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大體積混凝土施工方法論文
摘要：哈爾濱市某工程基礎(chǔ)采用預(yù)制靜壓樁柱下獨(dú)立基礎(chǔ)和片筏板基礎(chǔ)，片筏板基礎(chǔ)板厚900mm，局部位混凝土深約厚達(dá)5.6m，屬于典型的大體積混凝土。混凝土強(qiáng)度等級(jí)C45P6。墻、柱為C60P8，大體積混凝土底板施工具有水化熱高、收縮量大、容易開裂等特點(diǎn)，是一個(gè)施工重點(diǎn)和難點(diǎn)部位。
關(guān)鍵詞：大體積混凝土裂縫施工方法
1、大體積混凝土裂縫類型及裂縫產(chǎn)生原因分析
大體積混凝土結(jié)構(gòu)裂縫主要包括干燥收縮裂縫、塑性收縮裂縫、安定性裂縫、溫差裂縫、碳化收縮裂縫等。
1.1收縮裂縫�；炷猎谥饾u散熱和硬化過程中會(huì)導(dǎo)致其體積的收縮，對(duì)于大體積混凝土，這種收縮更加明顯。如果混凝土的收縮受到外界的約束，就會(huì)在混凝土體內(nèi)產(chǎn)生相應(yīng)的收縮應(yīng)力，當(dāng)產(chǎn)生的收縮應(yīng)力超過當(dāng)時(shí)的混凝土極限抗拉強(qiáng)度，就會(huì)在混凝土中產(chǎn)生收縮裂縫。影響混凝土收縮的主要因素主要是混凝土中的用水量、水泥用量及水泥品種�；炷林械挠盟亢退嘤昧吭礁撸炷潦湛s就越大。水泥品種對(duì)干縮量及收縮量也有很大的影響，一般中低熱水泥和粉煤灰水泥的收縮量較小。
1.2塑性收縮也是大體積混凝土收縮一個(gè)主要來源。在水泥活性大、混凝土溫度較高或者水灰比較低的條件下，混凝土的泌水明顯減少，表面蒸發(fā)的水分不能及時(shí)得到補(bǔ)充，這時(shí)混凝土尚處于塑性狀態(tài)，稍微受到一點(diǎn)拉力，混凝土的表面就會(huì)出現(xiàn)分布不規(guī)則的裂縫。出現(xiàn)裂縫以后，混凝土體內(nèi)的水分蒸發(fā)進(jìn)一步加快，于是裂縫迅速擴(kuò)展。所以在這種情況下混凝土澆筑后需要及早覆蓋養(yǎng)生。
1.3溫差裂縫 混凝土內(nèi)部和外部的溫差過大會(huì)產(chǎn)生裂縫。溫差裂縫產(chǎn)生的主要原因是水泥水化熱引起的混凝土內(nèi)部和混凝土表面的溫差過大。溫差的產(chǎn)生主要有三種情況：
第一種是在混凝土澆筑初期，這一階段產(chǎn)生大量的水化熱，形成內(nèi)外溫差并導(dǎo)致混凝土開裂，這種裂縫一般產(chǎn)生在混凝土澆筑后的第3天。
第二種是在拆模前后，這時(shí)混凝土表面溫度下降很快，從而導(dǎo)致裂縫產(chǎn)生。
第三種情況是當(dāng)混凝土內(nèi)部溫度高達(dá)峰值后，熱量逐漸散發(fā)而達(dá)到使用溫度或最低溫度，它們與最高溫度的差值即內(nèi)部溫差。這三種溫差都會(huì)產(chǎn)生裂縫，但最嚴(yán)重的是水化熱引起的內(nèi)外溫差。
1.4安定性裂縫 安定性裂縫表現(xiàn)為龜裂，主要是由于水泥安定性不合格而引起。
2、裂縫的防治措施
2.1設(shè)計(jì)措施。
2.1.1精心設(shè)計(jì)混凝土配合比。
2.1.2增配構(gòu)造筋，提高抗裂性能。
2.1.3避免結(jié)構(gòu)突變產(chǎn)生應(yīng)力集中。
2.1.4在易裂的邊緣部位設(shè)置暗梁，提高該部位的配筋率，提高混凝土的極限抗拉強(qiáng)度。
2.1.5在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)充分考慮施工時(shí)的氣候特征，合理設(shè)置后澆縫。
