浅谈大体积混凝土施工质量控制要点
浅谈大体积混凝土施工质量控制要点
近几年来，大体积混凝土的使用在高层建筑基础厚筏底板中较为常见，随着大体积混凝土的日益常见，所以大体积混凝土施工技术也日益完善，施工难度也在日渐降低，施工质量日益提高。
下面结合宿迁市金柏年财富广场工程的部分底板混凝土浇筑浅谈关于大体积混凝土浇筑质量的控制要点，不足之处请各位专家学者批评指正。
江苏金柏年财富广场位于宿迁市幸福中路与黄运中路交叉口一侧，本工程项目由地上A、B栋高层建筑、C栋小高层建筑、地下为3层整体地下室组成（D区）。本工程设计特点：拟建场地位于抗震设防在高烈度区，地上部分结构通过设臵抗震缝，使A、B、C栋形成3个独立单元，地下室顶板为上部建筑嵌固端。A、B栋高层结构设计防震采取减震设计，部分框架梁、柱配合配臵型钢；C栋设计按常规抗震设计。由于整体地下室不设缝，避免上部荷载差异对天然地基造成沉降差异及施工期间结构超长混凝土温度收缩裂缝，在A、C栋之间、B、C栋之间跨内地下室顶板以下设臵两条贯通混凝土后浇带。地基基础为天然基础，整体筏板基础。A、B栋高层下部底板厚度为2m，其余部位为0.8m。
本工程底板混凝土的浇筑采用分段浇筑，由于A栋底板比较有代表性，特选此为例：A栋底板预算混凝土方量为4500立方，且A座的底板为不规则形状南北最宽的地方50多米最窄25米左右，现场场地极为狭小，混凝土强度等级为C45、抗渗等级S8、采用补偿收缩混凝土、并按设计要求掺加抗裂纤维（聚丙烯抗裂纤维），一次性浇筑成型。这给这次混凝土浇筑带来了很大的困难。
针对大体积混凝土施工的技术难点，在本工程中采取的主要监理对策，主要从控制水化热；控制好已浇筑混凝土的温度差；控制表面收缩；合理控制温度收缩应力的积累、传递及集中现象。在大体积混凝土施工之前我监理部会同甲方、施工单位、混凝土供应商共同研究探讨大体积混凝土施工时所要注意的事项和要采取的技术措施。具体要采取下列技术措施：
一、施工前的准备工作：
在大体积混凝土浇筑前先认真审核施工单位上报的大体积混凝土浇筑方案，审核通过后，按照该方案进行施工；检查搅拌站原材料的准备情况，使原材料必须能满足连续浇筑的需求；对现场施工机具的检查，现场必须有足够的振动、找平及后备的机具；检查施工单位准备的人员情况，人员必须充足，且工人的操作水平必须能达到现场的要求；最后就是对降温系统的检查，本工程采用的是冷却循环水系统，在浇筑之前先进行了循环试验，运转正常且无漏水现象方允许浇筑。
二、对原材料的控制：
合格的原材料是生产合格混凝土的必要条件，所以对原材料的控制是重中之重：
水泥
在大体积高强混凝土施工中，水化热引起的温升较高，降温幅度大，容易引起温度裂缝，应优选水化热较低的水泥，同时应尽量降低单位水泥用量。水泥宜选用28天的水化热为300KJ/Kg左右的中低热矿渣硅酸盐水泥。一般来说单位水泥用量每增减10Kg，温度亦相应升降1℃，因此要通过后续措施，尽量减少单位水泥用量。但在实际施工过程中由于中低热矿渣硅酸盐水泥供应得不到保证，经过几方共同商量采用普通42.5硅酸盐水泥进行替代，另外采取其他措施来控制混凝土的水化热(主要采用内降外保等措施)。
外加剂
泵送混凝土为了保证混凝土浇筑工艺的正常进行和质量要求，一般要求混凝土具有120㎜以上的坍落度，如果单纯增加单位用水量，不仅多用了水泥，加剧混凝土的干燥收缩，而且会使水化热增大，容易引起开裂。因此科学选用好的混凝土减水剂，减水剂的功效最好同时兼有补
偿收缩的特性，不仅能做到使混凝土的工作性状有了明显的改善，同时又减少了拌和用水，节约了水泥，从而降低了水化热。另外，外加剂若兼有补偿收缩的功能，可以大幅度地减少混凝土的收缩特性。在实际施工中所采用的JM系列高效减水剂对减少用水量、补偿混凝土的收缩都起到了明显的效果。
