浅谈大体积混凝土施工质量控制

浅谈大体积混凝土施工质量控制

王华生

重庆綦江区城市建设投资有限公司重庆市401420

摘要：本文简要分析了大体积混凝土施工中常见的质量问题及成因，对保证大体积混凝土施工质量提供了相应的预防措施。

关键词：大体积混凝土；质量；措施

前言：高速铁路施工过程中常涉及到大体积混凝土施工，特别是高铁特大桥的承台、墩身等，采用常温方法施工就难以保证工程质量，因而必须采取特殊的技术措施进行施工方能满足要求。本文就新建南京至安庆铁路天井湖特大桥施工项目就大体积混凝土的施工技术和保障措施做以总结，为大体积混凝土的施工作为一定的参考作用。

一、综述

我国行业规范《GB50496-2009大体积混凝土施工规范》对大体积混凝土作了如下定义：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。但凡大体积混凝土都有一个统一的特征：结构厚实，混凝土量大，施工技术有特殊要求，水泥水化热使结构产生温度变形，应采取措施，尽可能减少变形引起的裂缝。随着现代工程的不断发展，在实际施工中大体积混凝土十分常见，研究大体积混凝土的常见质量通病及相关的预防措施对工程建设有着积极的意义。

二、大体积混凝土常见的质量病害及成因

1、出现施工冷缝：由于大体积混凝土体量大，在实际施工过程中常常采用分层浇筑。在混凝土的浇筑过程中，若浇筑上层混凝土没有控制在下层混凝土初凝前，或由于混凝土供应量不足、停水、停电或恶略天气的影响，导致混凝土浇筑不连续，从而导致施工冷缝的出现。

2、出先泌水现象：由于施工组织不恰当，人员、机械配备不足，可能导致混凝土浇筑施工时间较长，同时混凝土振捣不到位，混凝土拌合质量差，容易导致混凝土分层之间及混凝土表面或周围出现泌水情况，这将导致混凝土强度降低，出现脱皮、起砂等不良后果，影响结构的使用性能。

3、混凝土表面浮浆过厚：大体积混凝土常常采用泵送施工，在施工过程中由于振捣不合理、混凝土和易性差等因素导致混凝土表面浮浆过厚，影响混凝土结构的强度。

4、混凝土产生裂缝：大体积混凝土常见的裂缝主要有收缩裂缝、温度裂缝等。由于水泥水化的原因，混凝土常常会产生收缩现象，大体积混凝土体量大，混凝土的收缩现象更为明显，从而导致混凝土表面产生拉应力，导致混凝土表面出现裂缝；水泥水化热会导致混凝土内外温差大，在不良天气的影响下会更加显著，从而导致温度裂缝的产生。在施工过程中，若采用的没有采用相应的措施或采用的措施不到位，可能导致贯穿裂缝的出现，从而严重影响到结构的强度和使用安全。

三、大体积混凝土的施工质量保证措施

大体积混凝土的施工，要根据工程的结构形式、气温情况、现场的具体条件等，来确定合理的施工方案和技术质量保证措施，以获得最优的工程质量。

1、原材料的选择

（1）水泥：优先选择高标号水泥（如525R普通水泥、425R普通水泥），以减少水泥用量；选择低水化热水泥，从而减少水泥水化热，降低混凝土的升温值；选用后期强度的水泥，降低水泥用量，从而降低混凝土温度的巅峰值。

（2）细骨料：宜采用中粗砂，细度模数控制在2.8～3.0之间，因为使用中砂比用细砂可减少水和水泥的用量。砂、石含泥量控制在1％以内，并不得混有有机质等杂物，杜绝使用海砂。

（3）粗骨料：在可泵送情况下，选用粒径5～20mm连续级配石子。石子要洁净，含泥量要符合要求，从而可以有效降低混凝土的收缩。

（4）掺合料：选择优质粉煤灰，从而降低水泥用量，增加混凝土的和易性，同时提高混凝土的后期强度。

（5）外加剂：根据混凝土的结构特点和要求，选择减水剂、缓凝剂、防水剂等一种或几种的混合剂，在采用外加剂前做好试配工作，并在混凝土拌制过程中严格按配合比控制用量。

2、混凝土的拌合

在混凝土拌合时，采用二次投料法，先把水、水泥、砂子及掺合料拌合均匀后，再投入碎石进行拌合，这种拌合工艺又成为“裹砂法”，采用这种拌合方法能够有效减少混凝土的泌水现象，易于保证混凝土的和易性。混凝土拌合用水在有条件时尽可能采用深层井水等温度较低的水。在加入碎石之前，可采取水洗、刨冰等方法降低碎石的温度，从而保证混凝土能够在一个温度较低的起点升温。

