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建筑工程大体积混凝土施工技术研究冯荣华

发表时间：2021/6/16 来源：《建筑科技》2021年5月下作者：冯荣华

[导读] 现阶段随着建筑规模的不断扩大。很多建筑工程都需要应用大体积混凝土施工技术。该工艺对施工技术要求高。如果施工过程没有认真做好管理工作，容易出现裂缝等问题，对工程质量造成影响。

广东城市建设集团有限公司冯荣华

摘要：现阶段随着建筑规模的不断扩大。很多建筑工程都需要应用大体积混凝土施工技术。该工艺对施工技术要求高。如果施工过程没有认真做好管理工作，容易出现裂缝等问题，对工程质量造成影响。因此广大施工同行，必须认真做好大体积混凝土施工技术与质量控制工作。并强化对施工材料，施工工序，以及施工后混凝土养护等工作的管理力度。促进大体积混凝土工程质量达到规定标准。
关键词：房建设工程；大体积混凝土；施工；裂缝；控制
        前言
        现阶段很多建筑工程都需要应用大体积混凝土施工，大体积混凝土施工具有结构厚实、混凝土浇筑量大、施工条件复杂以及对整体性有着较高要求。通常情况下要求连续浇筑作业，不留设施工缝。
        混凝土结构物的裂缝可分为两类：微观裂缝和宏观裂缝。微观裂缝主要包括了粘着裂缝、水泥石裂缝和骨料裂缝等三种。粘着裂缝指骨料与水泥石粘合面上的裂缝，水泥石裂缝指水泥石中自然的裂缝，骨料裂缝指骨料本身裂缝。宏观裂缝主要包括外荷载裂缝、结构次应力裂缝和变形应力裂缝。外荷载裂缝指按常规计算的主要应力引起的裂缝，结构次应力裂缝指砼结构的实际工作状态与计算假设模型的差异引起的裂缝，变形应力裂缝指由于温度、收缩、膨胀、不均匀沉降等因素引起结构变形，变形受到约束时就会产生应力，应力超过混凝土抗拉强度时就产生裂缝。当混凝土结构截面较厚时，其内部温度和湿度分布不均匀，引起内部不同部位的变形相互约束，这样的约束称之为内约束；当一个结构物的变形受到其他结构的阻碍所受到的约束称为外约束。大体积混凝土结构所承受的变形，主要是因内约束而产生的。
        大体积混凝土结构浇筑后，水泥的水化热量大，而混凝土体积大，水化热聚积在混凝土内部不易散发，浇筑初期混凝土内部温度显著升高，而表面散热较快，这样就形成较大的内外温差，混凝土内部产生压应力，而混凝土表面产生拉应力，如温差过大则易于在混凝土表面产生裂缝。在浇筑混凝土的后期，当混凝土内部逐渐散热冷却产生收缩时，由于受到基底或已浇筑混凝土的约束，接触处将产生很大的内应力，在混凝土正截面形成拉应力，当拉应力超过混凝土当时龄期的极限抗拉强度时，便会产生裂缝，甚至贯穿整个混凝土断面，形成贯通裂缝。
        一、大体积混凝土施工技术
        1.严格控制混凝土原材质量
        质检人员需要严格把好原材料的质量关，对进场材料必须检查是否具有出厂合格证、检验报告及复试报告，关键材料需要抽取样本送国家认可的权威检测单位复检合格后方可进入，杜绝不合格产品进入施工现场。
        2. 做试配实验，选择适当的试配比
        为了降低大体积混凝土的最高温度，混凝土浇筑事前进行试配，选择适当的配合比，以降低混凝土的水化热。实际施工中，原材料选用时需要充分考虑利于降低大体积混凝土的浇筑温度和内表温差。①大体积混凝土应选用水化热较低的水泥，并尽可能减少水泥用量。②细骨料应该根据试验确定。③选择粗骨料时，在可泵送情况下，选用粒径5-32.5连续级配石子，以减少水泥用量和混凝土收缩变形。④在大体积混凝土中，粗细骨料的含泥量是要害问题，若骨料中含泥量偏多，不仅增加了混凝土的收缩变形，又严重降低了混凝土的抗拉强度，对抗裂的危害性很大，确定骨料时必须现场取样实测，石子的含泥量控制在1％以内，砂的含泥量控制在2％以内。⑤掺合料时多采用添加粉煤灰技术。可根据实验选择二级粉煤灰，在混凝土中掺用的粉煤灰不仅能够节约水泥，降低水化热，增加混凝土和易性，而且能够大幅度提高混凝土后期强度，大大降低了混凝土前3天的水化热。⑥外加剂一般采用外加膨胀剂（AEA）技术。在混凝土中添加占胶凝材料8％的AEA。试验表明，在混凝土添加了AEA之后，混凝土内部产生的膨胀应力可以抵消一部分混凝土的收缩应力，从而提高了提高混凝土抗裂强度和抗渗性能。

