對(duì)大體積混凝土施工中若干問題的討論

        摘 要:大體積混凝土產(chǎn)生裂縫的原因是多種多樣的,裂縫控制是個(gè)系統(tǒng)工程,涉及設(shè)計(jì)、施工、材料、生產(chǎn)、現(xiàn)場(chǎng)養(yǎng)護(hù)等多方面,為了保證工程的質(zhì)量,必須在設(shè)計(jì)、施工等過程中采取相應(yīng)的、可靠的技術(shù)措施才能有效地控制和減少大體積砼裂縫的發(fā)生。

  關(guān)鍵詞:大體積混凝土,施工,管理,質(zhì)量

  一、大體積混凝土問題原因分析

  (一)混凝土組成成分較過去復(fù)雜,為滿足一些工程對(duì)混凝土性能的特殊要求,大體積混凝土結(jié)構(gòu)物或者構(gòu)件體積龐大、混凝土用量大,由此導(dǎo)致工程條件復(fù)雜多樣;炷恋慕M份相應(yīng)變化較大。

  1、施工時(shí)間長(zhǎng),外界條件變化大。

  2、混凝土的厚度越來越大。水泥水化熱散發(fā)困難,使得混凝土澆筑后溫度升高幅度(最高可達(dá)80℃以上)出現(xiàn)可觀的膨脹量;到了后期降溫階段,又會(huì)出現(xiàn)相應(yīng)的可觀的度收縮。大體積混凝土中配筋量一般相對(duì)又較小,容易在后期降溫階段因?yàn)闇囟仁湛s過快而使混凝土中出現(xiàn)嚴(yán)重的貫穿性裂縫,嚴(yán)重降低大體積混凝土的整體性、抗?jié)B能力等。如陜西移動(dòng)全球通商務(wù)大廈,局部混凝土厚度就達(dá)到7m。

  3、對(duì)裂縫的控制要求高。大體積混凝土多用于壩體、基礎(chǔ)、防爆廠房等,對(duì)構(gòu)件的要求除了一般的強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性等之外,還有整體性、防水性、抗?jié)B性等諸多要求。所以在大體積混凝土質(zhì)量控制中,混凝土裂縫的控制成為問題的關(guān)鍵。

  根據(jù)有關(guān)資料,混凝土早期裂縫80%左右由施工因素造成的,15%左右因混凝土材料方面的原因造成,5%左右因設(shè)計(jì)不當(dāng)造成。

  (二)混凝土本身的影響

  1、混凝土的體積穩(wěn)定性是指混凝土在抵抗物理、化學(xué)作用下產(chǎn)生變形的能力。體積穩(wěn)定性不好致使混凝土的抗?jié)B性性能降低,溶液性的物質(zhì)滲透到混凝土中,造成混凝土的耐久性能下降。

  2、收縮是混凝土本身所固有的一種重要特性。在沒有負(fù)載的情況下,混凝土的開裂往往由于收縮變形而導(dǎo)致。如:干燥收縮,自收縮,塑性收縮,化學(xué)減縮,溫度收縮。

  3、混凝土的徐變。在任意荷載作用下,混凝土結(jié)構(gòu)除了發(fā)生彈性變形外,還產(chǎn)生一種隨時(shí)間緩慢增加的非彈性變形,稱為“徐變變形”。

  4、混凝土所用材料的影響。水泥的細(xì)度問題是需要我們特別關(guān)注的,水泥的細(xì)度越細(xì),混凝土越容易開裂;炷凉橇系暮嗔吭礁咴饺菀组_裂。試驗(yàn)表明摻化學(xué)外加劑的混凝土干縮值較大等。

  (三)其他因素的影響

  1、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)因素。在實(shí)際工程中,可以通過理論計(jì)算來控制裂縫;通常采用構(gòu)造設(shè)計(jì)來對(duì)變形作用引起的裂縫加以控制。

  2、施工方面的因素:違章施工、不當(dāng)施工造成混凝土裂縫,如振搗方式不當(dāng),混凝土養(yǎng)護(hù)不當(dāng),環(huán)境氣候的因素等。