3、混凝土的浇筑

针对不同混凝土结构的形式及大小，优化大体积混凝土的浇筑方案，制定相应的质量保证措施，并在施工中严格按照混凝土的浇筑方案进行施工。

（1）在进行混凝土浇筑前，认真检查模板、支架的强度、刚度和稳定性，保证模板、支架在承受混凝土荷载后不发生变形。

（2）在夏天和气温较高的地区，混凝土的浇筑时间应避开中、下午及日照强烈、温度较高的时段，选择在夜间或气温较低的时段进行，并降低混凝土的入模温度（不高于25℃），使混凝土中温度在一个较低的起点升温。

（3）混凝土浇筑前，可用凉水对模板进行冲洗，保证模板内的干净整洁，同时降低模板内的残余温度。在浇筑混凝土之前，模板内不能有积水，以免残余的水分进入混凝土中，改变混凝土水灰比，从而增大混凝土的收缩变形，影响混凝土的强度。

（4）采用分层浇筑的方法，增加浇筑过程中混凝土的散热面。为了使混凝土早期内部散热，安排好混凝土的分层施工顺序，在每层达到预定高度后稍作停留，待混凝土完成相当部分早期收缩及散发了大量的早期水化热后，再集中覆盖第二层混凝土。上一层混凝土浇筑应在下一层混凝土初凝之前完成浇筑。

（5）采用多台输送泵进行集中浇筑，或采用塔吊及溜槽辅助配合施工，保证混凝土浇筑连续、顺畅的进行。

（6）混凝土振捣要及时，同时不漏振，但也不能过振，防止混凝土离析。两层混凝土之间进行二次振捣，二次振捣时间应在下层混凝土初凝前，用振捣棒插入振捣，并以拔出振捣棒后原位孔洞能立即恢复为准。

4、混凝土的养护

加强混凝土的养护工作是保证混凝土强度的关键，同时也是保证大体积混凝土质量的有效措施。在进行大体积混凝土的养护时，可采用以下措施：

（1）在天气炎热，日照强烈的时段，有条件是可为大体积混凝土架设棚罩。在混凝土表面加盖覆盖材料后，在养护浇水时应做到“少”、“匀”、“勤”，养护时间不少于7天。

（2）为了防止混凝土浇筑体内外温差过大，在夜间或气温较低的时段，应对混凝土表面进行覆盖保温处理，可采用湿麻袋或加盖薄膜的方法。

（3）保温养护的时间，应根据温度应力（包括混凝土收缩产生的应力）加以控制确定，合理的保温时间应从混凝土降温时开始，直至混凝土强度达到能够抵抗内外温差大而导致温度裂缝为止。

（4）其他要求：在大体积混凝土保温养护过程中，应对混凝土浇筑实体的里外温差和降温速度进行检测，混凝土初凝后即开始测温，混凝土浇筑后的前3天每2-4小时测温一次；3天后至第6天每6小时测温一次；6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。现场实测是控制大体积混凝土施工中一重要环节：根据现场实测结果可随时掌握与温控施工控制数据有关的数据（里外温差、最高温升及降温速度等），可根据这些实测结果调整保温养护措施以满足温控指标的要求。不得采用强制、不均匀的降温措施。否则，易使大体积混凝土产生裂缝。

5、保证大体积混凝土施工质量的其他措施

在进行大体积混凝土施工时，可综合工程的实际情况及有关要求，采取进一步的保证措施，从而保证大体积混凝土的施工质量。

（1）对于设计允许掺加片石的大体积混凝土，可以在浇筑混凝土时掺加部分片石，所用片石的强度应符合要求，片石截面最小处的尺寸不应小于150mm，片石掺量不大于20%。

（2）在浇筑大体积混凝土的内部预埋冷却管，在混凝土浇筑完成后通入循环冷却水，降低混凝土的内部温度，缩小混凝土的内外温差，防止温度裂缝的产生。

四、结束语

大体积混凝土施工在工程建设领域非常常见，实践证明，要保证大体积混凝土的施工质量，应在原材料选择、优化混凝土配合比、改善施工工艺、加强混凝土养护、加强混凝土测温等方面采取综合措施，坚持严谨的项目管理思想，从而保证大体积混凝土的施工质量。