大體積混凝土施工流程及質(zhì)量控制要點(diǎn)

現(xiàn)代建筑中時常涉及到大體積混凝土施工，如高層樓房基礎(chǔ)、大型設(shè)備基礎(chǔ)、水利大壩等。其主要特點(diǎn)是體積大，水泥水化熱釋放比較集中、內(nèi)部升溫快?；炷羶?nèi)外溫差較大時，會產(chǎn)生溫度裂縫，影響結(jié)構(gòu)安全和正常使用。鄰水項(xiàng)目一、二級閘壩工程基礎(chǔ)涉及到大體積混凝土施工。根據(jù)項(xiàng)目特性，合理運(yùn)用大體積混凝土施工技術(shù)對閘壩工程施工質(zhì)量控制至關(guān)重要。01施工準(zhǔn)備與實(shí)施1施工組織設(shè)計(jì)施工組織設(shè)計(jì)應(yīng)包含以下九項(xiàng)內(nèi)容（1）大體積混凝土澆筑體溫度應(yīng)力和收縮應(yīng)力計(jì)算結(jié)果；（2）施工階段主要抗裂構(gòu)造措施；（3）原材料選優(yōu)、配合比設(shè)計(jì)、制備和運(yùn)輸計(jì)劃；（4）主要施工設(shè)備和現(xiàn)場總平面布置；（5）溫度監(jiān)測布置圖及溫控監(jiān)測方法；（6）澆筑順序和施工進(jìn)度計(jì)劃；（7）保溫和保濕養(yǎng)護(hù)方法；（8）應(yīng)急預(yù)案和應(yīng)急保障措施；（9）特殊部位和特殊氣候條件下的施工措施。2原材料的選擇原材料包括粗骨料、外加劑、摻合料等（1）粗骨料粒徑為5mm-31.5mm，應(yīng)采用連續(xù)級配，含泥量不大于3%，應(yīng)選用非堿活性的粗骨料，當(dāng)采用非泵送施工時，粗骨料的粒徑可適當(dāng)增大。細(xì)骨料宜采用中砂且含泥量不大于1%。（2）外加劑宜采用緩凝劑、減水劑；摻合料宜采用粉煤灰、礦渣粉等。（3）大體積混凝土在保證混凝土強(qiáng)度及坍落度要求的前提下，應(yīng)提高摻合料及骨料的含量，以降低單方混凝土的水泥用量。（4）水泥應(yīng)盡量選用水化熱低、凝結(jié)時間長的水泥，優(yōu)先采用中熱硅酸鹽水泥、低熱礦渣硅酸鹽水泥、大壩水泥、礦渣硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥、火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥等。3配合比設(shè)計(jì)（1）當(dāng)采用60d或90d強(qiáng)度驗(yàn)收指標(biāo)，應(yīng)將其作為配合比的設(shè)計(jì)依據(jù)；（2）混凝土拌合物塌落度不宜大于180mm；（3）拌合物用水量不宜大于170kg/m3；（4）粉煤灰摻量用量不宜大于膠凝材料用量的50%，礦渣材料不宜大于40%，粉煤灰和礦渣粉總和不宜大于膠凝材料的50%；（5）水膠比不宜大于0.45；（6）砂率宜為38%-45%。4技術(shù)準(zhǔn)備（1）大體積混凝土施工前應(yīng)先進(jìn)行圖紙會審，并提出施工階段的綜合抗裂措施，并制定出關(guān)鍵部位的施工作業(yè)指導(dǎo)書。（2）大體積混凝土澆筑應(yīng)在模板、支架、鋼筋、預(yù)埋關(guān)鍵驗(yàn)收合格的基礎(chǔ)上進(jìn)行。（3）混凝土的供應(yīng)能力應(yīng)保證連續(xù)澆筑的施工要求，不應(yīng)低于單位時間需求量的1.2倍。（4）施工設(shè)備應(yīng)在澆筑前進(jìn)行檢修、試運(yùn)行以及備用設(shè)備，其性能和數(shù)量應(yīng)滿足連續(xù)澆筑的能力。