2.2原材料控制措施。
2.2.1盡量選用低熱或中熱水泥，在條件許可的情況下，應(yīng)優(yōu)先選用收縮性小的或具有微膨脹性的水泥。減少混凝土內(nèi)的拉應(yīng)力，提高混凝土的抗裂能力。
2.2.2適當(dāng)攙加粉煤灰�；炷林袚接梅勖夯液螅商岣呋炷恋目�?jié)B性、耐久性，減少收縮，降低膠凝材料體系的水化熱，提高混凝土的抗拉強(qiáng)度，抑制堿骨料反應(yīng)，減少新拌混凝土的泌水等。
2.2.3選擇級(jí)配良好的骨料。應(yīng)選擇線膨脹系數(shù)小、巖石彈模較低、表面清潔無弱包裹層、級(jí)配良好的骨料，盡量采用中砂，嚴(yán)格控制砂、石子的含泥量�？刂扑冶仍�0.6以下。還可以在混凝土中摻緩凝劑，減緩澆筑速度，以利于散熱。
2.2.4適當(dāng)選用高效減水劑和引氣劑。
2.3施工方法控制措施 大體積混凝土施工時(shí)內(nèi)部應(yīng)適當(dāng)預(yù)留一些孔道，在內(nèi)部通循環(huán)冷水或冷氣冷卻，降溫速度不應(yīng)超過0.5℃～1.0℃/h。對(duì)大型設(shè)備基礎(chǔ)可采用分塊分層澆筑，以利于水化熱散發(fā)和減少約束作用。還應(yīng)加強(qiáng)混凝土的澆灌振搗，提高密實(shí)度。盡可能晚拆模，拆模后混凝土表面溫度不應(yīng)下降15℃以上。盡量采用兩次振搗技術(shù)，改善混凝土強(qiáng)度，提高抗裂性。
2.4溫度控制措施 混凝土溫度和溫度變化對(duì)混凝土裂縫是極其敏感的。當(dāng)混凝土從零應(yīng)力溫度降低到混凝土開裂溫度時(shí)，混凝土拉應(yīng)力超過了此時(shí)的混凝土極限拉應(yīng)力。因此，通過應(yīng)降低混凝土內(nèi)水化熱溫度和混凝土初始溫度，減少和避免裂縫風(fēng)險(xiǎn)。
3、大體積混凝土施工措施
大體積混凝土施工重點(diǎn)主要是將溫度應(yīng)力產(chǎn)生的不利影響減少到最小，防止和降低裂縫的產(chǎn)生和發(fā)展。因此本工程采取如下施工措施：
3.1混凝土配合比。考慮到水泥水化熱引起的溫度應(yīng)力和溫度變形，在混凝土級(jí)配及施工過程中選用32.5普通硅酸鹽水泥，山砂，山石。外加劑采用WG-I高效復(fù)合防水劑，在混凝土中摻入水泥重量0.8%，初凝時(shí)間控制在12～14h。摻入粉煤灰，以替代部分水泥用量，推遲混凝土強(qiáng)度的增長(zhǎng)，從而減少水泥水化熱的不利影響。采用華能Ⅱ級(jí)粉煤灰，細(xì)度符合國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。施工期間，要根據(jù)天氣及材料等實(shí)際情況，及時(shí)調(diào)整配比，并且應(yīng)避免在雨天施工。提高混凝土抗拉強(qiáng)度，保證骨料級(jí)配良好。控制石子、砂子的含泥量不超過1%和3%，且不得含有其他雜質(zhì)。
3.2溫度控制。為控制好混凝土內(nèi)部溫度與表面溫度之差不超過25℃，施工中必須采取控溫措施。
3.2.1盡量降低混凝土入模澆筑溫度，必要時(shí)用濕潤草簾遮蓋泵管。
3.2.2為防止混凝土表面散熱過快，避免內(nèi)、外溫差過大而產(chǎn)生裂縫，混凝土終凝后，立即搭設(shè)大棚進(jìn)行保溫養(yǎng)護(hù)，大棚保溫養(yǎng)護(hù)時(shí)間根據(jù)測(cè)溫控制，當(dāng)混凝土表面溫度與大氣溫度基本相同時(shí)（約4～5d），撤掉大棚保溫養(yǎng)護(hù)，改為澆水養(yǎng)護(hù)。澆水養(yǎng)護(hù)不得少于14d；保濕保溫養(yǎng)護(hù)措施：先鋪一層塑料布，上面鋪二層草簾子，根據(jù)溫差來決定草簾子的增加量。
