筏板基础大体积混凝土质量通病控制措施

【关键词】大体积混凝土；质量通病；控制措施 

　　0.工程概况 

　　新建铁路德龙烟线德州至大家洼段滨州西站客运站房工程位于山东省滨州市滨城区滨北办事处。车站建筑总面积11486.54平方米，站房主体采用钢筋混凝土框架结构，框架抗震等级为二级，中部屋面局部采用钢网架结构，两侧屋面为钢筋混凝土平面屋，抗震设防烈度7度，建筑耐火等级二级。站房A区地下室防水等级为一级，采用筏板基础，基础厚度为0.8m，混凝土强度等级为C45，抗渗等级P8。 

　　1.大体积混凝土的定义及特点 

　　大体积混凝土是指混凝土结构物实体最小尺寸不小于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。其特点为：结构厚实、体积大、钢筋密、整体性要求高、工程条件复杂（一般都是地下现浇钢筋混凝土结构、高层建筑钢筋混凝土换层梁柱）、施工技术要求高、水泥水化热较大等特点。 

　　2.大体积混凝土质量通病分析 

　　大体积混凝土具有以上特点，导致在实际施工中会出现其特有的质量通病，可分为以下几种类型： 

　　2.1早期裂缝 

　　在混凝土浇筑后由于结构体积大，水泥用量多，水泥水化所释放的水化热会产生较大的温度变化和收缩作用，由此形成的温度收缩应力是导致混凝土产生裂缝的主要原因。这种裂缝有表面裂缝和贯穿裂缝两种： 

　　2.1.1表面裂缝 

　　大体积混凝土浇筑后水泥的水化热量大，由于体积大，混凝土外部和内部的散热条件不同，温度外低内高，水化热聚集在内部不易散发，混凝土内部温度显著升高，而表面散热较快，形成较大的内外温差，使混凝土内部产生压应力，表面产生拉应力，而混凝土的早期抗拉强度很低，从而出现裂缝。同时因为这种温差一般仅在接近表面处最大，离开表面就很快减弱，因此裂缝只在接近表面的范围内发生，表面层以下结构仍保持完整。 

　　2.1.2贯穿裂缝 

　　由于混凝土强度的上升，混凝土逐渐降温，这个降温差引起的变形加上混凝土失水引起的体积收缩变形，以及受到外界的约束而引起的拉应力超过混凝土的极限抗拉强度时所可能产生的贯穿整个截面的裂缝。 

　　2.2施工冷缝 

　　因大体积混凝土的混凝土浇筑量很大，结构体积大，在分层浇筑时，混凝土供应不连续、混凝土运输输送设备出现故障、天气变化等不确定因素的影响造成前浇筑混凝土在已经初凝后，后浇筑混凝土才开始浇筑，使前后混凝土连接处出现一个软弱的结合面。 

　　2.3泌水现象 

　　混凝土在运输、振捣、泵送的过程中出现粗骨料下沉，达到初凝时由于颗粒下沉而水的密度最小，部分水分就会析出而出现泌水现象。 

　　3.控制预防措施 

　　3.1早期裂缝 

　　3.1.1水泥选择及其质量要求 

　　所用水泥应选用中、低热硅酸盐水泥或低热矿渣硅酸盐水泥， 3d的水化热不宜大于240kJ/kg，7d的水化热不宜大于270kJ/kg。对有抗渗要求的，所用水泥的铝酸三钙含量不宜大于8%，水泥在搅拌站的入机温度不应大于60℃。 

　　3.1.2控制骨料级配及合泥量 

　　细骨料宜采用中砂，其细度模数宜大于2.3，可有效减少水泥的用量，含泥量不大于3%。粗骨料宜选用粒径5～31.5mm，并连续级配，有效减少混凝土收缩变形，含泥量不大于1%。应选用非碱活性的粗骨料。 

　　3.1.3选择适当外加剂 

　　根据混凝土的要求和特点不同，可在混凝土中掺加一定用量外加剂，如防水剂、膨胀剂、减水剂、缓凝剂等外加剂。 

　　3.1.4科学合理的施工工艺 

　　混凝土浇筑采取分层进行。根据整体性要求、结构大小、钢筋疏密、砼供应等具体情况，采用斜面分层，连续浇筑，即按照“一个坡度，分层浇捣，循序渐进”的方法实施，此方法既可方便振捣，又可利用混凝土层面散热，对降低大体积混凝土的温度有利。在浇筑时，振捣棒移动间距应小于50cm，每一振点的延续时间以表面出现浮浆和不再沉落为度。同时振捣器应插入下层混凝土5cm，注意整个振捣作业中，不要振模振筋，不得碰撞各种埋件等。并且在20～30min左右进行复振，增加砼的密实度和均匀性。为确保砼的密实性，振动棒的操作应做到“快插慢拔”，不漏振，不过振。当砼浇筑到最后离边模板5m左右时，应将布料管转移到边模板处，使砼从边缘向中间浇筑，不使浮浆、砂浆集聚在边模板处。浇筑砼每振捣完一段，应用长刮尺按标高刮平，用铁抹子拍压，木抹子搓平。 

