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所属栏目：建筑设计论文范文发布时间：2011-02-25浏览量:157

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　　着重探讨控制混凝土施工质量方案
　　七冶土木建筑工程有限责任公司杨箐
　　摘要：本文介绍某工程采用一次性浇筑，要确保大体积混凝土的质量。除了满足强度等级、抗渗要求及内实外光等混凝土的常规要求外，关键在于严格控制混凝土硬化过程中因水化热而引起的内外温差，以防止出现混凝土裂缝。
　　关键词：大体积混凝土；施工方法；质量；裂缝控制
　　一、工程概况
　　某工程地下1层，地上16层，是一座综合性的建筑工程。基础面积为1380m2，基坑深度为5.6m，局部7.4m。地下室地板采用筏板基础，筏板厚度为1.4m，局部为3.2m（集水坑处）。属于大体积混凝土，为了保证地下室大体积混凝土施工质量，主要采取了如下技术措施。
　　二、大体积混凝土裂缝产生的原因
　　（1）水泥水化热。水泥在水化过程中要产生大量的热量，是大体积混凝土内部热量的主要来源，由于大体积混凝土内部热量不易散失，内外温差过大时，就会产生温度应力，若温度应力大于混凝土的抗拉强度，就会产生温度裂缝，这是大体积混凝土产生裂缝的主要原因。
　　（2）约束条件。大体积混凝土与地基浇在一起，早期混凝土温度上升时，混凝土膨胀受到地基约束会产生压应力；当后期温度下降时，混凝土收缩时受到地基的约束便会产生拉应力。由于混凝土的抗压性能优于抗拉性能，所以在受压时一般不会出现裂缝，而在受拉时，当拉应力大于混凝土的抗拉强度时，就会在混凝土中出现垂直的裂缝。
　　（3）外界气温变化。大体积混凝土在施工期间，外界温度变化对混凝土的开裂有很大影响。大体积混凝土内部温度取决于浇筑温度、水泥水化温度和散热温度三者的叠加，当外界温度骤然变化，特别是骤然下降时，就会大大增加大体积混凝土内外温差，产生较大的温度应力，造成大体积混凝土出现裂缝。
　　（4）混凝土的收缩变形。混凝土的拌合水中，只有约20％是水泥水化所需要的，其余80％都要被蒸发，这部分水的蒸发是引起混凝土收缩的主要原因之一，当收缩变形受到约束时，就会因收缩应力而产生收缩裂缝。
　　三、大体积混凝土裂缝控制措施
　　3.1原材料质量的控制
　　（1）水泥。要降低混凝土的水化热，就要降低水泥本身的水化热，并且尽量降低单方混凝土中的水泥用量。因此，工程施工应采用水化热较低的水泥，并且要尽量降低单方混凝土中的水泥用量。资料表明，1m3混凝土中的水泥用量每减少10kg，混凝土内部温度可降低1℃，减少水泥用量可以减少总的水化放热量，从而可以降低混凝土内外温差。
　　（2）外掺料。掺用粉煤灰可以取代部分水泥用量，从而降低混凝土的水化热，同时利用粉煤灰的活性效应，使混凝土更加致密，提高抗渗性能；由于掺加粉煤灰后使混凝土中的浆量增多，减少了混凝土拌合物的离析和泌水现象，改善了混凝土的和易性，提高了混凝土的均质性。
　　（3）外加剂。采用高效缓凝减水剂，一方面可相应地减少用水量和水泥用量，降低了混凝土的水化热；另一方面可延缓混凝土的凝结时间，减少浇筑过程中出现施工缝的可能性。还可通过掺加膨胀剂，使混凝土产生体积微膨胀，在混凝土中建立预压应力，利用补偿收缩性能抵抗混凝土的干缩，抵制裂缝产生，提高混凝土的抗裂抗渗性能。
　　3.2大体积混凝土施工过程质量控制
　　（1）施工前应周密计划，保证混凝土的供应，搅拌站和施工现场要密切配合，以保证有足够的混凝土供应量，确保大体积混凝土的顺利施工。
