混凝土工程施工控制探讨

关键词:混凝土 施工控制 措施 

　　某大厦地下室和±0.00以上主体结构全部采用商品混凝土。这必须具有充分满足结构要求和施工技术、质量要求的良好性能、强度的高效能砼，同时必须具备经济实用性，高强致密性和施工可靠性。 

　　高强混凝土的施工从原材料的选用，外加剂的性能、品种和掺量，搅拌、运输、泵送和浇筑，试块的抽制、养护、送检直至最后的标准抗压强度值以及气侯、温度的变化这一复杂的过程，受到诸多变异因素的影响，而且随机性很强，每一细小的环节的失误都会导致混凝土强度波动和质量上的不稳定。因此，混凝土在施工中的实际应用、质量管理和控制是一项系统的技术管理工作。 

　　1、混凝土的强度控制 

　　混凝土强度控制是一项严密的技术、质量控制过程。由于诸多变异的影响将会导致混凝土质量不稳定，因此我们必须动用数学方法和动态控制法，直观地实际地对高强混凝土质量进行全面监测和控制。使混凝土标准抗压强度值在动态图上呈正态分布。 

　　每一点的上升与下降均会引起监控技术人员的重视，从而分析、评价、找出问题，立即加以解决。 

　　2、混凝土的养护 

　　混凝土的养护可分为温差控制、早期养护和常规养护三个阶段。 

　　温差控制即根据不同使用性质和不同截面构件采取相应的温差控制措施，如冷却循环水管、温度钢筋和表面覆盖、蓄水养护法，降低混凝土中心温度和表面温度差。混凝土温差必须控制在20℃以下。 

　　混凝土早期养护指在最适当的时间拆除外侧模后，进行覆盖养护浇水全湿养护，防止风吹、日晒及昼夜自然温差，全湿养护时间不少于14天。 

　　混凝土常规养护指常温条件下，全湿养护14天以后仍需养护21天。 

　　3、混凝土拆模时间的控制 

　　由于混凝土综合应力变化受到钢筋的内约束和模板的外约束，所以不宜过早地拆除侧模板，一旦混凝土内部温度下降，混凝土将会发生收缩，因此待混凝土降温趋于平衡，此时为拆模的最佳时间，一般在36～48小时，本工程柱、梁侧模板的拆模时间不得少于40小时。侧向模板的拆除一是保证模板的流水周转快，二是保证混凝土早期养护。 

　　4、混凝土配合比监测 

　　高效砼配合比经过严格的计算和试配得出，为了在施工中得到可靠的技术数据，以便进行动态质量控制，对砂、石含泥量、含水率和单位立方用水量以及外加剂的品种、掺量等都有特殊的要求。为此，我们必须实施专门的严密监控、协调、记录、分析和评价，从各相关因素中善于发现问题，及时加以解决，有效及时的控制高强混凝土施工质量。 

　　5、混凝土原材料投料方式 

　　混凝土搅拌、投料方式和顺序对混凝土坍落度、初凝时间、早期强度等有间接的影响。因此必须采用二次投料法，即先将水泥、外加剂、黄砂加入进行初搅拌，然后加入拌和水，再加石子，直至规定的搅拌时间。这种投料方式，克服了外加剂不均匀造成的局部混凝土初凝时间过长，坍落度不稳定，混凝土工作度不良等现象，使混凝土获得稳定的强度。 

　　6、混凝土的技术要求与措施 

　　原材料的要求： 

　　水泥的强度和品种直接影响混凝土抗裂度，水泥品种对坍落度的影响也比较明显。现已是夏季施工，故宜选用425#或425#以上的标号的矿渣水泥，出厂未过期的水泥不能选用，否则会导致砼初始水化热和砼温度的升高，造成坍落度损失、施工困难，降低砼强度。 

　　为了满足泵送高流态要求，水泥用量较大，混凝土水化热增高，加大混凝土内外温差，易使构件开裂，因此，控制水泥用量是保证混凝土强度，满足抗裂度要求、减少砼在搅拌、运输、泵送、浇筑过程中的坍落度损失的重要一环。 

