大体积混凝土浇筑施工技术

大体积混凝土浇筑施工技术　刘正Ｈ王　（陕西建工集团第五建筑工程有限公司）　摘要：在当前工业与民用建筑中，工程规模越来越大，基　础结构形式也日趋复杂。高层建筑箱型基础都具有较大的钢　筋混凝土底板，还经常会出现较大的深梁等。因此，大体积混　凝土在施工中常会出现，为避免大体积混凝土浇筑过程中产　生有害结构裂缝，在原材料选用与配合比设计，混凝土内部温　度检测与表面养护等方面采取了有效措施。　关键词：大体积混凝土施工技术措施　１工程概况　３．２混凝土浇筑前裂缝控制计算　某工程项目主体结构塔楼基础底板厚度为４．５ｍ（电　入＝　（ｐ　Ａ　十Ｐ　Ａ　１—ｐ　ｇ十ｐ　）　梯井处厚６ｍ），长、宽均为２５．８ｍ。混凝土强度等级为　ｐ　Ｃ４０，抗渗等级为Ｓ８。一次性浇筑混凝土方量为２８００ｍ。，　１／１　Ｏ０（１　２．６１×２．２　１　８＋５４．０５　Ｘ　２．９０８＋２５．２３　Ｘ　３．０８２　为超厚大体积混凝土。在这样大体积砼的浇注施工中，对　＋８．１１　Ｘ０．６１　施工准备、组织设计和现场控制有着较高的要求，为防止　２．６７８ｗ／ｍｋ　因控温措施不当而使砼的内外温差或降温梯度过大，导致　②混凝土比热计算　砼内部发生温度裂缝，使主体结构的底（顶）板的自身防水　ｃ＝÷（Ｐ　ｐ　＋ｐ　Ａ　＋ｐ　＋ｐ　）　性能大大降低，采取有效的施工方法，控制砼的温差，确保　＝＝①混凝土导热系数计算　砼的内在质量。　２施工难点　＝１门００（１　２．６１　Ｘ　０．５３６＋５４．０５　Ｘ　０．７０８＋２５．２３×０．７４５　＝＋８．１　１　Ｘ４．１７８）　①结构底板厚度为４＿５ｍ，最厚处６ｍ，一次性浇筑方量　０．９７８ＫＪ／ｋｇ．ｋ　２８００ｍ。。②施工期间大气温度高，平均气温在３０℃以上。③　该地建筑市场没有矿渣水泥。④该地区没有中砂，只有细沙。　Ｉ）力口冰降低混凝土入模温度，采用循环水降低温度峰值。　⑧热扩散系数计算　ａ－－　ｃｐ　：２．６７８／０．９７８　Ｘ　２３７０：１．１　６　Ｘ　１　０６ｍ２／ｓ　其中：查表得石子最大粒径２０ｍｍ，混凝土的密度　３施工措施　ｐ＝２３７０　根据大体积混凝土的特性，为了避免产生有害裂纹，　④本工程采用加冰代替部分拌和水，以降低混凝土浇　我公司从浇筑前准备、浇筑前裂缝控制计算、浇筑过程控　筑入模温度和最高温度。浇筑混凝土期间没有雨情，测定　制和浇筑后养护四方面着手考虑。　砂含水率为５％，石含水率为１％。Ｔｃ＝４５ｏＣ　Ｔｗ＝３１℃　３．１浇筑前的准备工作。①选定在生产能力、技术力　Ｔｓ＝４０ｏＣ　Ｔｇ＝３６ｏＣ　量、服务质量等方面全面衡量的重庆市庆阳混凝土搅拌公　司，由该公司统一进行材料的采购工作，由监理、业主和施　工三方对采购的材料进行抽样检查。②掺加ＪＹ一１高效减　Ｔｏ：　丝　±　！　±　±　！　苎生　水剂，以减小水泥用量，改善和易性，推迟水化热的峰期值。　０．２２（，　帆＋％）＋ｍ　毗　加入ＺＹ膨胀剂，使混凝土得到补偿收缩。⑧由混凝土搅拌　０．２２（２８０ｘ４５＋１２００ｘ３６＋５６０ｘ４０）＋１２ｘ３６＋２８ｘ４０＋（１－０．３５）１４０ｘ３１－８０ｘＯ．３５ｘ１４０　站试验室确定配合比及￣Ｉ－／］Ｄ剂用量，并报甲方、监理、设计、　０．２２（２８０＋１２００＋５６０）＋２ｔ　Ｊ２＋ｊ４Ｄ　２８．１℃　施工单位五方进行综合讨论其合理性。在水泥品种上，因本　地区无矿渣水泥，只能采用普通硅酸盐（Ｐ．０４２．５），并加入　４大体积混凝土施工方案　适量的掺加粉煤灰和矿渣粉取代部分水泥，减小水泥用量，　４．１产生裂纹的机理。