粗骨料
宜大量选用粒径5～40mm的石子。由于增大的骨料粒径，减少了用水量，混凝土的收缩和泌水随之减少。同时由于水泥用量的减少，水泥的水化热减少，降低了混凝土的温度上升。值得注意的是，骨料粒径增大后，容易引起混凝土的离析，因此必须重视调整好级配设计，施工时加强振捣作业。另外，5～40mm石子中要求针片状少，超规少，颗粒级配符合筛分曲线要求。这样做可避免堵管，减少砂率、水泥用量，提高混凝土强度。当石子粒径5～40mm且符合筛分曲线要求时，砂率应控制在42％～44％左右以满足泵送要求。
在混凝土施工之前，我监理部对混凝土泵站库存的石子现场取样送检，确保石子符合高强混凝土的标准。
细骨料
我监理部严格要求泵站必须采用中、粗砂，细度模数在2.6以上，能达到2.8以上更好，因为这类砂平均粒径应在0.38mm以上，可有效减少每立方米混凝土中的用水量，水泥用量也较大幅度的减少，这样做不仅降低了混凝土的水化热，而且可以大幅度地降低混凝土的干缩。
砂、石料的含泥量控制
对砂、石料的现场抽样检测，使砂、石料的含泥量得到严格控制，（石子控制在1％以内，砂控制在2％以内）。因砂、石含泥量未能控制好时，不仅增加了混凝土收缩，同时也影响到混凝土的抗拉抗压强度，对混凝土的抗裂抗压是十分不利的。
粉煤灰
粉煤灰的用量在高强混凝土中使用，不但增加了胶凝材料同时减少水泥的用量，降低的混凝土的水化热。粉煤灰主要控制它的细度。这次大体积混凝土施工中合理地控制了粉煤灰的用量，使混凝土内部温度得到了有效的控制。
抗裂纤维
按照设计要求采用聚丙烯抗裂纤维，每一立方米添加1.5-1.8KG。
三、施工过程中对浇筑质量的控制：
控制混凝土初期温度
为了减少混凝土的总温升，减少基础温差和内外温差，应采取措施控制出机温度。依据搅拌前混凝土原料总的热量与搅拌后混凝土总热量相等的热平衡原理，实验和经验已证实，对混凝土出机温度影响的是石子及水的温度，砂的温度次之，水泥对温度的影响虽然影响不是很大但也要控制好尽量不采用刚出厂的水泥。因此降低出机温度的最有效办法是降低石子和水的温度。由于施工时温度保持在5℃左右，所以未采取降温措施。
混凝土的供应
由于在闹市区施工，无充足的施工场地，且搅拌站的生产规模有限，综合各方面因素共设臵两台地泵，砼运输车辆12辆，其中白天8辆，夜间增加4辆。混凝土供应基本满足现场需求。
坍落度、和易性
坍落度低易于保证混凝土的质量，但不利于泵送且易发生堵管故障，造成混凝土质量事故。考虑到混凝土质量和泵送混凝土的工艺要求，泵送混凝土的入泵坍落度宜控制在120～150mm。由于现场没有场地停放混
凝土罐车，根据现场实际情况，本次浇筑砼坍落度控制在180mm±20㎜。考虑到混凝土的供应问题，将混凝土的初凝时间控制在9个小时，确保大幅面的浇筑过程中混凝土有足够的时间与已浇筑的混凝土进行有效的结合，最大限度地避免了冷缝的出现
混凝土的浇筑
搅拌车在卸料前，要求高速运转一分钟，确保进入泵车受料斗的混凝土质量均匀。本工程采用斜面分层的浇筑方式，部分超深集水井、电梯井部位提前4-5小时采用分层浇筑，根据混凝土的流淌弧面，现场共配臵12台插入式振动棒，其中每个地泵出料口三台，弧面六台，24小时连续不断地进行浇筑，基本满足现场对混凝土振捣的要求。
泌水处理
在浇筑与振捣砼过程中，上涌的浮浆和泌水会顺砼坡面下流到坑底，按照事先计划好泌水的行经路线，将泌水引向还没有浇筑的集水坑，利用潜水泵将泌水向坑外排出。
砼的表面处理
由于混凝土的初凝时间控制在9个小时，混凝土在浇灌到标高后2～3小时，初步按标高用长尺（2米长的铝合金）刮平。在砼初凝前1～2小时，用铁滚筒碾压数遍，用木蟹打磨，待砼收水初凝后，再用木蟹搓平，以闭合收水裂缝。然后立即用塑料薄膜和麻袋覆盖养护。