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        3.混凝土浇筑技术
        大体积混凝土比较厚重，内部水化热温升偏高，内表温差和降温速率不易控制，为了更好地控制内表温差和降温速率，浇筑时采用“斜面分层、薄层浇筑、循序退打、一次到顶”连续施工的方法，每个泵负责一定宽度范围的浇筑带，各泵浇筑带前后略有错位，形成阶段式分层退打局面，以达到提高泵送工效，简化混凝土泌水处理，确保上下混凝土层的结合。通过对每泵混凝土方量的统计，控制每泵泵送量为25～30m3/h，避免施工中冷缝的出现。
        混凝土振捣时振动棒的操作要做到快插慢拔，在振捣过程中，应将振捣棒上下略作抽动，以便上下振动均匀，每点振动应为20-30S，直到混凝土表面呈水平，不显著下沉，不再出现气泡，表面泛浆为止，因为底层钢筋间距较密，振捣时确保下层钢筋混凝土的振捣密实。一般下层垂直于浇筑方向自下而上，上层振捣自上而下，严格控制振动棒移动的距离、插入深度、振捣时间，避免各浇筑带交接处的漏振。
        泵送混凝土由于强度高，表面水泥浆较厚，故在混凝土浇筑后至初凝前，应按初步标高进行拍打振实后用长木尺抹平，赶走表面泌水，初凝后至终凝前，用木楔打压实，紧跟着用铁抹刀抹光闭合收水裂缝，以控制表面龟裂，并按规定覆盖养护。
        4.混凝土的测温监控与养护
        为了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若干个，深度分别设在板中及距表面10厘米处，分别测量中心最高温度和表面温度，测温管均露出混凝土表面12厘米。测温工作在混凝土浇筑完毕后开始进行，测温频率按持续28天考虑。按有关规定，混凝土中心与表面温度的安全温差为25摄氏度。若超过，则要采取相应措施。
        为防止混凝土内外温差过大，造成温度应力大于同期混凝土抗拉强度而产生裂缝，应根据当时的施工情况和环境气温，采用相应的养护措施。例如，混凝土浇筑初凝前在表面及时盖上麻袋和塑料薄膜，采取塑料薄膜与草袋相间覆盖的方法。随混凝土的浇筑顺序，在每一段混凝土表面收光后，即混凝土处于硬化阶段时，及时铺上塑料膜作为密封层，防止混凝土热量流失使之表面处于湿润，然后铺上草袋。在混凝土降温中期，为加快降温速率，采取白天掀开部分保温层，晚间加之覆盖的做法，混凝土降温后期则采取逐日掀开保温层的做法。
        二、大体积混凝土浇筑应注意的的问题
        大体积混凝土的浇筑，还应考虑结构大小、钢筋疏密、预埋管道和地脚螺栓的留设、混凝土供应情况以及水化热等因素的影响，常采用的方法有以下几种：
        1.全面分层：
        即在第一层全面浇筑全部浇筑完毕后，再回头浇筑第二层，此时应使第一层混凝土还未初凝，如此逐层连续浇筑，直至完工为止。采用这种方案，适用于结构的平面尺寸一般不宜太大，施工时从短边开始，沿长边推进比较合适。必要时可分成两段，从中间向两端或从两端向中间同时进行浇筑。
        2.分段分层：
        混凝土浇筑时，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。由于总的层数较多，所以浇筑到顶后，第一层末端的混凝土还未初凝，又可以从第二段依次分层浇筑。这种方案适用于单位时间内要求供应的混凝土较少，不象第一种方案那样集中。这种方案适用于结构物厚度不太大而面积或长度较大的工程。
        3.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。
        三、结束语
        在混凝土施工过程中，对原材质量进行严格把关，施工时保证振捣密实，控制振捣时间，浇筑不留冷缝。控制振捣棒的移动距离和插入深度，严防漏振及过振。做好混凝土的保温控制在国家规范许可范围，加强夜间混凝土温度的监测工作和养护工作，确保混凝土内部梯度，大体积混凝土施工质量才能得到有效保障。大体积混凝土浇筑施工是一项复杂工程，需要从选材、试配确定配合比、浇筑施工和浇筑后混凝土养护等方面进行精心组织，做好防止温差变化引起裂缝产生的预防措施，才能确保大体积混凝土施工质量。
参考文献
[1]张阳光，张仁杰，大体积混凝土施工，科技风, 2010(21).
[2]GB50496-2009大体积混凝土施工规范[S].