①水泥水化热：由于大体积混凝　改善混凝土的塑性和可泵性：在粗骨料的选用卵石保证骨　土截面厚度大，水泥水化热聚集在结构内部不易散失，使内　＝——如在施工过程中天气炎热，使砂、石温度升高，可采用　加大加冰以保证混凝土入模温度低于３０℃。　＝料连续积配，使混凝土具有较好的和易性和较高的抗压强　部温度升高，混凝土内部与表面温差过大时，就会产生温度　度。细骨料选用机制砂（细度模数３＿５）和细砂（细度模数　应力。当混凝土的抗拉强度不足以抵抗温度应力时，便开始　１．２）混合砂。严格控制砂、石的含泥量，石子的含泥量控制　产生温度裂缝。根据经验，在内外温差超过２５。时，就必须　在小于１％，砂的含泥量控制在小于２％。④我方要求混凝　采取措施对温度进行控制。②约束条件：浇注大体积钢筋混　土入泵塌落度严格控制在１８０±２０ｍｍ，控制水泥的进场　凝土，当早期温度上升时，产生的膨胀变形受到其下部地基　时间（提前两天），控制水泥温度：对机制砂、石子进行喷淋，　或下层已浇注混凝土的约束而形成压应力。由于混凝土的弹　降低砂、石温度；在搅拌时采用冰水搅拌：运输中对罐车进　性模量小，变形和应力松弛大，混凝土与地基连接不牢固，因　行隔热措施和浇筑时对输送泵管覆盖隔热，要求混凝土入　而压应力较小。当混凝土温度下降时，产生较大的拉应力，若　模温度不得高于３０ｏＣ，保证混凝土质量。⑤为了防止混凝　拉应力超过混凝土的抗拉强度，混凝土就会出现垂直裂纹。　土出现表面裂缝，经与甲方、设计协商，在３０ｃｍ面层中配　４．２大体积混凝土施工措施。为控制底板混凝土结构　置　１２单层双向钢筋。⑥混凝土设计配合比（见下表）：　内部因水化热引起的绝热温升，防止因混凝土结构内外温　８９　差过大而产生裂纹，采取以下措施：　４．２．１罐车运送混凝土从出搅拌机开始要求１　ｈ内必　须运至施工现场，如混凝土已初凝，责令退场，现场严禁加　水使用，每台地泵边必须有两台罐车等待浇筑。　４．２．２筏板基础采用平面分层和斜面分层结合的施工　方法，可以减少泵管拆除。为防止混凝土表面开裂，我方要求　底板全部掺加杜拉纤维，但由于业主只同意底板上下１ｍ范　围内要求掺加杜拉纤维，中间２ｍ范围不加。这样，整个底板　通过冷却水的热交换，降低混凝土结构的中心温度。　分成４层浇筑，每层厚度１ｍ，每层内部再按斜面分层，每层　冷却管所在的混凝土层，自混凝土浇筑时起，冷却管内须　厚度为５０ｃｍ。混凝土浇筑采用倒退式浇筑，分成３条浇筑　立即通入冷水，连续１Ｏ～１５ｄ。通水过程中，每２ｈ对管道　带，每个浇筑带宽度为８．６ｍ，同时从同一方向进行浇筑。　流量、进出水温度及混凝土温度进行一次测量记录，确保　４．２．３使用５０插入式振捣棒要慢插快拔，插点呈梅　砼中心和砼表面温差控制在２５℃以内，并把每昼夜的降　花型布置，按顺序进行，不得遗漏。移动间距不得大于　温速度控制在２℃以内。　４５ｃｍ（振捣棒作用半径的１．２５倍）。振捣上一层时插入下　使用温度测定仪测定混凝土内外温度，每２ｈ测温一　层混凝土５ｃｍ以消除两层间的接缝。振捣时间以混凝　次，５ｄ后每４ｈ测温一次。对循环水管进出口水的温度和　土表面出现浮浆及不出现气泡、下沉为宜。当混凝土出现　测温点的温度测量，在混凝土灌注后的头３ｄ里，每２ｈ测　泌水现象时将水赶至低洼处，用大功率抽水泵及时的抽出　量和记录一次。混凝土循环通水冷却的时间及观测记录延　混凝土产生的泌水和基坑内的雨水。　续时间不少于１Ｏｄ。　４．２．４对已浇筑的混凝土，采取每隔半小时，进行一次　冷却水管在连续通水１０—１５ｄ后停止循环供水，用　二次振捣，以排除混凝土因泌水在粗骨料、水平筋下部生　高压风将管内残余水吹出，并吹干冷却，最后向水管内压　成的水分和空隙，提高混凝土与钢筋之间的握襄力，增强　注Ｃ３０水泥浆封孔。　