楊松

建設(shè)學(xué)術(shù)

大體積混凝土的施工管理

楊松

Da ti ji hun ning tu de shi gong guan li

當(dāng)前，隨著我國建筑業(yè)的快速發(fā)展，建筑工程中大體積混凝土施工應(yīng)用范圍與領(lǐng)域越發(fā)廣泛，但由于各種原因的影響，在大體積混凝土施工中經(jīng)常出現(xiàn)施工裂縫，不但影響了建筑工程的美觀，而且還嚴(yán)重影響了施工質(zhì)量?；炷脸霈F(xiàn)裂縫與水泥水化熱有關(guān)，這一工序的進(jìn)行會(huì)引起混凝土澆筑體內(nèi)溫度產(chǎn)生很大變化。因此，如何控制好混凝土中的澆筑溫度，并防止施工裂縫的出現(xiàn)，這是我國各大建筑施工企業(yè)亟需要深入探討和研究的問題。

一、工程概括

某一建筑工程項(xiàng)目在兩條主要交通干道交匯處進(jìn)行建設(shè)，在規(guī)劃建設(shè)時(shí)，擬定計(jì)劃建設(shè)面積15萬平方米，約建3層地下室。整個(gè)建筑都是使用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，并在3層地下室建設(shè)中使用大體積混凝土澆筑施工技術(shù)。其使用的地下室底板抗?jié)B透性分別是P10，而地下室底板混凝土強(qiáng)度為C35。

二、引發(fā)大體積混凝土溫度裂縫的主要原因

通常來講，大體積混凝土出現(xiàn)裂縫包括兩方面原因，一方面是結(jié)構(gòu)斷面需要使用大量的水泥，在水泥水化中就會(huì)產(chǎn)生溫度變化，在這個(gè)過程中就會(huì)出現(xiàn)復(fù)雜的收縮應(yīng)力，造成混凝土表面出現(xiàn)裂縫。裂縫包括表面與貫穿裂縫兩類。1.貫穿裂縫：在大體積混凝土內(nèi)部溫度降低后，因?yàn)闇囟冉档蜁?huì)造成混凝土土體體積出現(xiàn)收縮，并且蒸發(fā)混凝土多余水分后會(huì)導(dǎo)致體積收縮而出現(xiàn)變形情況。但在地基條件與結(jié)構(gòu)邊界條件的限制下，結(jié)構(gòu)中就會(huì)出現(xiàn)較大的拉應(yīng)力。在混凝土抗拉強(qiáng)度低于拉應(yīng)力后，混凝土中就會(huì)有裂縫貫穿，嚴(yán)重影響著工程順利進(jìn)行。2.混凝土表面裂縫：在完成混凝土澆筑之后，水泥水化熱就會(huì)很大，這樣混凝土內(nèi)部溫度就會(huì)不斷上升。當(dāng)在混凝土內(nèi)部聚積起來的水泥水化熱很難散發(fā)后，混凝土內(nèi)的溫度就會(huì)上升。而混凝土表面一般散熱非?？?，就會(huì)形成混凝土內(nèi)與外的溫度差異，使混凝土內(nèi)部出現(xiàn)拉應(yīng)力，在拉應(yīng)力大于抗拉強(qiáng)度后，混凝土表面就會(huì)有裂縫出現(xiàn)。

三、大體積混凝土施工中的澆筑工序

1.澆筑方案

在大體積混凝土澆筑中，可采用三種澆筑方法，即：全面分層澆筑、分段澆筑、斜面分層澆筑。澆筑層的厚度分塊澆筑不超過35m，分層澆筑厚度不能超過1m。在全面分層間隔時(shí)間內(nèi)，在上一層初凝前，就需要澆筑好下一層，否則就會(huì)出現(xiàn)施工裂縫。跳倉法中相鄰塊間隔時(shí)間通常冬季在9～14天，夏季在6～11天。為了能夠確保充分收縮，避免出現(xiàn)裂縫，混凝土自由卸落高度若是高于2.2m，就必須要設(shè)置上溜槽。

2.施工之前需要做好的準(zhǔn)備工作

（1）為了避免底板和每個(gè)施工環(huán)節(jié)出現(xiàn)的約束應(yīng)力作用而造成開裂后引起裂縫，在縱橫斷面四角部分需要配置上Φ16鋼筋，以此來達(dá)到加強(qiáng)效果，在這樣處置之后，易開裂的位置就會(huì)增大含筋率，提高了混凝土極限拉伸力，進(jìn)而增強(qiáng)了結(jié)構(gòu)的整體抗裂性。（2）調(diào)整配合比。在施工中，混凝土強(qiáng)度不能少于C30，抗?jié)B強(qiáng)度要高于S8，坍落度最好在15～17cm間，混凝土最初凝結(jié)時(shí)間最好保持在7小時(shí)左右。在達(dá)到混凝土質(zhì)量的多種要求下，選擇中低水化熱的華潤水泥，細(xì)度模數(shù)高于3。并在攪拌混凝土過程中摻入MD-HKB微膨脹劑、高效減水劑。在摻入這些外加劑后對(duì)水泥化熱峰值進(jìn)行降低，降低水化熱和混凝土干縮，加強(qiáng)混凝土的強(qiáng)度。在反復(fù)試驗(yàn)混凝土下，并調(diào)整了相應(yīng)的配合比，確定好水泥用量為280kg/m3，增加粉煤灰的用量，最好在95kg/m3左右，這樣就可以使混凝土在8天內(nèi)內(nèi)部溫度不斷降低。（3）對(duì)于混凝土在澆筑初期時(shí)因?yàn)槭湛s變形因素影響而出現(xiàn)的裂縫情況，需要混凝土企業(yè)在拌合混凝土中摻加一些杜拉纖維，這樣的做法，既能夠強(qiáng)化混凝土的抗拉強(qiáng)度，也可以有效防止裂縫的出現(xiàn)。