（5）混凝土測溫監(jiān)控設(shè)備的標(biāo)定調(diào)試應(yīng)正常，保溫材料應(yīng)齊備，并派專人負(fù)責(zé)測溫管理工作。（6）澆筑前應(yīng)進(jìn)行培訓(xùn)并逐級技術(shù)交底，同時建立崗位責(zé)任制及交接班制度。5混凝土澆筑（1）混凝土的入模溫度（振搗后50mm?100mm深處的溫度）不宜高于28℃?；炷翝仓w在入模溫度基礎(chǔ)上的溫升值不大于45℃。（2）大體積混凝土工程的施工宜釆用分層連續(xù)澆筑施工或推移式連續(xù)澆筑施工。應(yīng)依據(jù)設(shè)計(jì)尺寸進(jìn)行均勻分段、分層澆筑。當(dāng)橫截面面積在200m以內(nèi)時，分段不宜大于2段；當(dāng)橫截面面積在300m以內(nèi)時，分段不宜大于3段，且每段面積不得小于50m。每段混凝土厚度應(yīng)為1.5m?2.0m。段與段間的豎向施工縫應(yīng)平行于結(jié)構(gòu)較小截面尺寸方向。當(dāng)釆用分段澆筑時，豎向施工縫應(yīng)設(shè)置模板。上、下兩鄰層中的豎向施工縫應(yīng)互相錯開。（3）釆用泵送混凝土?xí)r，混凝土澆筑層厚度不宜大于500mm；釆用非泵送混凝土?xí)r，混凝土澆筑層厚度不宜大于300mm。（4）大體積混凝土施工釆取分層間歇澆筑混凝土?xí)r，水平施工縫設(shè)置除應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求外，尚應(yīng)根據(jù)混凝土澆筑過程中溫度裂縫控制的要求、混凝土的供應(yīng)能力、鋼筋工程的施工、預(yù)埋管件安裝等因素確定。（5）大體積混凝土在澆筑過程中，應(yīng)釆取措施防止受力鋼筋、定位筋、預(yù)埋件等移位和變形。（6）大體積混凝土澆筑面應(yīng)及時進(jìn)行二次抹壓處理。（7）振搗混凝土?xí)r，振動器應(yīng)采取快插慢拔式振搗方法，根據(jù)澆筑層厚度準(zhǔn)備控制插入深度，一般插入下層混凝土10cm左右，每點(diǎn)振動時間10~15s以混凝土表泛漿不再顯著下沉、冒出氣泡為準(zhǔn)，不可超振。6混凝土澆筑養(yǎng)護(hù)大體積混凝土在每次混凝土澆筑完畢后，除按普通混凝土進(jìn)行常規(guī)養(yǎng)護(hù)外，還應(yīng)及時按溫控技術(shù)措施的要求進(jìn)行保溫養(yǎng)護(hù)，并應(yīng)符合下列規(guī)定（1）應(yīng)有專人負(fù)責(zé)養(yǎng)護(hù)工作，并進(jìn)行測試工作。保濕養(yǎng)護(hù)的持續(xù)時間，不得少于14d。保溫覆蓋層的拆除應(yīng)分層逐步進(jìn)行，當(dāng)混凝土的表層溫度與環(huán)境最大溫差小于20°C時，可全部拆除。（2）保濕養(yǎng)護(hù)過程中，應(yīng)經(jīng)常檢查塑料薄膜或養(yǎng)護(hù)劑涂層的完整情況，保持混凝土表面濕潤。（3）在大體積混凝土保溫養(yǎng)護(hù)中，應(yīng)對混凝土澆筑體的芯部與表層溫差和降溫速率進(jìn)行檢測，當(dāng)實(shí)測結(jié)果不滿足溫控指標(biāo)的要求時，應(yīng)及時調(diào)整保溫養(yǎng)護(hù)措施。（4）大體積混凝土拆模后應(yīng)釆取預(yù)防寒流襲擊、突然降溫和劇烈干燥等養(yǎng)護(hù)措施。（5）大體積混凝土宜適當(dāng)延遲拆模時間，當(dāng)模板作為保溫養(yǎng)護(hù)措施的一部分時，其拆模時間應(yīng)根據(jù)溫控要求確定。