　　3.1.5严格控制混凝土入模温度 

　　大体积混凝土施工的最好季节是春秋季节，可有效控制混凝土的入模温度，若是在夏季施工，最好采取有效措施降低入模温度，浇注宜在夜间进行，避免浇筑混凝土在太阳下直接爆晒。混凝土拌合前应对碎石洒水或搭设遮阳棚降温，同时也要保证水泥库通风良好。 

　　3.1.6加强现场管控 

　　加强混凝土的检测、试验工作。施工组织安排合理，人员分工，机械布置得当，提前检查机具设备运转是否良好，做好浇注前的交底工作。技术人员全过程旁站，做好详细的旁站记录。 

　　3.1.7加强混凝土的测温工作 

　　为了及时掌握混凝土内外温度的变化情况，根据结构的具体情况埋设薄皮钢管。测温度的位置必须具有代表性，按浇筑高度断面，每个测点分上、中、下三根钢管埋设，三根钢管呈三角形布置，管口用木塞塞住。 

　　混凝土初凝后即开始测温，混凝土浇筑后的前3天每2小时测温一次；第4天至第7天每4小时测温一次；7天后每12小时测温一次。连续测温至混凝土内外温差相对稳定后即可停止测温工作。 

　　3.1.8加强混凝土浇筑后的养护 

　　夏季养护时可对混凝土表面进行覆盖洒水，保持混凝土表面的湿润。保温养护是大体积混凝土施工的关键环节，其目的主要是降低大体积混凝土浇筑块体的内外温差值以降低混凝土块体的自约束应力。其次是降低大体积混凝土浇筑块体的降温速度，充分利用混凝土的抗拉强度，以提高混凝土块体承受外约束力的抗裂能力，达到防止或控制温度裂缝的目的。混凝土浇筑后应尽快回填土。土是混凝土最好的养护材料之一。也可采用内部布置预埋循环冷却水管或贯通块体的大口径垂直换热水管等方法进行降温。 

　　冬季施工时为了减少混凝土内外温差可采用木、竹模板为混凝土的侧模，因为其散热慢。同时在混凝土表面使用麻袋，草帘或塑料薄膜加盖等保温方法。在保温材料覆盖完毕后，养护时间不得少于7天。 

　　3.2施工冷缝的预防 

　　为了避免施工冷缝的出现，混凝土浇注应连续进行。在前浇筑混凝土初凝前，后浇筑混凝土必须进行浇注、捣固，与前浇筑混凝土形成整体。必要时可掺入一定量的缓凝剂，推迟混凝土的初凝时间。 

　　做好混凝土供应的协调工作，随时和混凝土供应站保持联系，掌握混凝土供应量，防止因其运输输送设备的故障，影响混凝土供应。 

　　做好混凝土浇注前的准备工作和突发事件的应急工作，在混凝土浇注前应对现场的施工机具、用电线路等进行提前检测，保证其运转情况良好。可在现场放置备用机具和小型发电机，防止因机具损坏或停电等不定因素而造成浇注间歇。 

　　采用合理的浇注方法：对于平面尺寸较小的构件，可将其进行全面分层浇注。对于平面尺寸较大的构件，可采用分段分层的方法进行浇注。当结构的长度超过厚度的3倍时，可采用斜面分层的浇筑方法。 

　　3.3泌水预防 

　　为了避免泌水现象，首先混凝土本身要具有较好的保水性，防止严重的泌水导致混凝土表层水灰比过大，从配合比及组成材料的选择出发，要注意控制水灰比不宜过大；其次，施工过程要严禁随意向混凝土加水，严格控制混凝土振捣时间，避免过振造成严重的离析与泌水。 

　　4.结语 

　　为了能有效的预防大体积混凝土特殊的质量通病，我们应采取科学合理的施工工艺，做好混凝土试验检测、温度监测、养护等有效措施，加强现场管控，合理组织施工，一定可以有效的控制大体积混凝土质量通病的发生。 [科]