剖析大体积混凝土施工论文

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摘要：哈尔滨市某工程基础采用预制静压桩柱下独立基础和片筏板基础，片筏板基础板厚900mm，局部位混凝土深约厚达5.6m，属于典型的大体积混凝土。混凝土强度等级C45P6。墙、柱为C60P8，大体积混凝土底板施工具有水化热高、收缩量大、容易开裂等特点，是一个施工重点和难点部位。

关键词：大体积混凝土裂缝施工方法

1大体积混凝土裂缝类型及裂缝产生原因分析

大体积混凝土结构裂缝主要包括干燥收缩裂缝、塑性收缩裂缝、安定性裂缝、温差裂缝、碳化收缩裂缝等。

1.1收缩裂缝。混凝土在逐渐散热和硬化过程中会导致其体积的收缩，对于大体积混凝土，这种收缩更加明显。如果混凝土的收缩受到外界的约束，就会在混凝土体内产生相应的收缩应力，当产生的收缩应力超过当时的混凝土极限抗拉强度，就会在混凝土中产生收缩裂缝。影响混凝土收缩的主要因素主要是混凝土中的用水量、水泥用量及水泥品种。混凝土中的用水量和水泥用量越高，混凝土收缩就越大。水泥品种对干缩量及收缩量也有很大的影响，一般中低热水泥和粉煤灰水泥的收缩量较小。

1.2塑性收缩也是大体积混凝土收缩一个主要来源。在水泥活性大、混凝土温度较高或者水灰比较低的条件下，混凝土的泌水明显减少，表面蒸发的水分不能及时得到补充，这时混凝土尚处于塑性状态，稍微受到一点拉力，混凝土的表面就会出现分布不规则的裂缝。出现裂缝以后，混凝土体内的水分蒸发进一步加快，于是裂缝迅速扩展。所以在这种情况下混凝土浇筑后需要及早覆盖养生。

1.3温差裂缝混凝土内部和外部的温差过大会产生裂缝。温差裂缝产生的主要原因是水泥水化热引起的混凝土内部和混凝土表面的温差过大。温差的产生主要有三种情况：

第一种是在混凝土浇筑初期，这一阶段产生大量的水化热，形成内外温差并导致混凝土开裂，这种裂缝一般产生在混凝土浇筑后的第3天。

第二种是在拆模前后，这时混凝土表面温度下降很快，从而导致裂缝产生。

第三种情况是当混凝土内部温度高达峰值后，热量逐渐散发而达到使用温度或最低温度，它们与最高温度的差值即内部温差。这三种温差都会产生裂缝，但最严重的是水化热引起的内外温差。

1.4安定性裂缝安定性裂缝表现为龟裂，主要是由于水泥安定性不合格而引起。

2裂缝的防治措施

2.1设计措施。

2.1.1精心设计混凝土配合比。

2.1.2增配构造筋，提高抗裂性能。

2.1.3避免结构突变产生应力集中。

2.1.4在易裂的边缘部位设置暗梁，提高该部位的配筋率，提高混凝土的极限抗拉强度。

2.1.5在结构设计中应充分考虑施工时的气候特征，合理设置后浇缝。

2.2原材料控制措施。

2.2.1尽量选用低热或中热水泥，在条件许可的情况下，应优先选用收缩性小的或具有微膨胀性的水泥。减少混凝土内的拉应力，提高混凝土的抗裂能力。

2.2.2适当搀加粉煤灰。混凝土中掺用粉煤灰后，可提高混凝土的抗渗性、耐久性，减少收缩，降低胶凝材料体系的水化热，提高混凝土的抗拉强度，抑制碱骨料反应，减少新拌混凝土的泌水等。

2.2.3选择级配良好的骨料。应选择线膨胀系数小、岩石弹模较低、表面清洁无弱包裹层、级配良好的骨料，尽量采用中砂，严格控制砂、石子的含泥量。控制水灰比在0.6以下。还可以在混凝土中掺缓凝剂，减缓浇筑速度，以利于散热。

2.2.4适当选用高效减水剂和引气剂。

2.3施工方法控制措施大体积混凝土施工时内部应适当预留一些孔道，在内部通循环冷水或冷气冷却，降温速度不应超过0.5℃～1.0℃/h。对大型设备基础可采用分块分层浇筑，以利于水化热散发和减少约束作用。还应加强混凝土的浇灌振捣，提高密实度。尽可能晚拆模，拆模后混凝土表面温度不应下降15℃以上。尽量采用两次振捣技术，改善混凝土强度，提高抗裂性。