3.3澆筑方案。本工程地下室底板尺寸較大，為防止冷縫出現(xiàn)，采用泵送商品混凝土，施工時(shí)采取斜面分層、依次推進(jìn)、整體澆筑的方法，使每次疊合層面的澆注間隔時(shí)間不得大于8h，小于混凝土的初凝時(shí)間�，F(xiàn)場(chǎng)采用2臺(tái)砼輸送泵。要求施工隊(duì)準(zhǔn)備四組人，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)具體澆筑實(shí)際情況調(diào)動(dòng)，要求一定確保每一下料口混凝土能很好地覆蓋上層已澆筑的混凝土，避免形成冷縫。采用2臺(tái)砼泵從兩側(cè)開始后退澆筑，保證澆筑的整體性。澆筑完核心筒后，整體推進(jìn)，直至完成。
3.4方案可行性計(jì)算�；炷翝仓椒樾泵娣謱硬剂戏椒ㄊ┕ぃ础耙粋�(gè)坡度、分層澆筑、循序漸進(jìn)”。混凝土泵車采取“z”形行走路線。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)與攪拌站技術(shù)人員研究，泵澆筑速度20m3/h。混凝土初凝時(shí)間為10～12h。在整個(gè)澆筑過程中，混凝土泵車循環(huán)最大距離為9m。
3.5混凝土的振搗。在每一下料口，三個(gè)振搗手均勻分布在整個(gè)斜面，沿圖示中小箭頭方向推進(jìn)，確保不漏振，使新泵出的混凝土與上一斜面混凝土充分密實(shí)地結(jié)合。振搗應(yīng)及時(shí)、到位，避免混凝土中石子流入坡底，發(fā)生離析現(xiàn)象。混凝土采用機(jī)械振搗棒振搗。振搗棒的操作，要做到“快插慢拔”，上下抽動(dòng)，均勻振搗，插點(diǎn)要均勻排列，插點(diǎn)采用并列式和交錯(cuò)式均可；插點(diǎn)間距為300～400mm，插入到下層尚未初凝的混凝土中約50～100mm，振搗時(shí)應(yīng)依次進(jìn)行，不要跳躍式振搗，以防發(fā)生漏振。每一振點(diǎn)的振搗延續(xù)時(shí)間30s，使混凝土表面水分不再顯著下沉、不出現(xiàn)氣泡、表面泛出灰漿為止。為使混凝土振搗密實(shí)，每臺(tái)混凝土泵出料口配備4臺(tái)振搗棒，分三道布置。第一道布置在出料點(diǎn)，使混凝土形成自然流淌坡度，第二道布置在坡腳處，確�；炷料虏棵軐�(shí)，第三道布置在斜面中部，在斜面上各點(diǎn)要嚴(yán)格控制振搗時(shí)間、移動(dòng)距離和插入深度。
3.6混凝土表面處理。大體積混凝土的表面水泥漿較厚，且泌水現(xiàn)象嚴(yán)重，應(yīng)仔細(xì)處理。對(duì)于表面泌水，當(dāng)每層混凝土澆筑接近尾聲時(shí)，應(yīng)人為將水引向低洼邊部，處縮為小水潭，然后用小水泵將水抽至附近排水井。在混凝土澆筑后4～8h內(nèi)，將部分浮漿清掉，初步用長(zhǎng)刮尺刮平，然后用木抹子搓平壓實(shí)。在初凝以后，混凝土表面會(huì)出現(xiàn)龜裂，終凝要前進(jìn)行二次抹壓，以便將龜裂紋消除，注意宜晚不宜早。
通過精心策劃，嚴(yán)格管理，合理控制施工質(zhì)量，對(duì)該工程的大體積砼澆筑成形后進(jìn)行實(shí)體檢測(cè)，未發(fā)生影響工程質(zhì)量的問題，取得較為明顯的施工效果。
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