大體積混凝土施工質(zhì)量控制要點

大體積混凝土施工技術(shù)要點一般認為當混凝土構(gòu)件尺寸大到必須采取相應的技術(shù)措施，妥善處理內(nèi)外溫差值，合理解決溫度應力并控制裂縫開展的混凝土結(jié)構(gòu)，稱為大體積混凝土。高層建筑的箱形基礎或筏板基礎都有厚度較大的鋼筋混凝土底板，高層建筑的樁基礎則常有厚大的承臺，這些基礎底板和樁基承臺均屬大體積鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。還有較常見的一些厚大結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層樓板和大梁也屬大體積鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。其施工要點如下：一、混凝土原材料的選用原則和控制要點：1.1原材料的選用原則水泥：大體積混凝土宜選用低水化熱的水泥，以防止因水化熱過高而引起混凝土內(nèi)外溫差過大，從而導致混凝土內(nèi)部因溫差應力而產(chǎn)生裂縫。骨料：級配良好的骨料，可以有效改善混凝土的密實度。一般選用中砂、5~25mm的碎石。外加劑：外加劑可明顯改善混凝土的性能，如泵送劑能提高混凝土的泵送性能。摻和料：粉煤灰能減少水泥用量并有效降低水化熱。粉煤灰需水量小，可降低混凝土的用水量和水泥用量，還可減少混凝土自身的體積收縮。礦粉不僅可提高混凝土的和易性，改善混凝土的微觀結(jié)構(gòu)，提高抗?jié)B性，還可延遲凝結(jié)時間，降低混凝土早期水化熱。1.2原材料的控制要點做好混凝土原材料的監(jiān)控，凡經(jīng)過混凝土配合比設計選用的材料全部備齊、備足，并對原材料進行復試。施工過程中存在疑問的隨時抽樣復試，復試均采用施工總承包、監(jiān)理、預拌混凝土供貨商參加的三方見證抽樣方式。中間因材料供應、季節(jié)變化等原因需更換原材時，須報請總承包技術(shù)部門和監(jiān)理，并提供新配合比與原配合比的對比論證結(jié)果。在混凝土中摻加的外加劑及混合料的品種和摻量，應通過試驗確定；所用混凝土外加劑的質(zhì)量應符合現(xiàn)行的國家標準的有關(guān)規(guī)定；混凝土減水劑、粉煤灰或復合礦粉的摻量應滿足配合比設計。工程結(jié)構(gòu)所用水泥、砂石、外加劑、摻合料等混凝土用建筑材料，均具有法定檢測單位出的堿含量和集料堿活性檢測報告?；炷涟韬衔镏械目倝A含量的控制以配比設計計算書為準。二、大體積混凝土熱工計算2.1混凝土拌合物溫度計算：T0=[C1Tw(mw-Psms-Pgmg)+C1(PsmsTs+PgmgTg)+C2(mcTc+msTs+mgTg+mfTf)-C2(Psms+Pgmg)]÷[C1mw+C2(mc+ms+mg+mf)]（式2.1）式中：mw、mc、ms、mg、mf即水、水泥、砂、石子、煤灰用量（㎏）；Tw、Tc、Ts、Tg、Tf即水、水泥、砂、石子、煤灰的溫度（℃）；Ps、Pg——砂、石含水率（%）；C1、C2——水的比熱容（KJ/㎏*K）及溶解熱（KJ/㎏）。當骨料溫度＞0℃時，C1=4.2，C2=0.9；反之C1=2.1，C2=335；2.2拌合物的出機溫度：T1=T0-0.16(T0-Ti)（式2.2）式中：T0——混凝土拌合物溫度；Ti——攪拌機棚內(nèi)溫度。2.3混凝土澆筑溫度：T2=T1-(αt1+0.032n)×(T1-Ta)（式2.3）式中：T2——混凝土拌合物運輸?shù)綕仓攸c的溫度（℃）；Ta——混凝土拌合物運輸時的環(huán)境溫度（℃）。t1——混凝土拌合物自運輸?shù)綕仓臅r間（h）。