3.具體的澆筑方法

通常先把深的地方澆筑完，再澆筑淺的地方，對(duì)積水坑先澆筑，然后澆筑主樓混凝土。以斜面分層法為主，混凝土初凝時(shí)間若是10小時(shí)，控制分層間隔在7小時(shí)以內(nèi)?？刂坪妹恳粚拥暮穸?，最好在450mm。在配置中，按照振動(dòng)棒4臺(tái)、施工者7名、泵車1臺(tái)等進(jìn)行配置，在坡中、坡腳、坡頂三個(gè)位置設(shè)置一個(gè)振動(dòng)棒，剩下一個(gè)振動(dòng)棒留作備用，平行向前進(jìn)行推動(dòng)，按照坡的流向進(jìn)行澆筑。通常各個(gè)振動(dòng)棒插入距離最多不能超過550mm，在每一次振搗時(shí)，都要控制好時(shí)間，在20～35秒內(nèi)最佳。振動(dòng)棒使用中，盡量做到快速插慢慢拔，在振搗中上下反復(fù)抽動(dòng)，這樣可以保證均勻振搗。大體積底板混凝土適合使用二次振搗方法，這樣能夠使混凝土更密實(shí)。在首次完成混凝土振搗后，第二次振搗與首次振搗間隔25分鐘左右，但需要在混凝土剛要凝結(jié)前完成。在混凝土表面沒有泌水后，先使用長刮尺將其刮平，并使用木抹子壓實(shí)，在終凝混凝土之前使用鐵抹子反復(fù)抹壓多次，以達(dá)到將表面裂縫閉合的目的。

4.混凝土溫度控制

控制好混凝土入模溫度對(duì)于保證混凝土施工質(zhì)量尤為重要，通常入模溫度不能高于32℃。澆筑體中的表面溫度不能超過28℃。澆筑體降溫速度最好在2.0℃/d最好。沿著澆筑體方向位置，在混凝土表面、底部位置設(shè)置測(cè)溫點(diǎn)，垂直間距在550mm左右；平面方向，結(jié)合對(duì)稱性原則選擇一塊區(qū)域作布點(diǎn)，間距控制好。在升溫期中，大約每兩個(gè)小時(shí)測(cè)試一次溫度，在降低溫度時(shí)期內(nèi)每四個(gè)小時(shí)內(nèi)測(cè)試一次溫度。

5.混凝土的養(yǎng)護(hù)工作

（1）具體養(yǎng)護(hù)措施。在養(yǎng)護(hù)大體積混凝土過程中，通常使用保溫與降溫兩種方法。在澆筑混凝土后，降溫法在使用蓄水方法與噴灑水方法后來得到降低養(yǎng)護(hù)溫度的目的。在澆筑混凝土成型之后，使用保溫法覆蓋上保溫材料開展養(yǎng)護(hù)工作。（2）保溫法的養(yǎng)護(hù)。在澆筑混凝土過程中，在完成終凝后將一層塑料薄膜覆蓋到上面，降低水分散失度。在達(dá)到終凝要求后，將草袋覆蓋上，再從混凝土頂面處覆蓋上一層薄薄的塑料膜，防止水分散掉。結(jié)合養(yǎng)護(hù)經(jīng)驗(yàn)來講，混凝土抗拉強(qiáng)度在高于降溫時(shí)期的拉應(yīng)力后，需要及時(shí)停止養(yǎng)護(hù)。（3）降低溫度的養(yǎng)護(hù)方法。在澆筑完混凝土后，模板不能馬上拆除，蓄水55～95mm，養(yǎng)護(hù)時(shí)間為8天，在8天之后繼續(xù)養(yǎng)護(hù)一段時(shí)期。

6.處理后澆帶注意事項(xiàng)

（1）處理沉降后澆帶。在完成大體積混凝土施工后，在穩(wěn)定沉降后，先清理施工表面，并將鋼筋調(diào)直，之后將一些多余的混凝土鑿除，將止水條固定上，將舊混凝土施工表面潤濕上，之后澆筑細(xì)石混凝土。（2）處理伸縮后澆帶。這一處理通常在穩(wěn)定混凝土兩側(cè)收縮性能后，通常在完成施工3月后，對(duì)施工表面清理后，對(duì)鋼筋調(diào)直，將不規(guī)則或者已經(jīng)松動(dòng)的混凝土鑿除，將止水條固定住。