2.4温度控制措施混凝土温度和温度变化对混凝土裂缝是极其敏感的。当混凝土从零应力温度降低到混凝土开裂温度时，混凝土拉应力超过了此时的混凝土极限拉应力。因此，通过应降低混凝土内水化热温度和混凝土初始温度，减少和避免裂缝风险。

3大体积混凝土施工措施

大体积混凝土施工重点主要是将温度应力产生的不利影响减少到最小，防止和降低裂缝的产生和发展。因此本工程采取如下施工措施：

3.1混凝土配合比。考虑到水泥水化热引起的温度应力和温度变形，在混凝土级配及施工过程中选用32.5普通硅酸盐水泥，山砂，山石。外加剂采用WG-I高效复合防水剂，在混凝土中掺入水泥重量0.8%，初凝时间控制在12～14h。掺入粉煤灰，以替代部分水泥用量，推迟混凝土强度的增长，从而减少水泥水化热的不利影响。采用华能Ⅱ级粉煤灰，细度符合国家现行标准的规定。施工期间，要根据天气及材料等实际情况，及时调整配比，并且应避免在雨天施工。提高混凝土抗拉强度，保证骨料级配良好。控制石子、砂子的含泥量不超过1%和3%，且不得含有其他杂质。

3.2温度控制。为控制好混凝土内部温度与表面温度之差不超过25℃，施工中必须采取控温措施。

3.2.1尽量降低混凝土入模浇筑温度，必要时用湿润草帘遮盖泵管。

3.2.2为防止混凝土表面散热过快，避免内、外温差过大而产生裂缝，混凝土终凝后，立即搭设大棚进行保温养护，大棚保温养护时间根据测温控制，当混凝土表面温度与大气温度基本相同时（约4～5d），撤掉大棚保温养护，改为浇水养护。浇水养护不得少于14d；保湿保温养护措施：先铺一层塑料布，上面铺二层草帘子，根据温差来决定草帘子的增加量。

3.3浇筑方案。本工程地下室底板尺寸较大，为防止冷缝出现，采用泵送商品混凝土，施工时采取斜面分层、依次推进、整体浇筑的方法，使每次叠合层面的浇注间隔时间不得大于8h，小于混凝土的初凝时间。现场采用2台砼输送泵。要求施工队准备四组人，结合现场具体浇筑实际情况调动，要求一定确保每一下料口混凝土能很好地覆盖上层已浇筑的混凝土，避免形成冷缝。采用2台砼泵从两侧开始后退浇筑，保证浇筑的整体性。浇筑完核心筒后，整体推进，直至完成。

3.4方案可行性计算。混凝土浇筑方法为斜面分层布料方法施工，即“一个坡度、分层浇筑、循序渐进”。混凝土泵车采取“z”形行走路线。经现场与搅拌站技术人员研究，泵浇筑速度20m3/h。混凝土初凝时间为10～12h。在整个浇筑过程中，混凝土泵车循环最大距离为9m。公务员之家

3.5混凝土的振捣。在每一下料口，三个振捣手均匀分布在整个斜面，沿图示中小箭头方向推进，确保不漏振，使新泵出的混凝土与上一斜面混凝土充分密实地结合。振捣应及时、到位，避免混凝土中石子流入坡底，发生离析现象。混凝土采用机械振捣棒振捣。振捣棒的操作，要做到“快插慢拔”，上下抽动，均匀振捣，插点要均匀排列，插点采用并列式和交错式均可；插点间距为300～400mm，插入到下层尚未初凝的混凝土中约50～100mm，振捣时应依次进行，不要跳跃式振捣，以防发生漏振。每一振点的振捣延续时间30s，使混凝土表面水分不再显著下沉、不出现气泡、表面泛出灰浆为止。为使混凝土振捣密实，每台混凝土泵出料口配备4台振捣棒，分三道布置。第一道布置在出料点，使混凝土形成自然流淌坡度，第二道布置在坡脚处，确保混凝土下部密实，第三道布置在斜面中部，在斜面上各点要严格控制振捣时间、移动距离和插入深度。

3.6混凝土表面处理。大体积混凝土的表面水泥浆较厚，且泌水现象严重，应仔细处理。对于表面泌水，当每层混凝土浇筑接近尾声时，应人为将水引向低洼边部，处缩为小水潭，然后用小水泵将水抽至附近排水井。在混凝土浇筑后4～8h内，将部分浮浆清掉，初步用长刮尺刮平，然后用木抹子搓平压实。在初凝以后，混凝土表面会出现龟裂，终凝要前进行二次抹压，以便将龟裂纹消除，注意宜晚不宜早。

通过精心策划，严格管理，合理控制施工质量，对该工程的大体积砼浇筑成形后进行实体检测，未发生影响工程质量的问题，取得较为明显的施工效果。