n——混凝土拌合物運轉(zhuǎn)次數(shù)（罐車→混凝土泵→入模，故n=2）。α——溫度損失系數(shù)，當混凝土攪拌車輸送時，α=0.252.4水化熱絕熱溫升：Tmax=WQ(1-e-mt)/cρ（式2.4）式中：Tmax——混凝土的最大水化熱溫升值；W——每立方米混凝土水泥用量；Q——每千克水泥水化熱量（KJ/㎏）；c——混凝土的比熱容（KJ/㎏*K）；ρ——混凝土的質(zhì)量密度；m——與水泥品種、澆搗時溫度有關(guān)的經(jīng)驗系數(shù)；e——常數(shù)，為2.718t——混凝土澆筑后至計算時的天數(shù)（d）。2.5各齡期混凝土內(nèi)部實際最高溫度：T/max=Tj+Tmaxξ（式2.5）式中：Tj——混凝土入模溫度；ξ——不同的底板厚度、不同的齡期的降溫系數(shù)。2.6混凝土所需保溫材料的計算采用阻燃草簾進行覆蓋養(yǎng)護，所需保溫材料厚度按下式進行估算：δi=0.5Hλi(Tb-Ta)Kb/λ(Tmax-Tb)（式2.6）式中：δi——保溫材料料的厚度（m）；H——混凝土計算層厚度（m）；λi——保溫材料的導熱系數(shù)。Tb——混凝土表面溫度（℃）；Ta——混凝土澆筑后3~5d空氣平均溫度（℃）；Kb——傳熱系數(shù)修正值，視保溫材料的透風性能和風力情況定。Tmax——混凝土中心最高溫度（℃）；λ——混凝土的導熱系數(shù)。2.7混凝土表面溫度的計算：Tb(t)=Ta+4h/(H-h/)△T(t)（式2.7）式中：Tb(t)——齡期t時，混凝土的表面溫度（℃）。Ta——齡期t時，大氣平均溫度（℃）。H——混凝土計算厚度（m）H=h+2h/h——混凝土實際厚度（m）；h/——混凝土虛厚度。h/=kλ/β。k—計算折減系數(shù)。β—模板及保溫層傳熱系數(shù)。β=1/(∑δi/λi+1/βq)，βq—空氣層傳熱系數(shù)。T(t)——齡期t時，混凝土內(nèi)最高溫度與外界氣溫之差。△T(t)=Tmax–Ta三、現(xiàn)場施工技術(shù)要點和主要技術(shù)措施3.1混凝土配合比控制要點3.1.1在開盤鑒定時，若實際混凝土拌合物與試驗偏差較大、試泵送不理想，應對試驗配比進行調(diào)整。根據(jù)試驗配合比中的坍落度損失率，估算運輸、泵送坍落度損失值，以此控制混凝土出罐坍落度。施工期間如發(fā)現(xiàn)坍落度損失超過預期，應對試驗配比進行調(diào)整。3.1.3為了保證工程質(zhì)量，混凝土供應期間選派專人定期對混凝土攪拌的各種混凝土原材料、混凝土配比和計量進行試驗和檢查。3.1.4混凝土施工過程中，應根據(jù)成型后的混凝土構(gòu)件表觀質(zhì)量和混凝土的強度、抗?jié)B性能等檢驗報告和新拌混凝土工作性能等內(nèi)容，及時與攪拌站進行技術(shù)協(xié)調(diào)和溝通，促使商品混凝土質(zhì)量提高。3.1.5大體積混凝土在按照施工配合比攪拌時，應根據(jù)施工的環(huán)境溫度、試驗配合比和混凝土的絕熱溫升值、溫度及裂縫控制的要求，嚴格控制混凝土的強度值，施工完成后的混凝土強度（60d）不宜大于設計強度的1.2倍。3.2混凝土運輸?shù)目刂埔c3.2.1做好預拌混凝土進場前的預控措施，嚴格開盤鑒定制度。每批次、不同配合比的混凝土開盤前必須進行開盤鑒定，并在混凝土進場時第一車混凝土應隨車提供“開盤鑒定”所要求的資料，以便施工現(xiàn)場進行復核。3.2.2混凝土進場后及時按照事先確定的技術(shù)要求和驗收標準作好質(zhì)量驗收，對于不能滿目標要求的混凝土不得澆筑，并視情況對到場混凝土進行處理。