浅析大体积混凝土施工质量控制

时间：2025-01-01

彭海

摘要：随着经济的发展需要，我国市政建设也处于高速发展时期，大体积混凝土施工结构稳定性较强，因此能够为整体工程提供有效的基础支撑，目前已被广泛应用于市政工程建设之中。但是施工技术要求比较高，其施工质量对于整体工程建设具有十分重要的意义。大体积混凝土容易产生裂缝，但是只要我们在材料、施工工艺以及后期的养护过程中能够充分考虑各种因素的影响就可以避免裂缝的产生。本文以实际工程为例介绍了大体积混凝土施工质量控制措施。

关键词：大体积混凝土；施工质量控制；温度控制

一、工程概况

某区机场互通立交一期工程B1B2道部分采用一种横断面由多片预制预应力混凝土箱梁和现浇钢筋混凝土桥面板形成的简支组合箱梁结构。桥宽：0.5m（防撞墙）+12.25m（机动车道）+0.6m（中央分隔带）+12.25m（机动车道）+0.5m（防撞墙）=26.10m。每跨由8片预应力小箱梁组成。桥梁墩柱承台属于大体积混凝土，承台尺寸为12.6X12.6X3.5m，需C30混凝土555.66m3。

二、大体积混凝土施工质量控制

（一）材料选择

本工程采用商品混凝土浇筑。对主要材料要求如下：

1、水泥

用水化热低、凝结时间长的325号矿渣硅酸盐水泥。

2、骨料

选用良好级配的粗细骨料。细骨料选用细度模数大于2.40的中砂，可掺WL-1型缓凝剂，内掺一定数量粉煤灰；粗骨料选用粒径为5.25mm和5.40mm连续级配的碎石，优先选用5.40mm的碎石，减少混凝土的收缩。严格控制骨料的含泥量，粗细骨料的含泥量分别控制在1%、2%以下，控制骨料的含泥量不仅有利于混凝土的强度发展，而且有利于混凝土极限拉伸强度的提高，从而提高混凝土的抗裂能力。

3、外掺剂

在混凝土中可掺加复合型外加剂和粉煤灰，以减少绝对用水量和水泥用量，改善混凝土和易性与可泵性，延长缓凝时间。

4、混凝土配合比

泵送的混凝土砂率应在40%～45%之间（高强泵送混凝土砂率宜控制在36%～38%）；在满足混凝土和易性及可泵性前提下，尽量降低砂率；坍落度在满足泵送条件下尽量选用小值，以减小收缩变形。

（二）施工技术

1、结合施工现场情况，启用了现有的两台拌合楼，以确保混凝土的供应及时。混凝土采用分层连续灌注，一次成型，分层厚度宜为30cm左右，分层间隔灌注时间不得超过试验所确定的混凝土初凝时间，以防出现施工冷缝。

2、浇注现场两台泵车分别置于承台长度方向两侧，分别采用斜面分层法由两侧向中部浇注，斜面坡度约为1：7（即浇注1米高度时，水平流淌距离为7米），待30mm厚的薄层混凝土全断面布料完毕，再重复顺沿长度方向浇注混凝土。

3、混凝土振捣采用插入式振捣器人工振捣，每台泵车配备3～4个振动棒同时工作，振动时要快插慢拔，分层浇筑振捣时，振动棒要插入到下层混凝土中5～10cm，并应在下层混凝土初凝以前振动完成其相应部位的上层混凝土，以使上下混凝土紧密地结合，确保混凝土浇筑质量满足要求。

4、采用二次复振，即正常振捣完成1小时后，进行二次复振，使应力放松，以减少沉缩裂缝，顶部振捣时注意避免泌浆。

5、在承台表面长度方向1/4至3/4范围内，全宽度铺设防裂网，以减少表面裂缝。

6、在混凝土开始抹面收浆后进行覆盖保温，利用混凝土的初始温度加上水泥水化热温升，使结构物在养护过程中降温减缓来控制混凝土体内外温差，从而防止混凝土温差过大引起温度裂纹。

（三）温控措施

1、砼初始温度控制措施

混凝土裂缝对混凝土温度和温度变化是极其敏感的。当混凝土从零应力温度T2降低到混凝土开裂的温度Tt时，t时刻的混凝土拉应力σt超过了t时刻的混凝土极限拉应力σtu，混凝土内部就会产生裂缝。因此，通过降低混凝土内的水化热温度和混凝土初始温度，减少和避免裂缝风险。从初始温度控制方面，主要采取以下措施：

