大体积混凝土施工论文.docx

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大体积混凝土施工论文

浅谈大体积混凝土施工质量控制

梁启明

（核工业第七研究设计院建设监理公司山西省太原市）

摘要：

介绍了某核化工工程大体积混凝土的施工过程进行了一次概述。

着重对大体积混凝土浇筑过程中的应注意事项及控制要点进行详细阐述。

监理工程师应充分掌握大体积混凝土浇筑的相关规范及要求，明确施工质量监理控制要点，这样有利于施工质量控制。

关键字：

大体积混凝土材料选用入模温度温差控制防裂措施养护

前言

在建筑工程中，混凝土、钢筋混凝土是建筑结构的主要材料。

由于经济建设规模的迅速扩大，建筑业向高、大、深和复杂结构的方向发展。

工业建筑中的大型设备基础；大型构筑物的基础；高层、超高层和特殊功能建筑的箱型基础及转换层；有较高承载力的桩基厚大承台等都是体积较大的钢筋混凝土结构，大体积混凝土已大量地应用于工业与民用建筑之中。

我国《大体积混凝土施工规范》GB50496-2009里规定：

混凝土结构物实体最小几何尺寸不小于1m的大体量混凝土，或预计会因混凝土中胶凝材料水化引起的温度变化和收缩而导致有害裂缝产生的混凝土，称之为大体积混凝土；

大体积混凝土由于结构厚实，混凝土量大，工程条件复杂（一般都是地下现浇钢筋混凝土结构），施工技术要求高，水泥水化热较大，易使结构物产生温度变形。

因此，我站在监理的角度对现场大体积混凝土浇筑施工质量的控制要点进行总结，主要从以下几点对混凝土的质量进行控制：

1、对施工单位编制的方案进行审查；

2、对拌制混凝土的原材料进行控制，如水泥、水、粗骨料、粉煤灰、砂、添加剂等；

3、对测温点埋设数量及分布情况进行控制；

4、混凝土浇筑时，对混凝土的入模温度进行控制；

5、混凝土浇筑时，对混凝土的供料情况、塌落度、振捣情况、试块预留等进行控制；

6、对混凝土的养护及测温情况进行检查及控制；

一、工程概况

某核化工工程主厂房局部地下二层底板长度为11.9m，宽度为18m，平面呈阶梯状，板底区域内标高在-11.56m～-8.19m范围。

地下一层底板横向长度为41.9m，宽度为29.2m，板底区域内标高在-6.64m范围，筏板厚度1.4m；垫层混凝土强度等级为C15，筏板混凝土强度等级C40，抗渗等级为P8。

筏板混凝土浇筑量约2050m3。

二、施工方案审查

大体积混凝土施工方案是指导施工的技术文件，技术上是否可行、工序安排是否合理、是否结合现场实际、是否具备可操作行，这都直接影响施工质量。

施工单位编制详细的施工方案报监理单位审批。

监理单位应重点审查大体积混凝土施工方案的内容包含：

材料选用、施工工序、施工准备、主要施工方法和措施、质量保证措施、安全保证措施、应急措施、危险源分析等。

三、原材选用

主厂房筏板混凝土强度等级C40，抗渗等级为P8，大体积混凝土浇筑应选用低热、低收缩混凝土，避免产生有害裂缝，普通混凝土干密度应≥2.2t/m3。

所以原材料选用必须进行严格筛选：

1、水泥：

宜用低水化热和凝结时间长的水泥；刚出厂温度较高的水泥不能用来配制大体积商品混凝土。

且所用水泥应符合现行国家标准《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》GB175的有关规定，当采用其他品种时，其性能指标必须符合国家现行有关标准的规定：

2、水：

尽量使用温度较低的井水、河水、自来水等，尤其在炎热的夏季避免使用温度较高的水。

3、外加剂：

大体积商品混凝土应选用缓凝剂、减水剂以及膨胀剂。

所用外加剂的质量及应用技术，应符合现行国家标准《混凝土外加剂》GB8076、《混凝土外加剂应用技术规范》GB50119和有关环境保护的规定

4、掺合剂：

大体积商品混凝土宜大量使用掺合料取代部分水泥。

5、本工程底板大体积混凝土有抗渗要求，所用水泥铝酸三钙含量不宜大于8%

6、所配置的混凝土拌合物，施工配合比坍落度应符合设计要求，检测次数为每个台班至少检测二次，首车必检，如某一车混凝土和易性明显变化时，则对此车坍落度进行检测。

7、粉煤灰的掺量不宜超过胶凝材料用量的40%；矿渣粉的掺量不宜超过胶凝材料用量的50%；粉煤灰和矿渣粉掺合料的总量不宜大于混凝土中胶凝材料用量的50%；

8、砂率宜为38～42%；

9、混凝土的制备量与运输能力应满足混凝土浇筑工艺的要求，预拌混凝土生产单位必须具有生产资质，混凝土质量应符合国家现行标准《预拌混凝土》GB/T14902有关规定，并应满足施工工艺对坍落度损失、入模坍落度、入模温度等技术要求，如进入施工现场的商品混凝土检测后不符合要求，责令立即退场

