹劑）將縫灌密實。3.3模板工程大體積混凝土施工時，模板承受著混凝土的側(cè)壓力及振搗混凝土的振動力，因此必須保證模板及其支撐體系的可靠性，防止模板產(chǎn)生過大的變形。對于大體積混凝土的模板，不能完全套用一般常規(guī)方法進行配置，而應(yīng)根據(jù)實際受力情況，對模板、立柱、拉桿以及支撐系統(tǒng)的所有構(gòu)件，都要進行設(shè)計計算，爭取足夠的安全儲備。由于大體積混凝土對模板的剛度要求較高，在有條件時，宜優(yōu)先使用鋼模板。采用木模時，澆筑混凝土前應(yīng)充分濕潤，防止木模吸收混凝土表面水分后膨脹變形。4.小結(jié)大體積混凝土施工必須以材料、設(shè)計、施工和養(yǎng)護四個方面綜合解決。積極采用先進技術(shù),配合成熟的技術(shù)措施,在理論上提出可行的控制措施,在實踐操作中采用切實可行的技術(shù),在經(jīng)濟上合理節(jié)約。材料配置,施工組織方面,要科學(xué)組織,合理安排,確保大體積混凝土的質(zhì)量,嚴格按照施工規(guī)范,施工操作規(guī)程操作,不斷改進操作工藝,加強養(yǎng)護,以預(yù)防和減少大體積混凝土裂縫的產(chǎn)生,將工程裂縫損害控制到最小程度，從而取得良好的經(jīng)濟效益。