密实度，提高抗裂性。浇筑成型后按设计标高用刮尺刮平，　４．２．７保持砼浇筑完成后的温度。砼灌注完毕并初凝　在初凝前用木抹子抹平、压实，以闭合收水裂缝。　后，立即用３层麻袋和２层塑料薄膜覆盖，对砼进行保湿　４．２．５降低砼的入模温度。主要从以下几个方面着手：　蓄热养护，减少砼表面热扩散，使砼内外温差不致过大，避　ａ）要求砼供应商做到以下几点：ａ避免太阳直晒拌制砼用　免产生表面裂纹。保湿养护可以防止混凝土表面脱水产生　的粗细骨料和水泥等，必要时采用冲冷水的办法使砂石料　裂纹，并可使水泥水化作用顺利进行，提高砼的极限抗拉　降温；ｂ使用经过降温的冷水拌制砼；Ｃ用冷水冲洗砼输送　强度、抗压强度。　４－２＿８其他措施。砼的折模时间考虑气温环境的影响、　罐车，使之冷确降温等等。②利用苫布等遮盖即将浇筑砼的　作业区，这样做既可以防雨，又可以使绑扎好的钢筋和支立　砼中心和表面的温差，以及砼表面温度与环境气温之间的　好的模板降温。⑧混凝土采用分层连续灌注，控制混凝土的　关系，避免因折模而使砼表面的温度聚降而导致砼内外降　入模温度：为使混凝土的水化热能尽快散失，浇注混凝土时　温梯度太大。浇筑砼时确保振捣密实，使砼的粗细骨料分　分几个薄层进行，连续灌注，一次成型，分层厚度约３０ｃｍ，　布均匀，提高砼的内在质量，使砼收缩系数一致，提高砼自　分层间隔灌注时间不超过试验所确定的混凝土初凝时间，　身的搞裂能力。振捣采用梅花形播点法，间距为５００ｍｍ，　尽量减小新老混凝土的温差，提高新混凝土的抗裂强度，防　并不得漏振。振捣时快插慢拔，使砼上下振捣均匀，表面无　止老混凝土对新混凝土过大的约束而产生断面通缝。　明显下沉且无气泡冒出现象。每点振捣时间２０—３０Ｓ使砼　４．２．６控制砼内部降温梯度。为降低混凝土内部水化　表面泛出灰浆，在分层的接触面处，振动棒插入下层５ｃｍ　热温度，在底板内设　４０ｍｍ的循环冷却水管，并在底板　左右以消除两层间的接缝。大体积泵送砼表面水泥浆较　砼的不同部位和不同深度设置测温元件，定时量测砼的内　厚，对砼表面采用二次抹面，浇筑后４—６小时左右，初步　部温度，根据温度梯度的变化情况，定时、定量地向预埋的　按标高用长刮尺刮平，在初凝前再用铁滚筒压碾数遍打磨　压实，以闭合砼表面的收水裂缝。　钢管中压注循环冷却水。　通水冷却可削减早期水化温升的２０～２５％，尤其是　５施工总结　①粗细骨料的良好级配将改善混凝土的和易性，提高　本工程底板下部因存在砼垫层和防水层从而导热不畅，通　水冷却能够快速有效地使内部降温而使后期温降收缩减　混凝土的密实度。采用双掺技术，一方面代替部分水泥，降　小，减少开裂可能性。本工程底板布置双层冷却水管。水管　低水化热，一方面改善混凝土的和易性。②基础的内外温　直径　４Ｏｍｍ，管中心间距６０ｃｍ，底层水管距底板底面　差值控制在２０℃，在一定的技术措施配合下，达到了这一　　及上层距板顶均为３０ｃｍ，水平间距１５０ｃｍ。为提高降温　指标，混凝土未产生有害裂缝。③基础内部预埋冷却水管，效率，水管采用Ｓ型布置。水管上下两层各自形成回路，即　通水冷却过程中混凝土降温速率为２～３℃／ｄ。经抗裂理论　　每层进、出水方向水管间隔布置。测温点在平面上布置在　验算，施工中的降温和收缩不会引起混凝土的结构裂缝。一中部和边角处，在高度上分别布置在中、表层。测点采用预　④筏板混凝土浇筑后未发现有害裂缝，取得甲方、监理、设　计一致好评，已由市质检站验收通过。　埋温度传感器，底板测温点布置见下图所示。