大體積混凝土施工技術(shù)及控制要點淺析

大體積混凝土施工技術(shù)及控制要點淺析1概述工作的重點就是針對大體積混凝土體積龐大、結(jié)構(gòu)厚實的構(gòu)型特點，解決由此導(dǎo)致的內(nèi)外溫差大、易裂變的問題。一切的一切均圍繞這些問題展開并加以解決。找到合理有效的方法和措施，促進工程質(zhì)量的提高，助力業(yè)界相關(guān)的有益探索和整體水平的提升，即為本文的宗旨。2大體積混凝土的特質(zhì)大體積混凝土體積龐大、結(jié)構(gòu)厚實，施工澆筑的連續(xù)和銜接及配比和養(yǎng)護等均有別于一般尋常體量混凝土結(jié)構(gòu)的要求。3大體積混凝土施工中面臨的問題3.1水化熱的問題水化熱的問題是大體積混凝土首要解決的問題。因其體積大、升溫快的特點，加之厚度遠大于尋?；炷两Y(jié)構(gòu)之厚度，表面系數(shù)相對低，內(nèi)部產(chǎn)生的水化熱不易及時排出，且內(nèi)層溫度大大高于外層溫度，使得該溫差的不均衡性極易導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫，直接影響混凝土強度和質(zhì)量。3.2裂縫問題除水化熱導(dǎo)致的裂縫外，主要還有混凝土自縮、約束力因素及外界溫度影響導(dǎo)致的裂縫。所謂混凝土自縮就是水泥硬化過程中失水量大于自身的自縮值時，結(jié)構(gòu)出現(xiàn)自縮現(xiàn)象，進而引發(fā)裂縫出現(xiàn)；約束力因素即外部的約束力和混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部硬化過程中應(yīng)變產(chǎn)生的內(nèi)部約束力共同作用而導(dǎo)致的結(jié)構(gòu)裂縫現(xiàn)象；外界溫度影響因素即外界氣溫的劇烈變化兼養(yǎng)護性的防護失當(dāng)，使得混凝土外層與內(nèi)層溫度差異較大，由此引發(fā)的應(yīng)變差異也會導(dǎo)致裂縫出現(xiàn)。3.3混凝土泌水問題混凝土產(chǎn)生泌水的原因，比較一致的觀點是混凝土澆筑后到凝結(jié)期間，由于各自的組分密度不同，骨料和水泥漿下沉、水分上升，從而在混凝土表面析出水分的現(xiàn)象稱之為泌水。骨料與水泥漿體分離即為離析；水分上浮溢出即為泌水。易在大體積混凝土分層、分段澆筑間隙階段出現(xiàn)。泌水后的混凝土各組分結(jié)合不均勻，泌水部位有空隙缺陷，使得混凝土強度降低。對混凝土抗?jié)B性、耐久性、抗凍性影響較大。解決水化熱、溫度控制和裂縫的三大問題就是大體積混凝土施工中的中心工作。裂縫的成因系多種因素，關(guān)鍵所在就是找出問題的成因，有的放矢采取有效措施，從根源上予以解決。4應(yīng)對措施4.1水泥品種選定首要的問題就是解決混凝土水化熱的問題，為此選擇水泥品種成為首選重點。主要從兩方面加以考量：一是水化熱要小，二是水泥用量要少，要充分利用好中后期強度，盡可能降低水泥用量。再兼顧到很多大體積混凝土在基礎(chǔ)筏板部位，往往有抗?jié)B要求，傳統(tǒng)選擇普通硅酸鹽水泥或大壩水泥為多，現(xiàn)行的規(guī)范GB50496—2018大體積混凝土施工標(biāo)準(zhǔn)提倡選用水化熱低的通用硅酸鹽水泥，并且對水化熱指標(biāo)有具體的要求：3d水化熱不宜大于250kJ/kg，7d水化熱不宜大于280kJ/kg；選用52.5強度等級水泥時，7d水化熱不宜大于300kJ/kg。