  二、施工管理要點(diǎn)

  (一)混凝土的配制

  在混凝土配合比設(shè)計(jì)中盡量控制好水灰比,以減少干縮,同時(shí)摻加合適的減水劑。嚴(yán)格控制混凝土攪拌和施工中的配合比,混凝土的用水量絕對(duì)不能大于配合比設(shè)計(jì)所給定的用水量。在混凝土拌制過程中,要嚴(yán)格控制原材料計(jì)量準(zhǔn)確,同時(shí),嚴(yán)格控制混凝土出現(xiàn)塌落度。

  (二)混凝土的澆筑

  改善混凝土的攪拌加工工藝,在傳統(tǒng)的“三冷技術(shù)”的基礎(chǔ)上采用“二次風(fēng)冷”新工藝,降低混凝土的澆筑溫度。澆筑順序采用“分段定點(diǎn),一個(gè)坡度,薄層澆筑,循序推進(jìn),一次到頂”的方法,一次整體連續(xù)澆筑結(jié)束。合理安排施工工序,分層、分塊澆筑,以利于散熱,減少溫度應(yīng)力;炷翝仓(yīng)連續(xù)進(jìn)行,澆筑過程中要進(jìn)行振搗方可密實(shí)。振搗時(shí)間應(yīng)均勻一致以表面泛漿為宜,間距要均勻,以振搗力波及范圍重疊二分之一為宜,澆筑完畢后,表面要壓實(shí)、抹平,以防止表面裂縫。在寒冷季節(jié),混凝土表面需用塑料薄膜加草席覆蓋保溫,以保證混凝土表面不受凍。盡量避開在太陽輻射較高的時(shí)間澆筑,若由于工程需要在夏季施工,則盡量避開正午高溫時(shí)段,繳筑盡量安排在夜間進(jìn)行或采用搭設(shè)遮陽板等輔助措施控制混凝土的溫升。

  (三)混凝土的拆模

  1、控制拆模時(shí)間

  混凝土在實(shí)際溫度養(yǎng)護(hù)的條件下,強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的75%以上,混凝土中心與表面最低溫度控制在25℃以內(nèi),預(yù)計(jì)拆模后混凝土表面溫降不超過9℃以上允許拆模。

  2、表面隔熱保護(hù)

  混凝土澆筑后,由于內(nèi)部較表面散熱快,會(huì)形成內(nèi)外溫差,表面收縮受內(nèi)部約束產(chǎn)生拉應(yīng)力,這種拉應(yīng)力通常很小,不至于超過混凝土的抗拉強(qiáng)度而產(chǎn)生裂縫。但是,如果此時(shí)受到冷空氣的襲擊,或者過分通風(fēng)散熱,使表面溫度降溫過大就很容易導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生,所以,在混凝土拆模后,特別是低溫季節(jié),在拆模后立即采取表面保護(hù),防止表面降溫過大,引起裂縫。

  (四)混凝土的養(yǎng)護(hù)

  加強(qiáng)混凝土的早期養(yǎng)護(hù),延長(zhǎng)混凝土的養(yǎng)護(hù)時(shí)間;炷翝仓戤吅,應(yīng)及時(shí)灑水養(yǎng)護(hù)以保持混凝土表面經(jīng)常濕潤(rùn),這樣既減少外界高溫倒灌,又防止干縮裂縫的發(fā)生,促進(jìn)混凝土強(qiáng)度的穩(wěn)定增長(zhǎng)。一般在澆筑完畢后12~18h內(nèi)立即開始養(yǎng)護(hù),連續(xù)養(yǎng)護(hù)時(shí)間不少于28d或設(shè)計(jì)齡期。若是在高溫季節(jié)施工,則要在初期適當(dāng)采用通制冷水來降低混凝土最高溫度峰值,為削減內(nèi)外溫差,還應(yīng)在夏末秋初進(jìn)行中期通水冷卻,中期通水一般采用河水,通水歷時(shí)兩個(gè)月左右。后期通水是使混凝土柱狀塊達(dá)到接縫灌漿的必要措施,一般采用通河水和通制冷水相結(jié)合的方案。