（1）原材料降温措施

水泥入库温度严格控制在60℃以内，若大于60℃严禁入库。采用两个机楼、两个水泥罐分别库存，交替使用，利用时间差来降低其温度，且水泥的存放时间不得低于3天。在专用碎石料仓安装两套潜水泵抽冰水喷淋装置（12#、01#碎石料仓各一套），提前3小时对专用碎石喷洒冰水降温。根据天气情况及混凝土浇筑的进度，在拌合水中掺入一定数量的冰块（融化后混合形成冰水），以降低拌合水的温度，使拌合水的温度控制在要求的范围内。

（2）生产施工前的降温措施

搅拌机在生产混凝土前，事先用冰水冲洗搅拌机，以降低搅拌机体内的温度。混凝土运输罐车装料前，用冰水清洗搅拌筒以降低搅拌筒体的温度；在装料过程中用自来水不断的冲洗罐车筒体外表面。运输罐车卸料前，先用自来水清洗卸料槽，既降低了卸料槽的温度又防止了热料槽吸附混凝土的水分。混凝土汽车输送泵管表面全部采用湿麻袋覆盖，并用自来水淋湿麻袋。以降低泵管表面的温度和混凝土与管壁摩擦产生的热量。生产调度根据施工现场的混凝土施工进度，合理的调度车辆，以避免混凝土運输罐车在现场待料时间过长。合理的安排施工计划，尽量选择在凉爽的夜间进行混凝土施工。白天施工时要求在砂、石堆场搭设简易遮阳装置，或用湿麻袋覆盖，必要时向骨料喷冷水。混凝土泵送时，在水平及垂直泵管上加盖草袋，并喷冷水。

2、安装冷却管

为了很好控制混凝土内外温度，就要在承台钢筋绑扎时也要在承台内分层放置由超声波探测管制作的冷却循环水系统。这个冷却循环水系统能够在浇筑承台混凝土时对承台实时降温，不过要保证冷却管密封、不渗漏，并且在其布设完毕后，要进行试运行，来确保其不渗漏和水流能够满足要求。冷却循环水系统在承台混凝土施工时就要注入冷却水，使用完毕后也要用同标号水泥浆压浆进行封闭处理。本工程冷却管采用直径5cm波纹管，上层冷却管固定在承台顶层钢筋上。底层冷却管固定在承台底层钢筋上。进水口和出水口用50mm塑料管引到工作平台上，蓄水桶容量为8m3。当冷却管与墩柱预埋钢筋有矛盾时，可适当调整冷却管位置。

3、浇筑温控

承台大体积混凝土的浇筑选择在一天中气温较低时进行，并采取减少浇筑层厚度、延长浇筑时间和散热时间，分成几层较薄的浇筑层，每层厚度不大于1.5m，加快混凝土散热速度；覆盖混凝土用料避免日光暴晒，用冷却水搅拌混凝土降低入仓温度控制在10～15℃范围内，最好控制在1℃左右。

4、加强养护调节

砼浇注完毕，侧模外覆盖草帘保温；抹面收浆后，表面上加盖草帘进行保温保湿养护，防止砼表面干裂，延缓降温速率。覆盖层的厚度根据温控指标的要求计算。根据测温结果调节冷却管通水量的大小，当砼中心与砼表面的温差过大时，可用冷却管出口的温水覆盖砼表面，提高砼表面温度，减少砼体内外温差。

结束语

以本工程桥墩大体积承台砼施工为例：大体积砼施工，安装循环水管，砼施工完成。从测温结果看，施工控制措施得当，施工质量较好：

（1）大体积砼施工经安装循环水管并通水，能保证砼内部最高温度不超过65℃，砼内部温度与表面温度温差、表面温度与环境温度之差不大于20℃，养护用水温度与砼表面温度之差不得大于15℃。

（2）从水管进出管口测水温结果进行比较，出水口水温较进水口温度高，证明循环水可带走砼中水化热；

（3）砼施工后第13天砼表面温度基本与环境温度相同；

（4）砼的中心温度一般从低到高，再从高至低，直至稳定，其中出现高温时间在砼浇筑完后的第5、6、7天，即是说砼施工后第7天，砼芯部温度渐降。

参考文献：

[1]黄冲.大体积混凝土施工质量控制浅析[J].黑龙江科技信息， 2012年22期.