大體積混凝土施工質(zhì)量控制要點(diǎn)

大體積混凝土施工技術(shù)要點(diǎn)一般認(rèn)為當(dāng)混凝土構(gòu)件尺寸大到必須采取相應(yīng)的技術(shù)措施，妥善處理內(nèi)外溫差值，合理解決溫度應(yīng)力并控制裂縫開展的混凝土結(jié)構(gòu)，稱為大體積混凝土。高層建筑的箱形基礎(chǔ)或筏板基礎(chǔ)都有厚度較大的鋼筋混凝土底板，高層建筑的樁基礎(chǔ)則常有厚大的承臺，這些基礎(chǔ)底板和樁基承臺均屬大體積鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。還有較常見的一些厚大結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層樓板和大梁也屬大體積鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。其施工要點(diǎn)如下：一、混凝土原材料的選用原則和控制要點(diǎn)：1.1原材料的選用原則水泥：大體積混凝土宜選用低水化熱的水泥，以防止因水化熱過高而引起混凝土內(nèi)外溫差過大，從而導(dǎo)致混凝土內(nèi)部因溫差應(yīng)力而產(chǎn)生裂縫。骨料：級配良好的骨料，可以有效改善混凝土的密實(shí)度。一般選用中砂、5~25mm的碎石。外加劑：外加劑可明顯改善混凝土的性能，如泵送劑能提高混凝土的泵送性能。摻和料：粉煤灰能減少水泥用量并有效降低水化熱。粉煤灰需水量小，可降低混凝土的用水量和水泥用量，還可減少混凝土自身的體積收縮。礦粉不僅可提高混凝土的和易性，改善混凝土的微觀結(jié)構(gòu)，提高抗?jié)B性，還可延遲凝結(jié)時間，降低混凝土早期水化熱。1.2原材料的控制要點(diǎn)做好混凝土原材料的監(jiān)控，凡經(jīng)過混凝土配合比設(shè)計(jì)選用的材料全部備齊、備足，并對原材料進(jìn)行復(fù)試。施工過程中存在疑問的隨時抽樣復(fù)試，復(fù)試均采用施工總承包、監(jiān)理、預(yù)拌混凝土供貨商參加的三方見證抽樣方式。中間因材料供應(yīng)、季節(jié)變化等原因需更換原材時，須報(bào)請總承包技術(shù)部門和監(jiān)理，并提供新配合比與原配合比的對比論證結(jié)果。在混凝土中摻加的外加劑及混合料的品種和摻量，應(yīng)通過試驗(yàn)確定；所用混凝土外加劑的質(zhì)量應(yīng)符合現(xiàn)行的國家標(biāo)準(zhǔn)的有關(guān)規(guī)定；混凝土減水劑、粉煤灰或復(fù)合礦粉的摻量應(yīng)滿足配合比設(shè)計(jì)。工程結(jié)構(gòu)所用水泥、砂石、外加劑、摻合料等混凝土用建筑材料，均具有法定檢測單位出的堿含量和集料堿活性檢測報(bào)告?；炷涟韬衔镏械目倝A含量的控制以配比設(shè)計(jì)計(jì)算書為準(zhǔn)。二、大體積混凝土熱工計(jì)算2.1混凝土拌合物溫度計(jì)算：T0=[C1Tw(mw-Psms-Pgmg)+C1(PsmsTs+PgmgTg)+C2(mcTc+msTs+mgTg+mfTf)-C2(Psms+Pgmg)]÷[C1mw+C2(mc+ms+mg+mf)]（式2.1）式中：mw、mc、ms、mg、mf即水、水泥、砂、石子、煤灰用量（㎏）；Tw、Tc、Ts、Tg、Tf即水、水泥、砂、石子、煤灰的溫度（℃）；Ps、Pg——砂、石含水率（%）；C1、C2——水的比熱容（KJ/㎏*K）及溶解熱（KJ/㎏）。