四：温度控制及后期养护
加强养护，控制温度
为防止砼在养护期间产生表面和收缩性贯穿裂缝，需要体温养护，控制在砼内外温差，延缓混凝土表面的降温速度，减少收缩。本工程采用内降外保的措施对混凝土的内外温差进行控制。
1、砼的测温
为及时掌握砼内部不同部位温度分布情况及变化规律，监视砼内外温差的波动，以便及时调整养护温度，避免结构出现贯穿式的收缩裂缝，应对砼进行温度观测和控制。
①测温点的布臵
本工程局部有超深超厚电梯井、集水坑基础，一般测温方法现场测温工程量很大，且难以保证测温工作及时进行。在超深电梯井和集水坑部位都安装了测温管，在正常底板部位按照10米间距布设上、中、下三根测温管。
②测温工具
测温管用薄壁钢管制成，管底用薄钢板焊牢封底，内盛部分水，上端露出顶面以上至少100mm，塞上塞子或戴上管帽，防止浇灌时水泥浆或浇灌后异物进入管内。测温管在平面及竖向的位臵应准确并固定好。
③测温制度
在砼温度上升阶段，浇灌后5天内，每4小时测一次，温度下降阶段，每6小时测一次，每一测点在座标纸上最终要描绘出上、中、下三测孔的降温曲线。
2、内降外保
内降主要采用冷却循环水的方法降低混凝土的内部由于水泥水化产生的热量，现场采用?75的钢管S形布臵，由于混凝土浇筑时间存在差异，所以设臵了一个进水口两个出水口。出水口是否出水根据测定的混凝土内部温度及内外温差决定，并由安装的阀门控制。
外保主要采用塑料薄膜和麻袋进行覆盖养护，塑料薄膜和麻袋一定要搭接严密，不得有混凝土漏出，以确保混凝土的温度不产生急剧的下降，在实际施工过程中根据实际测的内外温差来决定是否加盖麻袋使混凝土的表面温度不下降。
保温保湿养护：
保温养护之目的，一是减少砼表面的热扩散，减少砼表面的温度梯度，防止产生表面裂缝；二是延长散热时间，充分发挥砼强度的潜力和
材料松驰特性，使平均总温差对砼产生拉应力小于砼抗拉强度，防止产生贯穿性裂缝。
保湿养护之目的，一是刚浇灌不久的砼处在凝固硬化阶段，水化的速度较快，适宜的潮湿条件可防止砼表面因脱水而产生干缩裂缝；二是砼在保温（25℃～40℃）及潮湿条件下可使水泥的水化作用顺利进行。早期抗拉能力上升很快，能提高砼极限拉伸和抗拉强度。
①养护：
砼浇灌完毕，经表面处理后，在其表面先覆盖一层塑料薄膜，再覆盖两层麻袋，塑料薄膜间应相互搭接好，使薄膜下面水气不会外逸。上下层草袋也须选合适，不能漏缝，并浇水养护。为防止雨水造成表面温度突降，在草袋上面还应再加盖一层塑料薄膜，相互间也应搭接好，并紧压在草袋上，防止被风吹开。其目的是隔离较低温度的雨水对草袋的影响，使砼表面已升高的温度不易散失，缩小砼内外温差，同时保持湿润养护。
②控制温差：
控制温差可以通过调整草袋层数达到，根据中国建筑第八工程局三公司实测草袋保温曲线资料，每增加一层草袋，草袋下的温度可升高5℃左右。
通过内降外保措施，使大体积混凝土的各相关温度指标控制在以下范围内：
①砼上表面与大气温差＜30℃
②砼上表面与中部温＜25℃
③每昼夜降温速率≤2℃
③养护时间：
一般养护时间为30天，由于采取了内降外保等措施使混凝土的内外温差得以很快的缩小，实际控制为20天，当砼上表面与中心温差＜25℃和砼上表面与大气温差＜30℃时，方拆除草袋。
大体积混凝土施工技术虽然已日趋成熟，但是对施工质量的控制贯穿着施工前原材料的准备、施工过程中的周密计划和严格操作、施工完
成后的认真养护，上述各个步骤均不能出现半点差错，否则必将导致大体积混凝土出现质量问题，甚至是质量事故。
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姓名：张力
工作单位：宿迁市建设工程监理咨询中心有限公司联系电话：138********