7特殊條件下澆筑大體積混凝土施工遇炎熱、冬季、大風(fēng)或者雨雪天氣等特殊氣候條件下時，必須釆用有效的技術(shù)措施，保證混凝土澆筑和養(yǎng)護(hù)質(zhì)量，并應(yīng)符合下列規(guī)定（1）在炎熱季節(jié)澆筑大體積混凝土?xí)r，宜將混凝土原材料進(jìn)行遮蓋，避免日光曝曬，并用冷卻水?dāng)嚢杌炷粒蜥娪美鋮s骨料、攪拌時加冰屑等方法降低入倉溫度，必要時也可釆取在混凝土內(nèi)埋設(shè)冷卻管通水冷卻?；炷翝仓髴?yīng)及時保濕保溫養(yǎng)護(hù)，避免模板和混凝土受陽光直射。條件許可時應(yīng)避開高溫時段澆筑混凝土。（2）冬季澆筑混凝土，宜釆用熱水拌和、加熱骨料等措施提高混凝土原材料溫度，混凝土入模溫度不宜低于5°C。混凝土澆筑后應(yīng)及時進(jìn)行保溫保濕養(yǎng)護(hù)。（3）大風(fēng)天氣澆筑混凝土，在作業(yè)面應(yīng)釆取擋風(fēng)措施，降低混凝土表面風(fēng)速，并增加混凝土表面的抹壓次數(shù)，及時覆蓋塑料薄膜和保溫材料，保持混凝土表面濕潤，防止風(fēng)干。（4）雨雪天不宜露天澆筑混凝土，當(dāng)需施工時，應(yīng)釆取有效措施，確?；炷临|(zhì)量。澆筑過程中突遇大雨或大雪天氣時，應(yīng)及時在結(jié)構(gòu)合理部位留置施工縫，盡快終止混凝土澆筑；對已澆筑還未硬化的混凝土立即進(jìn)行覆蓋，嚴(yán)禁雨水直接沖刷新澆筑的混凝土。8現(xiàn)場取樣運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場的混凝土取樣制作抗壓試塊和抗?jié)B試塊?？箟涸噳K采用100×100×100mm標(biāo)準(zhǔn)試模，每100m3混凝土取一次樣?？?jié)B混凝土試塊尺寸，上口直徑175mm,下口直徑185mm，高150mm，，每500m3取樣一組。養(yǎng)護(hù)條件均為標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)，即濕度大于95%，溫度20±2℃。02溫度監(jiān)測與控制

1測溫布置大體積混凝土澆筑體內(nèi)檢測點(diǎn)布置，應(yīng)反映混凝土澆筑體內(nèi)最高溫升、里表溫差、降溫速率及環(huán)境溫度、可采用下列布置方式（1）測試區(qū)可選混凝土澆筑體平面對稱軸線的半條軸線，測試區(qū)內(nèi)監(jiān)測點(diǎn)應(yīng)按平面分層布置；（2）測試區(qū)內(nèi)監(jiān)測點(diǎn)的位置和數(shù)量可根據(jù)混凝土澆筑體內(nèi)溫度的分布情況及溫控的規(guī)定確定；（3）在每條測試軸線上，監(jiān)測點(diǎn)位不宜少于3處，應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)的平面尺寸布置；（4）沿混凝土澆筑體厚度方向，應(yīng)至少布置表層、底層和中心溫度測點(diǎn)，測點(diǎn)間距不宜大于500mm；（5）保溫養(yǎng)護(hù)效果及環(huán)境溫度監(jiān)測點(diǎn)數(shù)量應(yīng)根據(jù)具體需要確定；（6）混凝土澆筑體表層溫度，宜為混凝土澆筑體表面以內(nèi)的10mm的溫度；（7）混凝土澆筑體底層溫度，宜為混凝土澆筑體地面以上10mm處的溫度。鄰水項(xiàng)目閘壩基礎(chǔ)寬7.6m，長37m，高2.5m~3.5m，上游側(cè)高3.5m，下游側(cè)高2.5m。在施工期間沿長度方向分兩段澆筑，此次澆筑長度為16m。沿基礎(chǔ)軸線布置3個監(jiān)測點(diǎn)。由于上游側(cè)混凝土較高，單獨(dú)再布置三處監(jiān)測點(diǎn)。