當(dāng)骨料溫度＞0℃時，C1=4.2，C2=0.9；反之C1=2.1，C2=335；2.2拌合物的出機(jī)溫度：T1=T0-0.16(T0-Ti)（式2.2）式中：T0——混凝土拌合物溫度；Ti——攪拌機(jī)棚內(nèi)溫度。2.3混凝土澆筑溫度：T2=T1-(αt1+0.032n)×(T1-Ta)（式2.3）式中：T2——混凝土拌合物運(yùn)輸?shù)綕仓攸c(diǎn)的溫度（℃）；Ta——混凝土拌合物運(yùn)輸時的環(huán)境溫度（℃）。t1——混凝土拌合物自運(yùn)輸?shù)綕仓臅r間（h）。n——混凝土拌合物運(yùn)轉(zhuǎn)次數(shù)（罐車→混凝土泵→入模，故n=2）。α——溫度損失系數(shù)，當(dāng)混凝土攪拌車輸送時，α=0.252.4水化熱絕熱溫升：Tmax=WQ(1-e-mt)/cρ（式2.4）式中：Tmax——混凝土的最大水化熱溫升值；W——每立方米混凝土水泥用量；Q——每千克水泥水化熱量（KJ/㎏）；c——混凝土的比熱容（KJ/㎏*K）；ρ——混凝土的質(zhì)量密度；m——與水泥品種、澆搗時溫度有關(guān)的經(jīng)驗(yàn)系數(shù)；e——常數(shù)，為2.718t——混凝土澆筑后至計(jì)算時的天數(shù)（d）。2.5各齡期混凝土內(nèi)部實(shí)際最高溫度：T/max=Tj+Tmaxξ（式2.5）式中：Tj——混凝土入模溫度；ξ——不同的底板厚度、不同的齡期的降溫系數(shù)。2.6混凝土所需保溫材料的計(jì)算采用阻燃草簾進(jìn)行覆蓋養(yǎng)護(hù)，所需保溫材料厚度按下式進(jìn)行估算：δi=0.5Hλi(Tb-Ta)Kb/λ(Tmax-Tb)（式2.6）式中：δi——保溫材料料的厚度（m）；H——混凝土計(jì)算層厚度（m）；λi——保溫材料的導(dǎo)熱系數(shù)。Tb——混凝土表面溫度（℃）；Ta——混凝土澆筑后3~5d空氣平均溫度（℃）；Kb——傳熱系數(shù)修正值，視保溫材料的透風(fēng)性能和風(fēng)力情況定。Tmax——混凝土中心最高溫度（℃）；λ——混凝土的導(dǎo)熱系數(shù)。2.7混凝土表面溫度的計(jì)算：Tb(t)=Ta+4h/(H-h/)△T(t)（式2.7）式中：Tb(t)——齡期t時，混凝土的表面溫度（℃）。Ta——齡期t時，大氣平均溫度（℃）。H——混凝土計(jì)算厚度（m）H=h+2h/h——混凝土實(shí)際厚度（m）；h/——混凝土虛厚度。h/=kλ/β。k—計(jì)算折減系數(shù)。β—模板及保溫層傳熱系數(shù)。β=1/(∑δi/λi+1/βq)，βq—空氣層傳熱系數(shù)。T(t)——齡期t時，混凝土內(nèi)最高溫度與外界氣溫之差?！鱐(t)=Tmax–Ta三、現(xiàn)場施工技術(shù)要點(diǎn)和主要技術(shù)措施3.1混凝土配合比控制要點(diǎn)3.1.1在開盤鑒定時，若實(shí)際混凝土拌合物與試驗(yàn)偏差較大、試泵送不理想，應(yīng)對試驗(yàn)配比進(jìn)行調(diào)整。根據(jù)試驗(yàn)配合比中的坍落度損失率，估算運(yùn)輸、泵送坍落度損失值，以此控制混凝土出罐坍落度。施工期間如發(fā)現(xiàn)坍落度損失超過預(yù)期，應(yīng)對試驗(yàn)配比進(jìn)行調(diào)整。