  三、施工工作中應(yīng)注意的問題

  (一)混凝土的澆筑

  混凝土的澆筑方法可采用分層連續(xù)澆筑或推移式連續(xù)澆筑,不得隨意留施工縫,并符合下列規(guī)定:

  1、混凝土的攤鋪厚度應(yīng)根據(jù)所用振搗器的作用深度及混凝土的和易性確定。當(dāng)采用泵送混凝土?xí)r,混凝土的攤鋪厚度不宜大于600mm:當(dāng)采用非泵送混凝土?xí)r,混凝土的攤鋪厚度不宜大于400mm。

  2、分層連續(xù)澆筑或推移式連續(xù)澆筑,其層間的間隔時(shí)間應(yīng)盡量縮短。清除澆筑表面的浮漿、軟弱混凝土層及松動(dòng)的石子,并均勻的露出粗骨料;在上層混凝土澆筑前,應(yīng)用壓力水沖洗混凝土表面的污物,充分濕潤(rùn),但不得有積水。

  3、對(duì)非泵送及低流動(dòng)度混凝土,在澆筑上層混凝土?xí)r,應(yīng)采取接漿措施。

  a—分層連續(xù)澆注b—推移式連續(xù)澆筑

  (二)搗實(shí)處理

  為防止集中堆料,應(yīng)先振搗出料口處的混凝土,使之先形成自然坡度,然后成行列式由下而上再全面振搗,嚴(yán)格控制振搗時(shí)間、振動(dòng)點(diǎn)間距和插入深度。

  (三)養(yǎng)護(hù)

  遇到中午、夜晚溫差較大時(shí)(7月~9月),為保證混凝土施工質(zhì)量,控制溫度裂縫的產(chǎn)生,采取蓄水養(yǎng)護(hù),養(yǎng)護(hù)深度常取30cm。蓄水前,采取先蓋一層塑料薄膜,一層草袋,進(jìn)行保濕臨時(shí)養(yǎng)護(hù),待混凝土終凝后,砌筑分格擋水墻,開始分層蓄水養(yǎng)護(hù)。保溫養(yǎng)護(hù)措施,應(yīng)使混凝上澆筑塊體的內(nèi)外溫差及降溫速度滿足溫控指標(biāo)的要求;保溫養(yǎng)護(hù)的持續(xù)時(shí)間,應(yīng)根據(jù)溫度應(yīng)力(包括混凝土收縮產(chǎn)生的應(yīng)力)加以控制、確定,但不得少于15天。保溫覆蓋層的拆除應(yīng)分層逐步進(jìn)行;保溫養(yǎng)護(hù)過程中,應(yīng)保持混凝土表面的濕潤(rùn)。

  四、施工質(zhì)量保證措施

  (一)加強(qiáng)技術(shù)管理

  加強(qiáng)原材料的檢驗(yàn),試驗(yàn)工作,施工中嚴(yán)格按照方案及交底的要求指導(dǎo)施工,明確分工、責(zé)任到人,加強(qiáng)計(jì)量監(jiān)測(cè)工作,定量檢查并做好詳細(xì)記錄,認(rèn)真對(duì)待澆注工程中可能出現(xiàn)的冷縫,并采取有效措施加以杜絕。

  (二)合理組織勞動(dòng)及機(jī)械設(shè)備

  承臺(tái)澆注采用泵送,并用塔吊配合,以免接拆泵管或堵管時(shí)間過長(zhǎng),引起混凝土出現(xiàn)冷縫,砂、石采用自動(dòng)配料機(jī)配,裝載機(jī)配合。因混凝土澆注量較大,施工人員應(yīng)分2-3個(gè)作業(yè)班,每班交接班工作提前半小時(shí)完成,人不到崗不準(zhǔn)換班,并明確交接班注意事項(xiàng),以免交接班不當(dāng)帶來質(zhì)量隱患。