3.2.3混凝土運輸?shù)浆F(xiàn)場后應均勻、不離析、不分層、組成成分（視情況進行現(xiàn)場復測）不發(fā)生變化，并能夠保證混凝土施工所需的稠度（坍落度）等工作性能?；炷涟韬衔镌谛读线^程中如發(fā)現(xiàn)拌合不均勻、離析、分層等質(zhì)量問題應立即停止卸料，作退場處理。3.2.4根據(jù)從混凝土攪拌站至施工現(xiàn)場的距離、路線以及現(xiàn)場混凝土澆筑量、澆筑進度計劃，合理安排運輸量和臺車頻數(shù)，以充分減少運輸過程中的坍落度損失、溫度損失情況。3.3混凝土泵送過程控制要點3.3.1混凝土泵送過程控制的目的主要是收集混凝土質(zhì)量參數(shù)（如坍落度及損失情況、流動性情況、穩(wěn)定性情況、泵送性情況等），以此作為修正混凝土配合比的依據(jù)；另一方面泵送車的選擇、泵送的線路布置合理性、泵送距離長短、泵送操作的準確等情況，是否順利澆筑，直接影響混凝土的質(zhì)量和對裂縫的控制，避免出現(xiàn)澆筑冷縫。3.3.2混凝土澆筑前應檢測混凝土坍落度和觀察混凝土拌合物的粘聚性和保水性，嚴格控制混凝土坍落度滿是施工要求，嚴禁往混凝土拌合物中加水方式強行澆筑，對于坍落度達不到施工要求時不得用于澆筑。3.3.3坍落度檢測次數(shù)為混凝土開盤后的前2罐車必須檢測，以后隨機抽測，但每臺班不少于10次，每澆筑100m3混凝土時必須作一次檢測，并作好檢測記錄；混凝土檢測取樣控制在卸料過程中從卸料量的1/4至3／4之間采取，坍落度檢測在20min內(nèi)完成，強度試件的制作在40min內(nèi)完成。3.3.4泵送的關(guān)鍵控制點與常規(guī)施工無異，主要是合理布置泵管和安放泵車，正確啟動泵車，檢查泵管連接、支撐是否牢固等。3.4混凝土澆筑及養(yǎng)護控制要點3.4.1大體積混凝土澆筑方案大體積混凝土的澆筑有全面分層、分段分層、斜面分層三種方式。全面分層：澆筑混凝土時從短邊開始，沿長邊方向進行澆筑，要求在逐層澆筑過程中，第二層混凝土要在第一層混凝土初凝前澆筑完畢。分段分層：澆筑混凝土時結(jié)構(gòu)沿長邊方向分成若干段，澆筑工作從底層開始，當?shù)谝粚踊炷翝仓欢伍L度后，便回頭澆筑第二層，當?shù)诙訚仓欢伍L度后，回頭澆筑第三層，如此向前呈階梯形推進。分段分層方案適用于結(jié)構(gòu)厚度不大而面積或長度較大的情況。斜面分層：混凝土一次澆筑到頂，由混凝土自然流淌而形成斜面，混凝土振搗工作從澆筑層下端開始逐漸上移。大體積混凝土宜采用斜面式薄層澆搗，利用自然流淌形成斜坡，每層厚度按垂直于斜面的距離計算，不大于振動棒的有效振搗深度，一般取500mm左右。斜面分層方案多用于長度較大的結(jié)構(gòu)。斜面薄層澆筑示意圖3.4.2大體積混凝土的振搗在澆筑過程中，混凝土振搗是一個重要環(huán)節(jié)，一定要嚴格按操作規(guī)程操作，做到快插慢拔，快插是為了防止上層混凝土振實后而下層混凝土內(nèi)氣泡無法排出，慢拔是為了能使混凝土能填滿棒所造成的空洞。在振搗過程中，振搗棒略上下抽動，使混凝土振搗密實，插點要均勻，插點之間距離控制在50cm，離開模板距離不小于20cm。采用單一的行列形式，不要與交錯式混用，以免漏振，振搗點時間要掌握好，不要過長，也不要過短，一般控制在20～30s之間，直至混凝土表面泛漿，不出現(xiàn)氣泡，混凝土不再下沉為止。振搗過程中，避免觸及鋼筋、模板，以免發(fā)生移位、跑?，F(xiàn)象。在澆筑過程中正確控制間歇時間，上層混凝土應在下層混凝土初凝之前澆筑完畢，并在振搗上層混凝土時，振搗棒插入下層至少5cm，使上下層混凝土之間更好的結(jié)合。為保證插入精度，在距振搗棒端部65cm處捆綁紅色皮筋作為深度標記。