　　（2）对现场混凝土泵车进行合理安排和调度，安排好施工顺序，以使混凝土结构一次浇筑成型，避免出现施工缝。
　　（3）混凝土浇筑时采用“分区定点、一个坡度、循序推进、一次到位”的浇筑工艺。根据混凝土泵车布料杆的长度，划定浇筑区域，每台泵车负责本区域混凝土浇筑。浇筑时先在一个部位进行，直至达
　　到设计标#p#副标题#e#高。混凝土形成扇形向前流动，然后在其坡面上连续浇筑，循序推进。这种浇筑方法能较好的适应泵送工艺，便每车混凝土都浇筑在前一车混凝土形成的坡面上，确保每层混凝土之间的浇筑间歇时间不超过规定的时间。同时可解决频繁移动泵管的间题，也便于浇筑完的部位进行覆盖和保温。
　　（4）混凝土浇筑应连续进行，间歇时间不超过6h。如遇特殊情况，混凝土在4h仍不能连续浇筑时，需采取措施，即在己浇筑的混凝土表面上插Φ12短插筋，长度lm，间距50mm，呈梅花形布置，同时将混
　　凝土表面用塑料薄膜加草席覆盖保温。
　　（5）对于泵送混凝土，其表面水泥浆较厚，不仅会引起混凝土的表面收缩开裂.而且会影响混凝土的表面强度，因此在混凝土浇筑后要进行二次抹面工作。在混凝土浇筑后，初凝前先初步按设计标高用长刮尺刮平后，用木抹子抹压，初凝后终凝前再用水抹子抹压一遍，以闭合收水裂缝，避免混凝土收缩裂缝的产生。
　　四、浇筑混凝土质量控制方法
　　施工前应根据施工组织设计，编制有针对性的施工方案，制定施工技术措施，建立施工管理组织，明确施工操作方法，进行详细施工技术交底。施工中及时进行质量检查，发现问题及时处理。
　　该工程混凝土浇筑采用“一个坡度、层层浇筑、一次到顶”的方针。根据混凝土泵送时形成的坡度，在上层与下层布置两道振捣点：第一道布置在混凝土卸料点，主要解决上部振实；第二道布置在混凝土坡角处，确保下部混凝土的密实。先振捣料口处混凝土，以形成自然流淌坡度，然后全面振捣。为提高混凝土的极限拉伸强度，防止因混凝土沉落而出现裂缝，减少内部微裂，提高混凝土密实度，还采取二次振捣法。在振捣棒拔出时混凝土仍能自行闭合而不会在混凝土中留孔洞，这时是施加二次振捣的合适时机。由于泵送混凝土表面水泥胶浆较厚，在浇筑2h～4h后，先用长刮尺按标高刮平，然后用木抹反复搓压数遍，使其表面密实，在初凝前用铁板压光。这样既能较好地控制混凝土表面龟裂，又能减少混凝土表面水分散发。
　　五、裂缝的控制措施
　　5.1设计因素
　　在图纸会审时或与设计人员交流时，建议设计单位采取相应的技术处理措施。
　　①积极采用补偿收缩混凝土技术。在常见的混凝土裂缝中，有相当部分都是由于混凝土收缩而造成的。要解决由于收缩而产生的裂缝，可在混凝土中掺入膨胀型外加剂，来补偿混凝土的收缩，实践证明，效果是很好的。
　　②在结构设计中，设计人员应重视对于构造钢筋的配置，特别对于混凝土墙板等薄壁构件不宜采用粗直径钢筋，尽量采用细直径（Φ12或Φ14）、小间距（80mm～120mm）密筋配置或在钢筋表面增加钢板网，以增加混凝土表面抗裂力。
　　③对于大体积混凝土，建议在设计中考虑采用60d龄期混凝土强度值作为设计值，以减少混凝土单方水泥用量，并积极采用各类行之有效的混凝土掺合料。
　　5.2材料选择
　　①根据结构的要求选择低水化热类矿渣水泥或矿渣硅酸盐水泥，以减少混凝土在硬化过程中水化热过高。
　　②选用级配优良的砂、石原材料，其含泥量应符合规范要求。
　　③积极采用掺合料和缓凝膨胀型外加剂，可以明显地起到降低水泥用量、降低水化热、改善混凝土的工作性能和降低混凝土成本的作用。
