浅淡大体积混凝土施工方法及质量控制措施

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　　摘要：施工冷缝、泌水现象、表面水泥浆过厚、早期温度裂缝等都是大体积混凝土施工时常见的质量问题，本文从材料要求、配合比、施工、养护等多方面探讨了大体积混凝土的施工方法及要点、质量问题的产生及其预防。
　　关键词：大体积混凝土；施工方法；质量控制措施。
　　
　　一、大体积混凝土施工中的质量问题
　　（一）、大体积混凝土结构特点
　　大体积混凝土具有结构体积大、承受荷载大、水泥水化热大、内部受力相对复杂等特点。在施工上，结构整体性要求高，一般要求整体浇筑，不留施工缝。
　　（二）、大体积混凝土特有的质量问题
　　大体积混凝土特点的存在，导致在工程施工中，质量问题常有以下几种类型：
　　1、早期温度裂缝。在混凝土浇筑后，由于内外温度差大25℃以上的影响，大体积混凝土会产生裂缝：
　　一是表面裂缝。由于体积大，水化热聚集在内部，混凝土内部温度较高，而表面温度较低，导致内外温差，因而出现裂缝。裂缝只在接近表面的范围内发生，表面层以下结构仍保持完整。因为这种温差一般仅在表面处，离开表面就减弱。另一种是贯穿性裂缝，由于结构温差较大，拉应力超过混凝土的极限地抗拉强度而收起，是在约束接触处产生贯穿性裂缝。
　　二是施工冷缝。因大体积混凝土的混凝土浇筑量大，在分层浇筑中，前后分层没有控制在混凝土的初凝之前；混凝土供应不足或遇到停水、停电及其它恶劣气候等因素的影响，致使混凝土不能连续浇筑而出现冷缝。
　　三是泌水现象。上下浇筑层施工间隔时间较长，各分层之间产生泌水层，它将导致混凝土强度降低、脱皮、起砂等不良后果。
　　四是凝土表面水泥浆过厚。因大体积混凝土的量大，且多数是用泵送，因此在混凝土表面的水泥浆会产生过厚现象。
　　二、大体积混凝土施工方法与质量控制
　　（一）、施工前大体积混凝土原材料选择方法与质量控制
　　大体积混凝土中，原材料的选定应注意以下几个方面：
　　1、优先选用收缩性小的或具有微膨胀性的水泥。因为水泥在水化膨胀期产生一定的预压应力，而在水化后期预压应力可部分抵消温度需变应力，减少混凝土内的拉应力，提高混凝土的抗裂能力。另外，适当掺加粉煤灰就可提高混凝土的抗渗性、耐久性，减少收缩，降低胶凝材料体系的水化热，提高混凝土的抗拉强度，抑制碱骨料反应，减少新拌混凝土的泌水等。
　　2、选用低热水泥(如矿渣水泥、粉煤灰水泥)，减少水化热。由于矿渣水泥的析水性比其他水泥大，在浇筑层表面有大量水析出，这种泌水影响着施工速度和施工质量。因此，在选用矿渣水泥时应尽量选择泌水性小的品种，并应在混凝土中掺入减水剂。
　　3、选择级配良好的骨料。因为使用中砂比用细砂可减少水和水泥的用量，因些细骨料宜采用中粗砂，细度模数控制在2.8～3.0之间。砂、石含泥量控制在1％以内，杜绝使用海砂。
　　4、在大体积混凝土中掺加坚实无裂缝、冲洗干净、规格为150mm～300mm的大块石。掺加大块石可减少了混凝土总用量，降低了水化热，控制裂缝。
　　5、适当选用高效减水剂和引气剂。减少大体积混凝土单位用水量和胶凝材料用量，改善新拌混凝土的工作度，提高硬化混凝土的力学、热学、变形、耐久性等性能。
　　（二）、大体积混凝土配合比设计控制
　　对混凝土配合比设计的主要要求是：既要保证设计强度，又要大幅度降低水化热；既要使混凝土具有良好的和易性，又要降低水泥和水的用量。