四、施工工序

砖胎模外模→基层清理→定位放线→安装底层钢筋→支架安装→墙体、柱插筋安装→顶层钢筋绑扎→水电等工种预埋及测温点安装→钢板止水带安装→模板支设→综合隐蔽验收→分层浇筑抗渗大体积混凝土→砼覆膜保温浇水养护及分龄期温度测定（同时作好测温参数记录的收集、整理）。

五、施工准备

1、认真熟悉底板施工图纸及设计交底等文件，审查施工单位编制的施工技术交底、材料计划、加工计划、机具设备使用计划等；

2、参加并见证施工单位对底板施工主要分项工程及关键工序进行的安全技术交底，所有施工人员必须理解并知晓自己的职责与工作内容；

3、对施工单位的质量计划进行审查；

4、检查施工单位的各项记录表格是否准备完成，保证施工过程中的各项记录工作能顺利开展；

5、对特种作业人员的证件进行审查。

所有进场施工人员需进行相关混凝土浇筑培训并经考核合格后方可上岗。

特种作业人员则须持证上岗，所持证件应在有效期限内；

6、现场泵车卸料点必须由现场监督管理人员指挥，杜绝操作工人盲目指挥造成卸料过高，一次下料堆积过大等缺点；

7、浇筑期间的人员分管理人员和工人，人员按两班进行安排，做到人停机不停，以保证混凝土的持续浇筑；

8、砼浇筑人员应熟悉现场，掌握结构布置，钢筋疏密情况，以便掌握砼浇筑流向，浇筑方法，浇筑重点，准备砼浇筑用的振捣器、刮杠、木抹子、铁锹等工具及养护材料。

9、浇筑前组织施工单位对模板及其支架，钢筋和预埋件、预留洞口、测温点位置及保护进行检查，并作好记录，无任何问题后，签署混凝土浇筑令。

六、大体积混凝土浇筑质量控制要点

（一）施工先决条件控制要点

1、检查施工单位准备的施工工器具是否完好，检查施工单位是否将测温探头、振动棒等器械准备完毕；

2、浇筑期间的人员分管理人员和工人，人员按两班进行安排，做到人停机不停，以保证混凝土的持续浇筑。

3、督促施工单位做好对施工区域内的清理及三通工作；

4、对施工单位测出的基础定位坐标、基础轴线、基础边线、标高控制点等位置是否符合设计要求；

5、因混凝土浇筑采用一次性浇筑，浇筑时间较长，施工需要夜间照明，所以需要对施工单位现场照明设备的布置及安装进行检测；

6、底板内必须彻底清理干净，不得有渣土、杂物及积水，如有渣土、杂物、木屑无法人工清除时，采用大功率吸尘器；

7、混凝土浇筑前工程部要与当地气象部门保持密切联系，随时密切关注浇筑混凝土期间天气状况，对于气温变化，是否有降雨等都要有预见性；

8、混凝土浇筑前提前通知业主单位，做好用水、用电规划，并办理好厂区内相关准入手续（通行手续），避免因停水、停电、罐车无法进入厂区等因素影响；

9、业主、监理、施工单位应对多家商品混凝土搅拌站进行综合考察，考察企业资质、已完工程实例、技术装备、自动控制系统、计量配料、搅拌运输能力、交通状况、行驶距离时间、原材料来源、实验室条件及试验数据可靠程度等等。

考察重点：

计量配料装置的精确度；水泥、外加剂计量的误差；砂、石、粉煤灰计量的误差；用水量及骨料自身含水量；混凝土湿度调节控制能力；发生意外紧急处理（停水、停电、机械故障、坍落度大小调整速度）能力；专用通讯设备与交通控制能力；搅拌站在供应现场质量跟踪指挥机动能力；搅拌站在有效工作时间内供应能力等等；