4.2優(yōu)選材料優(yōu)化配合比粗集料選用優(yōu)質(zhì)的連續(xù)級配水洗碎石；細(xì)集料選用級配合理、質(zhì)地均勻、細(xì)度適中的水洗中粗砂；采用高效能緩凝減水劑，其作用在于減少單位配比中的用水量，延緩早期水化作用進程，控制其反應(yīng)速度，從而避免熱峰值集中出現(xiàn)；添加復(fù)合纖維，作用在于增強鋼筋與混凝土之間的握裹力，增強混凝土抗裂性能；摻用優(yōu)質(zhì)粉煤灰能夠充分發(fā)揮其物理填充作用，避免泌水等問題的出現(xiàn)，延緩水化熱熱峰值集中出現(xiàn)；膨脹劑可“抵御”混凝土的凝結(jié)收縮，利用混凝土收縮補償原理提高混凝土的抗裂性能，同時保證混凝土外形的精準(zhǔn)；選用細(xì)度的細(xì)集料和水泥，有利于防止泌水現(xiàn)象出現(xiàn)，同時相對增加水泥用量、減少減水劑用量、避免混凝土過振都可防止泌水現(xiàn)象出現(xiàn)。4.3嚴(yán)控溫度溫度控制就是對混凝土的入模溫度及混凝土內(nèi)層最高溫度、表里層的溫差進行控制和人工干預(yù)。GB50496—2018大體積混凝土施工標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：混凝土入模溫度不宜大于50℃；混凝土澆筑體里表溫差不宜大于25℃；降溫速率不宜大于2℃/d；拆除保溫覆蓋時混凝土澆筑體表面與大氣溫差不應(yīng)大于20℃。施工中均要嚴(yán)格遵照規(guī)范要求、按照施工方案的要求實施，均有相應(yīng)的熱工計算指導(dǎo)。達不到要求，就要人工干預(yù)。一般有下列一些方法：1)預(yù)制混凝土用水摻加小冰塊，用以降低混凝土入模溫度；2)覆蓋保溫、保濕層；3)暖棚保溫法；4)混凝土澆筑體內(nèi)層布設(shè)通水冷卻熱交換管等。4.4澆筑措施一般采用分層澆筑法，以便充分利用澆筑面散熱，減少裂縫出現(xiàn)的幾率。混凝土澆筑體平面面積不是很大的情況下，采用全面分層法；面積趨中的情況下，采用分段分層法；平面面積較大的情況下，采用斜面分層推進法。混凝土的振搗是緊隨混凝土澆筑推進方向進行，一定要在舊的澆筑層初凝前進行新的澆筑層的澆筑銜接。操作中注意監(jiān)控混凝土坍落度，保證入模混凝土的和易性合格。4.5養(yǎng)護工作混凝土養(yǎng)護工作是保證混凝土質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，其宗旨就是保持適宜的溫度、濕度，將混凝土澆筑體內(nèi)外溫度差控制在合理范圍內(nèi)，促進混凝土強度穩(wěn)定提升，同時防止混凝土裂縫的產(chǎn)生和發(fā)展?；炷琉B(yǎng)護主要有下列幾種方法加以實施：1)保溫、保濕覆蓋法，這是最常用的方法；2)淋水保濕法；3)噴霧保濕法；4)暖棚保溫法；5)電熱保溫法；6)蒸汽保溫、保濕法等。4.6其他輔助措施1)做好溫度監(jiān)測的基礎(chǔ)工作；2)由于大體積混凝土澆筑工作的時效性、連續(xù)性的特點，客觀上要求施工現(xiàn)場具備雙電源供電，或者配有臨時發(fā)電機備用；3)有應(yīng)急混凝土攪拌站待命，以備不時之需；4)墊層上加設(shè)滑動層，可減小外部約束力對大體積混凝土澆筑體應(yīng)變影響，有利于防止混凝土裂縫的產(chǎn)生；5)要防止地質(zhì)沉降造成的塌陷裂縫。5工程實例某地5×350MW火力發(fā)電廠205m鋼筋混凝土煙囪：外筒直徑11.5m～21.7m，壁厚300mm～600mm，50m標(biāo)高以上混凝土強度C30，50m標(biāo)高以下為C40；基礎(chǔ)為圓環(huán)型筏板，基礎(chǔ)埋深－5.000m，混凝土強度C40，圓環(huán)外徑30.40m，圓環(huán)內(nèi)徑12.80m，筏板厚度2.40m，環(huán)壁沿外壁斜向放腳至筏板。選用普硅水泥P.O42.5，水泥用量338kg/m3，水170kg/m3，配比中有外加劑、礦粉、聚丙烯纖維，強度C40。5.1混凝土水化熱溫升值計算12d的內(nèi)外溫差：53.0－33.79=19.21℃＜20℃；18d的內(nèi)外溫差：43.2－33.79=9.41℃＜10℃。5.3溫差監(jiān)測不同的部位、不同的深度進行測溫布點；根據(jù)各齡期混凝土內(nèi)部中心溫度計算值，混凝土澆搗后3d內(nèi)每隔2h測溫一次，以后每隔4h～6h測溫一次，12d以后每天測溫一次。