監(jiān)測布點(diǎn)如下圖所示：▲監(jiān)測點(diǎn)布置圖2溫度監(jiān)測大體積混凝土澆筑里表溫差、降溫速率及環(huán)境溫度的測試，在澆筑后每晝夜不少于4次，入模溫度測量，每臺班不少于2次。▲項(xiàng)目溫度監(jiān)測成果曲線圖從整個測溫過程中可看出，未出現(xiàn)內(nèi)外溫差大于25攝氏度的情況，理論上不容易出現(xiàn)裂縫。根據(jù)后期觀察，一二級閘壩未出現(xiàn)裂縫，表明大體積混凝土施工技術(shù)應(yīng)用較好。03質(zhì)量控制要點(diǎn)1澆筑時溫度要求澆筑溫度控制時，應(yīng)使其內(nèi)部最高溫度不大于75°C，里表溫差不大于25°C；溫度控制宜采用“內(nèi)降外?！痹瓌t，對混凝土內(nèi)部采取設(shè)置冷卻水管通循環(huán)水冷卻，對混凝土外部采取覆蓋蓄熱或蓄水保溫等措施。2分層澆筑在上層混凝土澆筑之前應(yīng)對下層混凝土頂面進(jìn)行處理（1）將混凝土進(jìn)行鑿毛；（2）將表層清洗；（3）涂水泥凈漿；（4）如有必要時采用結(jié)構(gòu)連接。3分段澆筑塊與塊之間的豎向接縫面應(yīng)平行于結(jié)構(gòu)物的短邊，并在澆筑完成拆模后按分層澆筑方式處理4后澆帶后澆帶宜采用微膨混凝土，并一次澆筑完成。04混凝土裂縫

1裂縫分類裂縫按深度不同分為：表層裂縫、深層裂縫、貫穿裂縫表層裂縫顧名思義，是在混凝土表面產(chǎn)生的裂縫。和其他兩種裂縫相比，其危害性較小。深層裂縫部分地切斷了結(jié)構(gòu)斷面，也有一定危害性貫穿裂縫是由混凝土表面裂縫發(fā)展為深層裂縫，最終形成貫穿裂縫。它切斷了結(jié)構(gòu)的斷面，可能破壞結(jié)構(gòu)的整體性和穩(wěn)定性，其危害性是較嚴(yán)重的2裂縫產(chǎn)生原因大體積混凝土施工階段所產(chǎn)生的溫度裂縫，一方面是混凝土內(nèi)部因素：內(nèi)外溫差而產(chǎn)生。另一方面是混凝土的外部因素：結(jié)構(gòu)的外部約束和混凝土各質(zhì)點(diǎn)間的約束，阻止混凝土收縮變形，混凝土抗壓強(qiáng)度較大，但相對來說，混凝土抗拉強(qiáng)度卻很小，所以溫度應(yīng)力一旦超過混凝土能承受的抗拉強(qiáng)度時，即會出現(xiàn)裂縫。這種裂縫的寬度在允許限值內(nèi)，一般不會影響結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度，但卻對結(jié)構(gòu)的耐久性有所影響，因此必須予以重視和加以控制。3裂縫控制關(guān)鍵點(diǎn)01水泥水化熱水泥在水化過程中要釋放出一定的熱量，而大體積混凝土結(jié)構(gòu)斷面較厚，表面系數(shù)相對較小，所以水泥發(fā)生的熱量聚集在結(jié)構(gòu)內(nèi)部不易散失。這樣混凝土內(nèi)部的水化熱無法及時散發(fā)出去，以至于越積越高，使內(nèi)外溫差增大。單位時間混凝土釋放的水泥水化熱，與混凝土單位體積中水泥用量和水泥品種有關(guān)，并隨混凝土的齡期而增長。由于混凝土結(jié)構(gòu)表面可以自然散熱，實(shí)際上內(nèi)部的最高溫度，多數(shù)發(fā)生在澆筑后的最初3～5天。02外界氣溫變化大體積混凝土在施工階段，它的澆筑溫度隨著外界氣溫變化而變化。特別是氣溫驟降，會大大增加內(nèi)外層混凝土溫差，這對大體積混凝土是極為不利的。溫度應(yīng)力是由于溫差引起溫度變形造成的；溫差愈大，溫度應(yīng)力也愈大。同時，在高溫條件下，大體積混凝土不易散熱，混凝土內(nèi)部的最高溫度一般可達(dá)60～65℃，并且有較長的延續(xù)時間。因此，應(yīng)采取