　　④外加剂掺量要按照产品使用说明书的具体要求，通过有资质的实验室试配确定。
　　5.3混凝土配合比设计确定
　　配合比要通过实验室试配来确定，依据施工现场的原材料选用情况和混凝土输送方式、浇捣工艺、操作水平、构件截面等情况，选择合理的混凝土的坍落度。实验室提供的混凝土配合比为理论配合比，在混凝土配置前，要根据施工现场砂、石等原材料含水率和质量情况及时调整为施工配合比。
　　该工程混凝土设计标号为C35，抗渗等级为S6，坍落度为110～130。
　　配合比采用：水：#p#副标题#e#水泥：中砂：碎石：外加剂＝185：394：731：1051：39.4
　　水泥为P.O42.5矿渣硅酸盐水泥，外加剂为缓凝泵送型UEA-W膨胀剂。
　　5.4降温和保温措施
　　大体积混凝土施工首先要考虑混凝土在硬化过程中，因水化热过高而引起混凝土内部的温度剧增，在施工时应根据工程特点和施工季节采取相应措施。该工程地下室底板混凝土浇筑是在八月初，是炎热的夏季，对混凝土产生裂缝如何控制应作为重点。因此，该工程采取将温和保温相结合方法，控制混凝土裂缝的产生。
　　①采用降低混凝土的入模温度，用地下水（水温在25℃左右），对粗骨料进行冲洗，一方面可以降低粗骨料表面温度，另一方面减少粗骨料含泥量，达到降低混凝土入模温度的目的。
　　②采取了必要降温措施：埋设Ф50镀锌钢管（通水结束后，管内注入水泥浆），间距为2000上下两层，相互错开，在混凝土施工完成12h后进行通水；使用降水井中的地下水，通过蓄水池形成自流，水流量根据出水口温度进行调整。避免水化热高峰的集中出现、降低峰值。测温水管布置图见图1。
　　图1测温水管布置图
　　③浇捣成型后，应采取在混凝土表面覆盖薄膜、麻袋片等方式进行保温，以防止由于混凝土内外温差过大而引起的温度裂缝。
　　六、混凝土测温
　　为及时掌握混凝土内部温度的变化值，根据厚度不同，在基础内埋设测温点2组共6个点，每组深度分别设在板中及距表面、底面300mm处，分别测量底表温度、中心温度、表面温度，测温管均露出混凝土表面50mm。测温点布置图见图2。
　　图2测温点布置图
　　测温工作在混凝土浇筑完毕后开始进行，测温频率持续15d左右。具体安排是：前3d，每2h测温1次；4d～8d，每4h测温1次；9d～15d，每6h测温1次。混凝土浇筑后，经过温度测量，中心最高温度发生在第2～4天，最高温度50.1℃。混凝土中心与表面温度升降基本同步上升，在前10d温差始终保持在8℃～18℃左右，远远低于不安全温差25℃，后5d温差保持在3℃～5℃左右，说明温度得到有效控制，温差控制理想。
　　七、混凝土养护措施
　　在混凝土裂缝的防治工作中，对混凝土的早期养护工作尤为重要。为保证混凝土早期尽可能减少收缩，该工程表面采用农膜、麻袋片覆盖保温，蓄水养护，蓄水养护时间为15d。
　　八、现场管理
　　要加强项目管理力度，管理层与操作人员要有凝聚力，在管理方面首先做好技术交底工作，让所有操作人员都要按方案、措施进行操作。加强过程控制，特别要强化施工工作面控制，要有专业技术人员值班，时时跟踪检查、指导工作，每进行一个环节，安排、指挥到位，做好值班记录，直到所有混凝土全过程施工完毕为止。
　　九、结束语
　　综上所述；文章针对大体积混凝土施工容易产生温差裂缝的成因，通过工程实例，对混凝土形成裂缝的成因、预防及控制措施等进行探讨。实践证明混凝土裂缝得到有效地控制。在本案例中，由于采取了有效的施工措施和施工方法，较好地控制了地下室底板混凝土裂缝的产生。通过地下室蓄水试验没有发生渗漏现象，确保了工程质量，受到业主及当地质量监督部门的认可。