10、温度监测点力求反映从上至下整个基础底板的温度场分布状态，使其最高温度位置的中心测点至边缘测点的温度都能得到反映和控制，此外还设置临近砼表面的大气温度测点，同时观测砼的入模温度；

11、测温探头预埋时可用钢筋等杆件作支承物，将测温线按照纵向测温点距离绑在支承物上，温度传感器与支承物之间应做隔热处理。

在浇筑混凝土时，将绑好测温线的支承物置入混凝土中，温度传感器处于测温点位置，插头留在混凝土外面并用塑料袋罩好，避免潮湿，保持清洁。

为便于操作，留在砼外表面的导线长度应大于30cm，用测温仪检查记录后并做好明显标识；

（二）施工过程技术控制要点

1、浇筑过程中控制下料高度≤2m，对超过2m下料高度的混凝土浇筑应采取加串筒、溜槽等措施。

2、考虑到本工程的底板厚度较厚，故选用斜面分层的浇注方法。

斜面分层“分段定点、一个坡度、薄层浇筑、连续推进”的方法，这样自然流淌形成斜坡砼的浇筑方法，能较好地适应泵送工艺，提高泵送效率，简化了砼的泌水处理。

斜面坡度控制在1:

6～1:

10之间，浇筑过程中采取自下而上斜面分层浇筑，每层厚度500mm向前推进，直至浇筑结束，操作时注意控制流淌坡度，以保证每层混凝土之间间隔浇筑时间控制在混凝土初凝时间内；

3、为防止集中堆料，先振捣出料的混凝土，使形成自然坡度，然后行列式由下而上再全面振捣，严格控制振捣时间，振动点间距和插入深度。

在每个浇筑带的前、后布置两道振动器，第一道布置在混凝土卸料点，主要解决上部混凝土的捣实。

由于底面钢筋间距较密，第二道布置在混凝土坡脚处，确保下部混凝土的密实。

随着混凝土浇筑工作的向前推进，振动器也相应跟上，以确保整个高度混凝土的质量。

振捣上一层混凝土时应插入下层不小于5cm内；

4、混凝土振捣应能使模板内各个部位混凝土密实、均匀，不应漏振、欠振、过振，振捣泵送混凝土时，振动棒插入的间距一般为≤500mm左右，振捣时间一般为15～30s（插入至混凝土最底部振捣时间越8～10s，防止过振），并且混凝土初凝前（2.5h左右）对其进行二次复振，以消除混凝土的收缩裂缝。

5、振动棒应垂直于混凝土表面并快插慢拔均匀振捣；当混凝土表面无明显塌陷、有水泥浆出现、不再冒气泡时，可结束该部位振捣；基础大体积混凝土浇筑流淌形成的坡顶和坡脚应适时振捣，不得漏振。

6、在有密集管群穿过处，预埋件或钢筋的稠密处，常会出现蜂窝。

为此，在浇筑砼时先振捣管道、预埋件的底和两侧，待有浆冒出时，再浇筑盖面砼。

7、砼振捣过程中不得振及插筋、测温点、予埋件等，振捣棒距模板250～300mm，距插筋、测温点、予埋件必须保持300mm左右距离，防止测温点在混凝土振捣过程中被破坏；

8、混凝土泌水的处理：

混凝土在浇筑和振捣过程中，往往会出现泌水现象。

处理泌水的方法为：

底板混凝土在前期浇筑过程中，泌水会被混凝土赶向井、坑等低洼处（因井底面比底板底面低），然后用软轴抽出泌水；

9、混凝土初凝前（第一次抹面）用2m刮尺刮平，再用木抹子进行抹压工作，以减少混凝土表面水分的蒸发，以能感觉到混凝土的柔和性为准，将面层小凹坑、气泡眼、砂眼和脚印等压平，尽量避免混凝土表面龟裂。

混凝土浇筑后，距一次抹面3～4小时（第二次抹面）可能在表面出现塑性裂缝，必须采取二次压光及抹面处理，采用木抹子找平，搓抹2～3次，以提高混凝土表层密度，消除收缩裂缝

10、炎热天气浇筑混凝土时，宜采用遮盖、洒水、拌冰屑等降低混凝土原材料温度的措施，泵车炎热天气运输混凝土时应在表面覆盖洒水的草帘等，混凝土入模温度宜控制在28℃以下。