若有異常現(xiàn)象出現(xiàn)，及時采取措施人工干預(yù)。5.4混凝土養(yǎng)護在混凝土初凝后，為減少升溫階段內(nèi)外溫差，防止表面裂縫出現(xiàn)，需及時澆水養(yǎng)護，讓混凝土始終保持濕潤狀態(tài)(混凝土表面覆蓋一層塑料薄膜，外面再覆蓋兩層麻袋)。工程質(zhì)量保證措施1、質(zhì)量目標(biāo)本工程質(zhì)量目標(biāo)為合格。為確保工程質(zhì)量，從質(zhì)量管理體系的各工序質(zhì)量程度網(wǎng)絡(luò)控制兩大方面嚴(yán)格控制，并制定出相應(yīng)的質(zhì)量保證措施以確保工程的質(zhì)量。質(zhì)量保證體系的管理組織，從公司到項目部，配套管理，形成嚴(yán)格的統(tǒng)一管理體系，定員定崗責(zé)任到人。2、質(zhì)量保證體系（1）、建立健全質(zhì)量保證體系，配備足夠的專業(yè)質(zhì)量檢查人員，確保工程質(zhì)量。（2）、加強技術(shù)管理，認(rèn)真貫徹國家規(guī)范、操作規(guī)程及各項管理制度，確確崗位責(zé)任制，組織學(xué)習(xí)圖紙、施工組織設(shè)計和工藝卡，做好技術(shù)交底工作，并建立技術(shù)考核制度。（3）、施工過程中，按部位檢查操作方法和施工效果、及時糾正差錯。按部位及時填寫應(yīng)檢查項目的隱、預(yù)檢記錄單，接受建設(shè)單位和質(zhì)量檢查人員檢查。督促班組執(zhí)行自檢、互檢制和崗位責(zé)任制。工程變更應(yīng)提前辦理。如發(fā)生涉及結(jié)構(gòu)的質(zhì)量問題必須及時上報、不準(zhǔn)擅自處理。（4）、測量、定位、放線必須準(zhǔn)確，嚴(yán)格按施工測量定位方案進行。定位控制樁要保護好，不得擾動。（5）、綁扎鋼筋前要熟悉圖紙，近配料檢查加工的鋼筋品種、規(guī)格、數(shù)量和形狀，是否符合要求。焊接接頭經(jīng)施焊人員自檢后，抽樣送到試驗室進行機械性能試驗。（6）、所有材料和半成品進場應(yīng)有出廠合格證或檢驗報告，鋼材應(yīng)雙控（合格證和檢驗報告）。砼配合比示經(jīng)試驗室和技術(shù)經(jīng)理同意，不得擅自變動。原材料計量要準(zhǔn)確，坍落度要嚴(yán)格控制，不得隨意加水，攪拌機后臺掛牌，標(biāo)明配合比和每盤砼用料，砂、石、水泥要做原材料試驗。砼要振搗密實，防止漏振。拆模后加強澆水養(yǎng)護，進行濕潤養(yǎng)護并養(yǎng)護。（7）、嚴(yán)格工序交接制度。要及時做好隱蔽工程驗收記錄，認(rèn)真填寫施工日記，確保技術(shù)資料完整。（8）、堅持預(yù)先定標(biāo)準(zhǔn)、定樣板、定材料、定做法。進場材料、半成品和加工品應(yīng)執(zhí)行驗收手續(xù)，不符合要求的材料不得進場。（9）、土建和水電、安裝由現(xiàn)場統(tǒng)一指揮，及時做好預(yù)埋件，認(rèn)真做好各分項工程施工情況及檢查記錄和隱蔽工程驗收記錄，及時簽證。（10）、執(zhí)行砼澆筑令和模板拆除令制度。（11）、推行全面質(zhì)量管理，現(xiàn)場成立QC小組，以保證工程優(yōu)良，各工種施工均應(yīng)遵照有關(guān)施工規(guī)范和施工工藝要求。（12）、對垂直度偏差的高程控制，設(shè)立專門測量放線小組，測量儀器及工具等須事先校正。（13）、建立崗位責(zé)任制，操作人員姓名、年齡、級別實行掛牌上崗，分段負(fù)責(zé)，質(zhì)量優(yōu)劣與獎金掛鉤。（14）、設(shè)備要開箱檢驗，了解設(shè)備狀況（觀感）并做好記錄和簽證。（15）、所有半成品存放應(yīng)有防水防濕措施，成品保護要設(shè)專人負(fù)責(zé)。還要選派看管人員。（16）、接受建設(shè)單位、設(shè)計部門、監(jiān)理單位及質(zhì)量監(jiān)督部門對本工程質(zhì)量進行監(jiān)督和指導(dǎo)。（1