四、施工過程中的質(zhì)量控制

在實(shí)施施工方案中，需要做好如下幾方面工作。1.現(xiàn)場(chǎng)攪拌混凝土，使用塔吊吊運(yùn)混凝土；2.由于混凝土施工一般在早春時(shí)期，這個(gè)階段室外溫度很低，有助于降低人模溫度，降低混凝土內(nèi)部溫度與外部溫度的差值，避免裂縫產(chǎn)生；3.在底板底部防水層中鋪上油氈，之所以鋪上油氈，是因?yàn)樗梢宰鳛楦綦x混凝土底板與防水層，降低底板底部的外在壓力，避免裂縫出現(xiàn)。4.結(jié)合流態(tài)混凝土澆筑的特征，運(yùn)用“分段頂點(diǎn)，澆筑薄層，逐層澆筑”的施工方法。這種斜坡混凝土澆筑的常用方法，與流態(tài)混凝土施工工藝要求相符，進(jìn)而加強(qiáng)施工質(zhì)量，對(duì)混凝土泌水處理進(jìn)行簡(jiǎn)化，確保上層混凝土與下層混凝土澆筑的間隔時(shí)間不能大于混凝土初次凝結(jié)時(shí)間。因?yàn)榇篌w積送混凝土中有著很厚一層的水泥泥漿，因此在完成澆筑后需要在混凝土初次凝結(jié)前使用鐵滾筒反復(fù)進(jìn)行碾壓，使混凝土中收水裂縫處于閉合的狀態(tài)。5.澆筑二次振搗防水混凝土。此施工工程中使用的全部混凝土澆筑都利用的是二次振搗方式，在混凝土人模在一次振搗后，在開始初凝后，再開展二次振搗。將振搗棒從混凝土中慢慢拔出，并不會(huì)影響到混凝土結(jié)構(gòu)的完整性，這時(shí)開展二次振搗效果最好。6.在混凝土上層澆筑過程中，使用二次抹平壓實(shí)方式，確?；炷帘砻娌粫?huì)出現(xiàn)裂縫。7.使用草墊或者塑料布薄膜在混凝土表面鋪上，達(dá)到保濕的效果，避免混凝土表面散失了水分以及熱量，防止混凝土表面溫度太大，而造成混凝土內(nèi)部溫度與外部溫度差值太大，確?；炷了瘲l件，不斷加強(qiáng)混凝土強(qiáng)度，進(jìn)而加強(qiáng)混凝土的抗裂性。8.加強(qiáng)檢驗(yàn)和試驗(yàn)原材料。在施工過程中，需要嚴(yán)格遵循施工方案要求，對(duì)施工進(jìn)行科學(xué)指導(dǎo)，明確權(quán)責(zé)，做到責(zé)任到人。加大計(jì)量工作的監(jiān)管和測(cè)試，經(jīng)常檢測(cè)，并在每次檢測(cè)中都做好相應(yīng)的記錄，對(duì)于澆筑中產(chǎn)生的裂縫，第一時(shí)間內(nèi)制定解決措施，避免裂縫的擴(kuò)大。9.機(jī)械設(shè)備設(shè)施的合理組織?？梢詫⑺惺┕すぷ髡叻殖蓛蓚€(gè)組，每個(gè)組人都到齊之后才能開始換班工作，并規(guī)定出交接班中需要注意的問題，嚴(yán)格按照交班制度執(zhí)行，避免交接班中出現(xiàn)質(zhì)量問題。同時(shí)，對(duì)于表現(xiàn)優(yōu)異的工作人員，施工企業(yè)應(yīng)及時(shí)給予獎(jiǎng)勵(lì)，獎(jiǎng)勵(lì)形式包括物質(zhì)獎(jiǎng)勵(lì)和精神獎(jiǎng)勵(lì)，以物質(zhì)獎(jiǎng)勵(lì)為主，以此提高施工人員工作的積極性，確保大體積混凝土施工的順利進(jìn)行，為加強(qiáng)施工質(zhì)量奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

五、結(jié)語

從上面的分析中可見，在大體積混凝土施工過程中，其與普通混凝施工有很多不同之處，大體積混凝土施工具有結(jié)構(gòu)厚、用量多、形狀大、工期長、技術(shù)要求高等特征，因此在選擇施工原材料、設(shè)計(jì)配合比、施工組織等每個(gè)環(huán)節(jié)都需要制定出高效科學(xué)的措施，最大程度上降低裂縫的出現(xiàn)率，進(jìn)而加強(qiáng)大體積混凝土施工的整體質(zhì)量。同時(shí)，在控制大體積混凝土施工裂縫中，我國施工企業(yè)還有很多方面需要總結(jié)，唯有不斷總結(jié)和研究控制混凝土施工裂縫產(chǎn)生的方法，才能從根本上保證施工質(zhì)量，以此來促進(jìn)施工企業(yè)取得更好的發(fā)展。

（作者單位：武漢光谷建設(shè)投資有限公司）