3.1.3為了保證工程質(zhì)量，混凝土供應(yīng)期間選派專人定期對混凝土攪拌的各種混凝土原材料、混凝土配比和計(jì)量進(jìn)行試驗(yàn)和檢查。3.1.4混凝土施工過程中，應(yīng)根據(jù)成型后的混凝土構(gòu)件表觀質(zhì)量和混凝土的強(qiáng)度、抗?jié)B性能等檢驗(yàn)報(bào)告和新拌混凝土工作性能等內(nèi)容，及時與攪拌站進(jìn)行技術(shù)協(xié)調(diào)和溝通，促使商品混凝土質(zhì)量提高。3.1.5大體積混凝土在按照施工配合比攪拌時，應(yīng)根據(jù)施工的環(huán)境溫度、試驗(yàn)配合比和混凝土的絕熱溫升值、溫度及裂縫控制的要求，嚴(yán)格控制混凝土的強(qiáng)度值，施工完成后的混凝土強(qiáng)度（60d）不宜大于設(shè)計(jì)強(qiáng)度的1.2倍。3.2混凝土運(yùn)輸?shù)目刂埔c(diǎn)3.2.1做好預(yù)拌混凝土進(jìn)場前的預(yù)控措施，嚴(yán)格開盤鑒定制度。每批次、不同配合比的混凝土開盤前必須進(jìn)行開盤鑒定，并在混凝土進(jìn)場時第一車混凝土應(yīng)隨車提供“開盤鑒定”所要求的資料，以便施工現(xiàn)場進(jìn)行復(fù)核。3.2.2混凝土進(jìn)場后及時按照事先確定的技術(shù)要求和驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)作好質(zhì)量驗(yàn)收，對于不能滿目標(biāo)要求的混凝土不得澆筑，并視情況對到場混凝土進(jìn)行處理。3.2.3混凝土運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場后應(yīng)均勻、不離析、不分層、組成成分（視情況進(jìn)行現(xiàn)場復(fù)測）不發(fā)生變化，并能夠保證混凝土施工所需的稠度（坍落度）等工作性能。混凝土拌合物在卸料過程中如發(fā)現(xiàn)拌合不均勻、離析、分層等質(zhì)量問題應(yīng)立即停止卸料，作退場處理。3.2.4根據(jù)從混凝土攪拌站至施工現(xiàn)場的距離、路線以及現(xiàn)場混凝土澆筑量、澆筑進(jìn)度計(jì)劃，合理安排運(yùn)輸量和臺車頻數(shù)，以充分減少運(yùn)輸過程中的坍落度損失、溫度損失情況。3.3混凝土泵送過程控制要點(diǎn)3.3.1混凝土泵送過程控制的目的主要是收集混凝土質(zhì)量參數(shù)（如坍落度及損失情況、流動性情況、穩(wěn)定性情況、泵送性情況等），以此作為修正混凝土配合比的依據(jù)；另一方面泵送車的選擇、泵送的線路布置合理性、泵送距離長短、泵送操作的準(zhǔn)確等情況，是否順利澆筑，直接影響混凝土的質(zhì)量和對裂縫的控制，避免出現(xiàn)澆筑冷縫。3.3.2混凝土澆筑前應(yīng)檢測混凝土坍落度和觀察混凝土拌合物的粘聚性和保水性，嚴(yán)格控制混凝土坍落度滿是施工要求，嚴(yán)禁往混凝土拌合物中加水方式強(qiáng)行澆筑，對于坍落度達(dá)不到施工要求時不得用于澆筑。3.3.3坍落度檢測次數(shù)為混凝土開盤后的前2罐車必須檢測，以后隨機(jī)抽測，但每臺班不少于10次，每澆筑100m3混凝土?xí)r必須作一次檢測，并作好檢測記錄；混凝土檢測取樣控制在卸料過程中從卸料量的1/4至3／4之間采取，坍落度檢測在20min內(nèi)完成，強(qiáng)度試件的制作在40min內(nèi)完成。