根據(jù)混凝土澆筑時的自然坡度，在每個澆筑帶的前、后、中部布置多道振搗點，通過混凝土的振動流淌達到均勻鋪攤的要求。為防止混凝土集中堆積，先振搗出料口處混凝土，形成自然流淌坡度，然后全面振搗，嚴格控制振搗時間、移動間距和插入深度，以確保整個混凝土的澆筑質(zhì)量。3.4.3大體積混凝土的養(yǎng)護大體積混凝土養(yǎng)護分保溫法和保濕法兩種，通常采用保溫法。混凝土終凝前必須進行二次抹面工作，減少表面收縮裂縫，并用塑料薄膜和草簾覆蓋，塑料薄膜及草簾之間相互搭接200mm，以減少水分的散發(fā)。覆蓋的草簾厚度參照保溫材料（式2.6）計算結(jié)果。對結(jié)構(gòu)邊緣、棱角部位應增加保溫層厚度，以此降低混凝土表面與大氣溫差，避免由于溫差過大而造成的溫度裂縫。保溫層在混凝土達到混凝土強度標準值的50%后、內(nèi)外溫差及表面與大氣最低溫差均小于15℃時，方可拆除。3.5大體積混凝土測溫控制要點3.5.1測溫的目的大體積混凝土因其內(nèi)部的水泥水化熱引起溫度及溫度應力變化，易產(chǎn)生結(jié)構(gòu)裂縫，因此，控制混凝土溫差裂縫在大體積混凝土施工中是非常必要的。根據(jù)規(guī)范，要將大體積混凝土的內(nèi)表溫差限定在25℃以內(nèi)。為掌握基礎內(nèi)部實際溫度變化情況，防止內(nèi)外溫差超限值而產(chǎn)生收縮裂縫。對基礎底板內(nèi)外部位進行測溫記錄，密切監(jiān)視溫差波動，以指導混凝土的養(yǎng)護工作。3.5.2溫度檢測儀器大體積混凝土測溫宜采用電子測溫儀。如北京產(chǎn)JDC－2型建筑用接觸式熱電偶測溫儀測溫精度為±0.5℃，其原理是利用熱電效應的關(guān)系量測測體溫度，具有測量精度高、測點布設方便等特點，能夠滿足大體積混凝土溫度測設要求，它是通過預埋固定在混凝土內(nèi)的測溫導線，導線一頭伸出混凝土結(jié)構(gòu)外側(cè)，再通過配套的顯示儀表讀測數(shù)據(jù)。3.5.3溫度監(jiān)測點的布設（1）測溫點根據(jù)底板的澆筑方向、結(jié)構(gòu)特點及預計溫度場布置；對每一個測點，沿深度方向約@500mm布置傳感器，上、下兩點各距上、下表面250mm。每個施工段在平面中心布置1個點位，對稱中線的位置平面上每10m左右布置1個點位，靠邊的點位距邊沿（或后澆帶）1000mm。每個點位上的若干個傳感器綁扎在一根鋼筋上，然后再固定在底板上，上端露出底板面50cm，并設置明顯標志以便于尋找和保護。（2）根據(jù)測溫方案計劃對現(xiàn)場所有測溫點進行編號。（3）除埋在混凝土里面的傳感器外，第一次溫度檢測過程中，另外使用2個傳感器分別檢測養(yǎng)護層下混凝土的表面溫度及大氣溫度。3.5.4溫度監(jiān)測頻度的控制對于混凝土的測溫時間及測溫頻度，主要根據(jù)混凝土升溫、降溫階段進行，初期混凝土升溫較快；根據(jù)經(jīng)驗，混凝土內(nèi)部的溫升主要集中在澆筑后的3～5d，此時溫升可達到或接近最高峰值，之后緩慢降溫；因此，在混凝土1～4天的溫度上升階段每2h測一次，以后每4小時測一次，大氣溫度在混凝土溫度上升階段也每2h測記一次，以后每天測3次。3.5.5溫度監(jiān)測保證措施（l）從支模、鋼筋綁扎到混凝土澆筑全過程，應注意對測溫點的成品保護，不得損壞監(jiān)測點的感應頭和導線，過程中發(fā)現(xiàn)感應探頭損壞的應在混凝土澆筑前進行恢復或更換。（2）按不同季節(jié)和氣溫狀況在混凝土入泵、澆筑地點抽測入泵和入模溫度，以掌控溫度損失，進一步調(diào)整混凝土拌合物出機溫度，使