　　混凝土中掺加水泥用量4％的复合液，具有防水剂、膨胀剂、减水剂、缓凝剂4种外加剂的功能；溶液中的糖钙能提高混凝土的和易性，使用水量减少20％左右；水灰比可控制在0.55以下，初凝延长到5h左右。因此，在设计时要注意优选混凝土试配合比，优选混凝土，严格控制骨料级配和含泥量。
　　（三）、大体积混凝土施工中机具设备选择与控制
　　首先是测温设备的选择，可采用的测温仪有XQC－300（大型长图自动平衡记录仪）和QZG－010铜热电阻温度传感器（改装为定时全自动扩展装置）；
　　其次中结构支模、扎筋、混凝土拌制、运输、浇注等所需的机具设备，可根据不同工程对象按通常施工要求设置。但必须确保连续浇注，并不得出现冷缝。
　　（四）、大体积混凝土施工中劳动力组织安排。
　　首先是在浇注前与浇注施工中，劳动力按不同工程工作面的大小，泵车数量、施工要求来进行安排。
　　其次是养护阶段应昼夜值班。另，每台班技术干部一人，养护工人数名。
　　（五）大体积混凝土施工中的方法与质量控制
　　1、施工过程中应注意下面一些问题。首先是混凝土浇注顺序的安排，以薄层连续浇注以利散热，不出现冷锋为原则；宜尽可能采用二次振捣工艺，以提高混凝土密实度和抗拉强度，对大面积的板面要进行拍打真实，去除浮浆，实行二次抹面，以减少表面收缩裂缝；其次是混凝土在浇注振捣过程中的泌水应予以排除；根据土建工程大体积混凝土的特点和施工经验，实测的混凝土内部中心与表面温度差，宜控制在25度之内；利用测温技术进行信息化施工，可以全面了解混凝土在强度发展过程中内部温度场分布状况，并且根据温度梯度变化情况，可定性、定量指导施工，控制降温速率，控制裂缝的出现。再次是设计构造上的改善在底板外约束较大的部位应考虑设置滑动层。在结构应力集中的部位，应加抗裂钢筋作出加强处理，在必须分段施工的水平施工缝部位，增设暗梁防止裂缝开展等。
　　2、混凝土运输过程控制。混凝土出厂时要提供发料单据，单据要包括出厂时间、混凝土标号、坍落度、数量及抵达地点等内容；抵达现场后应派专人按序验收；监理人员则不定期进行抽检。
　　3、施工中混凝土浇注控制。大体积混凝土浇注常采用的方法有全面分层、分段分成、斜面分层。首先是全面分层，即在第一层全面浇筑完毕后，再回头浇筑第二层，施工时从短边开始，沿长边推进比较合适；其次是分段分层，先从底层开始，浇筑至一定距离后浇筑第二层，如此依次向前浇筑其他各层；最后是斜面分层，要求斜面的坡度不大于1/3，适用于结构的长度大大超过厚度3倍的情况，混凝土从浇筑层下端开始，逐渐上移。
　　4、加强施工中混凝土振捣控制。振捣期间距宜取300mm，时间15－30秒为宜，以表面呈现浮浆，平整为准。加强混凝土的振捣，确保混凝土的均匀和密实，提高混凝土的抗裂性，提高混凝土的抗压强度。
　　5、泌水处理与表面处理方法。由于大体积混凝土浇筑时泌水较多，上涌的泌水和浮浆顺混凝土斜面下流到坑底，再到集水井，然后通过集水井内的潜水泵排除基坑外；待混凝土浇至标高时，由于大体积泵送混凝土表面水泥浆较厚，要求施工方用木蟹抹平，防止表面微小裂缝产生，在初凝前再用铁搓板压光，这样有效的控制混凝土表面龟裂，增加防水抗裂效果。
　　6、混凝土温度控制。对混凝土出机温度影响最大的是石子及水的温度，砂次之，水泥的影响较小。为了降低混凝土的总温，减少内外温差，控制混凝土出机温度和浇筑温度。因此，应在具体地施工中采取加冰拌和，预埋水管，砂石料遮阳覆盖，输送管道用草袋包裹洒水降温等方法，确保温控指标符合要求。
　　

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