3.3.4泵送的關(guān)鍵控制點(diǎn)與常規(guī)施工無異，主要是合理布置泵管和安放泵車，正確啟動泵車，檢查泵管連接、支撐是否牢固等。3.4混凝土澆筑及養(yǎng)護(hù)控制要點(diǎn)3.4.1大體積混凝土澆筑方案大體積混凝土的澆筑有全面分層、分段分層、斜面分層三種方式。全面分層：澆筑混凝土?xí)r從短邊開始，沿長邊方向進(jìn)行澆筑，要求在逐層澆筑過程中，第二層混凝土要在第一層混凝土初凝前澆筑完畢。分段分層：澆筑混凝土?xí)r結(jié)構(gòu)沿長邊方向分成若干段，澆筑工作從底層開始，當(dāng)?shù)谝粚踊炷翝仓欢伍L度后，便回頭澆筑第二層，當(dāng)?shù)诙訚仓欢伍L度后，回頭澆筑第三層，如此向前呈階梯形推進(jìn)。分段分層方案適用于結(jié)構(gòu)厚度不大而面積或長度較大的情況。斜面分層：混凝土一次澆筑到頂，由混凝土自然流淌而形成斜面，混凝土振搗工作從澆筑層下端開始逐漸上移。大體積混凝土宜采用斜面式薄層澆搗，利用自然流淌形成斜坡，每層厚度按垂直于斜面的距離計(jì)算，不大于振動棒的有效振搗深度，一般取500mm左右。斜面分層方案多用于長度較大的結(jié)構(gòu)。斜面薄層澆筑示意圖3.4.2大體積混凝土的振搗在澆筑過程中，混凝土振搗是一個重要環(huán)節(jié)，一定要嚴(yán)格按操作規(guī)程操作，做到快插慢拔，快插是為了防止上層混凝土振實(shí)后而下層混凝土內(nèi)氣泡無法排出，慢拔是為了能使混凝土能填滿棒所造成的空洞。在振搗過程中，振搗棒略上下抽動，使混凝土振搗密實(shí)，插點(diǎn)要均勻，插點(diǎn)之間距離控制在50cm，離開模板距離不小于20cm。采用單一的行列形式，不要與交錯式混用，以免漏振，振搗點(diǎn)時間要掌握好，不要過長，也不要過短，一般控制在20～30s之間，直至混凝土表面泛漿，不出現(xiàn)氣泡，混凝土不再下沉為止。振搗過程中，避免觸及鋼筋、模板，以免發(fā)生移位、跑模現(xiàn)象。在澆筑過程中正確控制間歇時間，上層混凝土應(yīng)在下層混凝土初凝之前澆筑完畢，并在振搗上層混凝土?xí)r，振搗棒插入下層至少5cm，使上下層混凝土之間更好的結(jié)合。為保證插入精度，在距振搗棒端部65cm處捆綁紅色皮筋作為深度標(biāo)記。根據(jù)混凝土澆筑時的自然坡度，在每個澆筑帶的前、后、中部布置多道振搗點(diǎn)，通過混凝土的振動流淌達(dá)到均勻鋪攤的要求。為防止混凝土集中堆積，先振搗出料口處混凝土，形成自然流淌坡度，然后全面振搗，嚴(yán)格控制振搗時間、移動間距和插入深度，以確保整個混凝土的澆筑質(zhì)量。3.4.3大體積混凝土的養(yǎng)護(hù)大體積混凝土養(yǎng)護(hù)分保溫法和保濕法兩種，通常采用保溫法?；炷两K凝前必須進(jìn)行二次抹面工作，減少表面收縮裂縫，并用塑料薄膜和草簾覆蓋，塑料薄膜及草簾之間相互搭接200mm，以減少水分的散發(fā)。覆蓋的草簾厚度參照保溫材料（式2.6）計(jì)算結(jié)果。對結(jié)構(gòu)邊緣、棱角部位應(yīng)增加保溫層厚度，以此降低混凝土表面與大氣溫差，避免由于溫差過大而造成的溫度裂縫。保溫層在混凝土達(dá)到混凝土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值的50%后、內(nèi)外溫差及表面與大氣最低溫差均小于15℃時，方可拆除。