混凝土浇筑后，应及时进行保温保湿养护，如温度过高应避开高温时段浇筑混凝土，现场对混凝土入模温度进行实测，如超过28℃立即通知商品砼公司进行处理；

11、雨天不宜露天浇筑混凝土，并提前了解浇筑前后24小时天气情况，确认无恶劣天气时方可进行浇筑；当确需施工时，应采取确保混凝土质量的措施。

浇筑过程中突遇大雨天气时，应及时在结构合理部位留置施工缝，并应尽快中止混凝土浇筑；对已浇筑还未硬化的混凝土应立即进行覆盖，严禁雨水直接冲刷新浇筑混凝土；

12、大风天气浇筑混凝土，在作业面应采取挡风措施，并增加混凝土表面的抹压次数，并及时覆盖塑料薄膜和保温材料；

13、冬期施工混凝土用的水泥，选用活性高、水化大的硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥。

使其符合设计要求的混凝土强度。

骨料进场后用彩条布覆盖，防止骨料内夹有冰碴和雪团。

搅拌混凝土采用水加热的方法。

加热水时，时刻检查加热的温度，将水温控制在70℃左右，以免水泥直接接触过热的水而产生“假凝”现象。

浇筑完毕10～12小时后采取保温保湿养护，表面覆盖塑料薄膜，一层保温棉被，每层棉毡厚度20mm。

保温材料不应直接覆盖在刚浇筑完毕的混凝土层上,可先覆盖塑料薄膜,上部再覆保温棉等保温材料。

保温材料的铺设厚度为:

-5℃以下铺三层或四层，应经常控制复测温度，必要时使用人工措施加温，如电加热养护。

（三）施工后技术控制要点：

1、冬季大体积混凝土应保持适宜的温度和湿度，以便控制混凝土内表温差，促进混凝土强度的正常发展及防止混凝土裂缝的产生和发展。

如在冬季浇筑大体积砼，应将养护时间延长5～7天，拆模后应立即回土或在覆盖保护，同时预防近期骤冷气候影响，以控制内表温差，防止混凝土早期和中期裂缝；

2、底板大体积抗渗砼施工质量要求高,为及时掌握砼内部温度与砼表面温度的温差、砼表面温度与大气环境温度温差，做到信息化施工，使砼内外温度处于受控状态，防止砼出现裂纹，必须对大体积抗渗砼进行温度监控。

3、新浇筑的混凝土水化速度比较快，盖上塑料薄膜后可进行保温保养，防止混凝土表面因脱水而产生干缩裂缝，同时可避免棉被因吸水受潮而降低保温性能；

4、根据《大体积混凝土施工规范》GB50496-2009要求，大体积混凝土温控指标宜符合下列规定：

混凝土浇筑体在入模温度基础上的温升值不宜大于50℃。

混凝土浇筑块体的里表温差（不含混凝土收缩的当量温度）不宜大于25℃。

混凝土浇筑体表面与大气温差不宜大于20℃。

混凝土浇筑体的降温速率不宜大于2℃/d。

5、对混凝土内部温度的控制从混凝土浇筑完毕后8～10小时进行监测，包括混凝土从升温、高温、降温、趋近于环境温度及拆除保温措施，进入安全范围的全过程。

测温间隔时间，1-7天内每2小时测一次，8-14天内每4小时测一次，如需延长测温时改为每8个小时测一次。

6、混凝土升温及高温期间应随时观察温度变化，温差接近25℃时测温时间间隔应缩短至1h；并采取加强覆盖保温等养护措施。

7、根据砼测温信息以及天气气温变化情况调整养护条件。

气温较高时，在白天，可减少覆盖厚度，甚至短时间掀开棉被。

当到晚上，要及时覆盖好棉被。

在测温过程中，一旦发现混凝土内外温差大于25℃，马上采取增加覆盖棉被等减温差措施。

8、大体积混凝土浇筑，由于水热化作用，中心温度高，与外界接触的表面温度低，当混凝土表面受外界气温影响急剧冷却收缩时，外部混凝土与混凝土内部之间相互约束，使其表面产生拉应力，内部降温慢受到自然约束产生压应力，如产生的拉应力小于该龄期混凝土的抗拉强度，则不会出现表面裂缝，否则可能出现裂缝。

9、若混凝土养护期间有降雨天气，应及时对混凝土搭设防雨棚，避免降雨造成混凝土内外出现较大温差致使出现裂缝；

九、结论

大体积混凝土施工技术虽然已日趋成熟，但是对施工质量的控制仍不能忽视，施工前原材料的准备、施工过程中的周密计划和严格操作、施工完成后的认真养护，均应认真执行，这样就能有效的控制大体积混凝土的施工质量，避免出现质量问题。