孙桂华
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摘要：大体积混凝土施工出现的质量问题，其内因与外部条件，非常复杂。既有单一因素，也有综合因素。文章结合工程实例，对大体积混凝土施工质量管理进行分析探讨。
关键词：大体积混凝土；施工质量；质量管理
大体积混凝土的主要特点就是体积大，一般实体最小尺寸大于或等于1m。它的表面系数比较小，水泥水化热释放比较集中，内部温升比较快。混凝土内外温差较大时，会使混凝土产生温度裂缝，影响结构安全和正常使用。所以必须从根本上分析它，来保证施工的质量。
1 工程概况和特点
阳江某大厦工程建筑面积65000㎡ ,地下1层,地上18层,基坑面积约3500㎡,基坑深度5.5m,局部8m,基础底板采用格梁上现浇混凝土板,混凝土设计强度等级C30,采用泵送混凝土,要求一次连续浇筑,不留施工缝。
工程特点是:(1)混凝土运输较远,在正常情况下,混凝土运达现场约需30min左右;(2)基础混凝土浇筑按工期和施工进度要求,安排在6月下旬,气温较高;(3)结构体积大,底板厚550mm,钢筋密度集,施工技术要求高根据这些特点,除必须满足混凝土强度和耐久性等要求外,其关键是控制混凝土的内外温差,防止结构出现有害裂缝。
2 施工组织设计
为确保大体积混凝土施工质量,应贯彻以下质量管理控制原则:
2.1 了解设计意图, 熟悉施工图纸
要了解设计意图,熟悉施工图及相关规范,掌握结构型式和尺寸以及各种预埋件和钢筋位置、数量、混凝土强度等级,优选施工方案,确保施工方案既有利于结构受力,又保证工程质量。
2.2 认真编制施工组织设计
混凝土配合比设计是否优化;混凝土拌和及运输动力是否满足连续浇筑要求;分层厚度是否合理,混凝土浇筑的时间是否恰当;大体积混凝土的温差控制方案是否可行;现场管理人员是否符合要求,各项安全技术措施是否到位。这些都要认真编入组织设计中,并严格执行。
3 施工技术措施
大体积混凝土在混凝土硬化期间释放的水化热和浇筑温度所产生的温度变化以及混凝土收缩的共同作用,其所产生的温度应力和收缩应力是导致结构出现裂缝的主要因素。因此,应减少水泥用量以控制水化热,降低混凝土出现温度以控制浇筑温度,并采取保温养护等综合措施来限制混凝土内部最高温升及其内外温差,以控制裂缝的产生并确保高温混凝土泵送和浇筑的顺利进行。
3 . 1 限制水泥用量降低混凝土内部水化
(1) 选择低热水泥。选用水化热较低的矿渣硅酸盐水泥。其早期的水化热与同龄的普通硅酸盐水泥相比,3d原水化热约低
30%。
(2) 掺加磨细粉煤灰。在每立方米混凝土中掺加煤灰75㎎ ,改善了混凝土的粘聚性和可泵性,还可节约水泥50㎎。根据有关试验资料表明,每立方米混凝土的水泥用量每增减10㎎ ,其水化热引起混凝土的温度相应升降1～ 1.2℃ ,由此可使混凝土内部温度降低5～6℃。
(3) 选用优质外加剂。
为达到既能减水缓凝,又使坍落度损失小的要求,经比较,选用了NA—F2型缓凝减水剂,可减少拌和用水10%左右,相应也减少了水泥用量,降低了混凝土水化热。
3.2 降低原材料温度,控制混凝土出机温度
对原材料采取降温措施:(1)将堆场石子连续浇水,使其温度自浇水前的46℃ 降至浇水后的29℃,(2)黄砂在码头起水时,利用江水淋水冷却,使之降温。经计算出机温度T平均为32.8℃ ,37次实测的平均值33.2℃ ,送达现场的实测温度为34.6℃ ,使混凝土入模温度大为降低。
3.3 均衡供应, 控制混凝土浇筑温度
(1) 为了紧密配合施工进度,经周密计算和准备,配备了8辆6㎡ 搅拌车和两台移动泵,在浇作期间基本上做到了泵车与搅拌车配合协调,未发生堵泵和仃泵现象,从而保证了混凝土的连续均匀与供应。
(2) 本工程基坑深5.5m,坑内实测最高气温达52℃ ,设置了通风散热设施,使坑内浇筑温度接近自然气温,既控制了混凝土温升,也改善了人工劳动条件。
(3) 为不使混凝土输送管道温度过高,在管道外壁四周用麻袋包裹,并在其上覆盖草包反复淋水、降温。
(4) 混凝土浇筑采用“一个坡度、层层浇筑、一次到顶”的方法。根据混凝土泵送时形成的坡度,在上层与下层布置两道点。第一道布置在混凝土卸料点,主要解决上部实;第二道布置在混凝土坡角处,确保下部混凝土的密实。先料口年混凝土,参形成自然流淌坡度,然后全面错开层与层之间浇筑推进的时间,以利下层混凝土散热,但上下层之间时差不得超过混凝土初凝时间。由于泵送混凝土的浆体较多,在浇筑后用直尺刮平。约间隔1～ 2h,用木蟹打压两次,以免出现表面收水裂缝。
3.4 加强混凝土保湿养护
混凝土抹压后,当人踩在上面无明显脚印时,先在混凝土表面覆盖双层麻袋,浇水湿润。待混凝土初凝后,沿基础周围砌砖挡水,蓄水深10cm,养护28天。为及时掌握混凝土内部温度与表面温度的变化值,在基础内埋设测温点20个,设在板中及距表面10cm处,分别测量中心最高温度和表面温度,测量管均露出混凝土表面12cm。经实测混凝土3天内表面温度在38—45℃之间,且很少发现混凝土表面有裂缝情况。
3.5 掌握混凝土温度动态变化
( 1 ) 温度监控的目的是为了掌握混凝土内部的实际最高温度发生在第四天,最高温升值和混凝土中心至表面的温度梯度,保证规范要求的内部与表面的温度小于25℃ 及降温速率.
( 2 ) 温度是直接关系整个混凝土基础质量的关键。为了正确反映混凝土温度状况,进行原材料温度、出机温度、入模温度、自然温度、覆盖养护温度、混凝土内部温度、棚内温度等7个项目的测试,以便及时调整温控措施。
( 3 ) 底板的混凝土按不同平面部位和深度共布置了20个测点,由专人负责连续测温两周,前期每间隔2h测一次,测温工作在混凝土浇筑完毕后开始进行,具体安排是:前三天,每两小时测温1次;4天至7天,每4小时测温1次;9天至14天,每6小时测温一次;从实测中表明,基础混凝土浇筑后,中心最高温度发生在第四天,最高温度55.1℃。混凝土中心与表面温度升降基本同步上升,前十天温差始终保持在8～ 12℃ 左右,远远低于不安全温差25℃,后几天温差保持在3℃左右,说明温差控制理想。
4 结语
该工程基础底板混凝土养护期满后,通过检测,混凝土内实外光,质量完全符合规范和设计要求,并未发现温度裂缝,由此证明:上述措施是成功的,效果是满意的。
参考文献：
1.张福军.大体积混凝土裂缝原因及处理技术措施 [J].科技咨询导报，2012，（11）.
2.文德安.大体积混凝土施工质量控制措施研究 [J].中国高新技术企业，2012，（5）.