3.5大體積混凝土測溫控制要點(diǎn)3.5.1測溫的目的大體積混凝土因其內(nèi)部的水泥水化熱引起溫度及溫度應(yīng)力變化，易產(chǎn)生結(jié)構(gòu)裂縫，因此，控制混凝土溫差裂縫在大體積混凝土施工中是非常必要的。根據(jù)規(guī)范，要將大體積混凝土的內(nèi)表溫差限定在25℃以內(nèi)。為掌握基礎(chǔ)內(nèi)部實(shí)際溫度變化情況，防止內(nèi)外溫差超限值而產(chǎn)生收縮裂縫。對基礎(chǔ)底板內(nèi)外部位進(jìn)行測溫記錄，密切監(jiān)視溫差波動，以指導(dǎo)混凝土的養(yǎng)護(hù)工作。3.5.2溫度檢測儀器大體積混凝土測溫宜采用電子測溫儀。如北京產(chǎn)JDC－2型建筑用接觸式熱電偶測溫儀測溫精度為±0.5℃，其原理是利用熱電效應(yīng)的關(guān)系量測測體溫度，具有測量精度高、測點(diǎn)布設(shè)方便等特點(diǎn)，能夠滿足大體積混凝土溫度測設(shè)要求，它是通過預(yù)埋固定在混凝土內(nèi)的測溫導(dǎo)線，導(dǎo)線一頭伸出混凝土結(jié)構(gòu)外側(cè)，再通過配套的顯示儀表讀測數(shù)據(jù)。3.5.3溫度監(jiān)測點(diǎn)的布設(shè)（1）測溫點(diǎn)根據(jù)底板的澆筑方向、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及預(yù)計(jì)溫度場布置；對每一個測點(diǎn)，沿深度方向約@500mm布置傳感器，上、下兩點(diǎn)各距上、下表面250mm。每個施工段在平面中心布置1個點(diǎn)位，對稱中線的位置平面上每10m左右布置1個點(diǎn)位，靠邊的點(diǎn)位距邊沿（或后澆帶）1000mm。每個點(diǎn)位上的若干個傳感器綁扎在一根鋼筋上，然后再固定在底板上，上端露出底板面50cm，并設(shè)置明顯標(biāo)志以便于尋找和保護(hù)。（2）根據(jù)測溫方案計(jì)劃對現(xiàn)場所有測溫點(diǎn)進(jìn)行編號。（3）除埋在混凝土里面的傳感器外，第一次溫度檢測過程中，另外使用2個傳感器分別檢測養(yǎng)護(hù)層下混凝土的表面溫度及大氣溫度。3.5.4溫度監(jiān)測頻度的控制對于混凝土的測溫時間及測溫頻度，主要根據(jù)混凝土升溫、降溫階段進(jìn)行，初期混凝土升溫較快；根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，混凝土內(nèi)部的溫升主要集中在澆筑后的3～5d，此時溫升可達(dá)到或接近最高峰值，之后緩慢降溫；因此，在混凝土1～4天的溫度上升階段每2h測一次，以后每4小時測一次，大氣溫度在混凝土溫度上升階段也每2h測記一次，以后每天測3次。3.5.5溫度監(jiān)測保證措施（l）從支模、鋼筋綁扎到混凝土澆筑全過程，應(yīng)注意對測溫點(diǎn)的成品保護(hù)，不得損壞監(jiān)測點(diǎn)的感應(yīng)頭和導(dǎo)線，過程中發(fā)現(xiàn)感應(yīng)探頭損壞的應(yīng)在混凝土澆筑前進(jìn)行恢復(fù)或更換。（2）按不同季節(jié)和氣溫狀況在混凝土入泵、澆筑地點(diǎn)抽測入泵和入模溫度，以掌控溫度損失，進(jìn)一步調(diào)整混凝土拌合物出機(jī)溫度，使