　　粗骨料选用5～30mm的白云石矿，但江苏地区大量的白云石矿有困难，只有选用质地坚硬的普通碎石。 

　　而粗骨料实测抗压强度直接影响混凝土的强度，使用普通碎石，混凝土质量管理带来了很大的难度，整个技术、质量控制过程必须严谨、一丝不苟。 

　　碎石采用连续级配，实测抗压强度不低于90Mpa，压碎指标不大于10％，含泥量≯0.5％。 

　　细骨料选用质地坚硬的中砂，细度模数3.0～2.5，含泥量不大于1.0％。 

　　根据江苏地区供应的砂子的实际情况，级配较差。因此，采购时必须先提供试样，经鉴定认可后方可使用。 

　　为了减小砼收缩，提高砼的抗渗能力，设计要求在基础底板砼中宜掺入适量的RPA防渗抗裂剂。 

　　7、基础大体积混凝土温差控制 

　　本工程中筒区加厚基础承台面积为9.3m×8.9m，厚度1.3m，为随时了解和掌握砼在水化和硬化过程中水泥水化热所产生的温度变化，以便于采取有效且经济合理的优化方法使温差控制在一定的允许范围内，并根据温升情况采取不同的养护措施，控制混凝土的温降速率，从而达到防止混凝土内部温度应大于同龄期混凝土抗拉强度而产生有害裂缝的目的。下面就本工程大体积混凝土进行热工计算： 

　　混凝土的绝热温升值： 

　　Tτ=（WQ/Cρ）×（1－e-mτ） 

　　现计算其7天值则： 

　　T（τ）=410×256×（1-2.718-2.8）/0.96×2400=41 

　　砼内实际最高温度（考虑施工时环境温度为30℃）： 

　　则Tmax=Tj+Tτj=15+41×0.6=39.6（℃） 

　　砼表面温度计算： 

　　H=h+2h'=1.3+2×0.666×（2.33/3.85）=2.1m 

　　△T（τ）=Tmax-Tq=9.6（℃） 

　　△Tb（τ）=Tq+（4/H2）h'（H－h'）△T 

　　=30+（4/4.41）×0.4（2.1－0.4）×9.6 

　　=35.9（℃） 

　　砼内实际最高温度与表面温度差： 

　　△Tc=Tmax-Tb（c） 

　　=39.6-35.9 

　　=3.7（℃） 

　　故底板混凝土温差控制采用表面覆盖措施，由上面计算可知，混凝土内外温差不大，但由于是高温季节施工，为了防止温度应力，使砼产生微裂缝，就必须采取加盖足够厚的草袋进行温度控制。 

　　所以，中筒区加厚承台板上采用一层薄膜上覆三层麻袋进行温差控制。 

　　控制温度和收缩裂缝的技术措施：⑴降低水泥水化热。一是选用低水化热或中水化热的水泥品种配制砼，如矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥，粉煤灰水泥等。二是充分利用砼的后期强度，减少每立方米砼中水泥用量，根据试验每增减10Kg水泥其水化热将使砼的温度相应升降1℃。三是使用粗骨料，尽量选用粒径较大，级配良好的粗骨料，掺加粉煤灰等掺合料，或掺加相应的减水剂，改善和易性，降低水灰比，以达到减少水泥用量，降低水化热的目的。⑵掺加相应的缓凝剂。⑶加强施工中的温度控制。一是在砼浇筑之后，做好砼的保温保温养护，缓缓降温，充分发挥徐变特性，减低温度应力，夏季应注意避免曝晒，注意保温，冬季应采取措施保温覆盖，以免发生急剧的温度梯度发生。二是采取长时间的养护，规定合理的拆模时间延缓降温时间和速度，充分发挥砼的应力松弛效应。三是加强测量温和温度监测与管理，实行信息化控制，随时控制砼内的温度变化，内外温差控制在25℃以内，基面温差和基底面温差，均控制在20℃以内，及时调整保温及养护措施，使砼的温度梯度和温度不至过大，以有效控制裂缝的出现。⑷改善约束条件，削减温度应力。采取分层或分块浇筑大体积砼，合理设置水平或垂直施工缝或在适当位置设置施工后浇带，以放松约束程度，减少每次浇筑长度的蓄热性，减少温度应力。⑸提高砼的极限拉伸强度。一是选择良好级配的粗骨料，严格控制其含泥量，加强砼的振捣，提高混凝土密实度和抗拉强度，减小收缩变形，保证施工质量，浇筑后及时排除表面积水，加强早期养护，提高砼早期或相应龄期的抗拉强度和弹性模量。二是在大体积砼基础内设置必要的温度配筋，在载面突变和转折处、底、顶板与墙转折处，孔洞转角及周边，增加斜向构造配筋，以改善应力集中，防止裂缝的出现。