论文部分内容阅读
摘要：随着我国各项基础设施建设的加快和城市建设的发展，各种建筑物、构造物的规模和体量都在大幅度提升，因此大体积混凝土越来越广泛的被应用，其技术方面的措施要求也显得愈益重要。大量的工程实践表明，大体积混凝土在施工阶段如不采取合理的技术措施，就极易出现因质量问题而引发的工程事故。本文从凤台淮河公路二桥主墩承台实践操作经验中归纳并讨论了一些大体积混凝土的质量控制措施方法，希望对现场施工起到一定的指导作用。
关键词：大体积混凝土；质量控制；措施
1、前言
大体积钢筋混凝土结构的特点是体积大、整体性要求高，在混凝土浇筑完成后的凝结硬化过程中，水泥产生大量水化热，内部温度迅速升高，体积膨胀，在凝结后混凝土表面就会出现开裂，而新浇筑的混凝土底部虽然由于受基面或先期混凝土的约束随即产生压应力，但在混凝土硬化后期冷却收缩时，将产生拉应力，且拉应力将大于升温膨胀产生的压应力值。当拉应力超过混凝土的极限抗拉应力时，也就会在其内部产生裂缝，并可能发展成为贯穿裂缝，对结构造成较大危害，因此大体积混凝土的施工应进行温度控制，使内部的最高温度及内表温差控制在设计要求以内。如何科学地优化施工技术方案，合理组织施工，控制混凝土内外温差，防止大体积混凝土裂缝产生，是大体积混凝土施工质量的关键问题。
凤台淮河公路二桥主墩承台尺寸为19（横桥向）×14（顺桥向）×5（高）m，全桥4个。承台混凝土施工时，采取分层浇筑、布设冷却管、降低原材料温度，合理的施工组织等多种方法实施，并严格落实温控措施，有效防止混凝土裂缝的产生，保证了施工质量。
2、大体积混凝土施工质量控制措施
针对上述大体积混凝土施工的主要问题，结合本工程主要从以下几方面采取措施。
2.1原材料方面
2.1.1水泥：在大体积混凝土中，混凝土温度的升高主要因素是水泥产生的水化热，因而对大体积混凝土水泥应该选用低水化热和凝结时间较长的水泥，以减低水泥所产生的水化热。
2.1.2骨料：粗骨料宜采用连续级配，细骨料宜采用中砂，细度模数控制在2.5，含泥量不大于2%。
2.1.3搅拌用水采用自来水，可用冰块先降温然后再用来搅拌混凝土，有效地降低混凝土的入模温度。
2.1.4掺合料：掺合粉煤灰，在不降低混凝土强度的情况下可减少水泥用量，也即减少水化热的产生，对降低大体积混凝土内部温度、收缩裂缝十分有利，同时也改善了混凝土的可泵性。外加剂宜采用缓凝剂、减水剂。
2.2合适的配合比
进行配合比设计时，在保证混凝土强度、和易性及坍落度要求的前提下，宜采取改善粗集料级配、提高掺合料和粗集料的含量、降低水胶比等措施，减少单方混凝土的水泥用量。
2.3布设冷却水管降温
大体积混凝土的温度控制宜按照“内降外保”的原则，对混凝土内部采取设置冷却水管通循环水冷却，对混凝土外部采取覆盖蓄热或蓄水保温等措施进行。本工程冷却水管为直径32mm钢管，间距为1.0m，共布置4层冷却水管。管接头处缠生胶带，每套冷却水管成型后需做通水试验。
2.4合理的施工组织
选择低气温时段施工，但混凝土的入模温度应不低于5℃。并分层、分块浇筑，分层、分块的尺寸宜根据温控设计的要求及浇筑能力合理确定，当结构尺寸相对较小或能满足温控要求时，可全断面一次浇筑。分层浇筑时，在上层混凝土浇筑前应对下层混凝土的顶面作凿毛处理，且新浇筑混凝土与下层已浇筑混凝土的温差宜小于20℃，并应采取措施将各层间的浇筑间歇期控制在7d以内。
3、大体积混凝土的温控措施
3.1测温点的布置原则
大体积混凝土温度观测点的布置，应根据工程的实际情况和温控要求来确定。它应能真实地反映混凝土的内外温差、降温速度、环境温度为原则。混凝土环境温度的监测点宜布置在浇筑面附近，混凝土的底表面温度系指在其底表面上方50mm处测量的温度。混凝土外表面温度系指其外表面以内50mm处测量的温度。混凝土内部观测点以所选混凝土浇筑块体平面图对称轴线的半条对称轴线为测量区，长方体可取较短的轴线，在基础平面的半条轴线上的观测点宜不少于4点，同点位的测点数量沿块体方向宜不少于5点。
3.2测温制度
在大体积混凝土工程施工前，应制订专项施工技术方案，并应对混凝土采取温度控制措施，来确定浇筑块体的升温峰值、内外温差及降温速度的控制指标。
3.2.1自混凝土开始浇筑起72h内，每2h读取数据1次；浇筑后4-7d内，每4h读取数据1次；以后则可根据测温结果和外界环境温度变化情况每天选取2次进行温度观测。
3.2.2大体积混凝土其内部最高温度不大于75℃、内表温差不大于25℃。
3.2.3在混凝土内部通水降温时，进出口水的温差宜小于或等于10℃，且水温与内部混凝土的温差宜不大于20℃，降温速率宜不大于2℃/d；利用冷却水管中排出的降温用水在混凝土顶面蓄水保温养护时，养护水温度与混凝土表面温度的差值应不大于15℃。
3.3混凝土浇筑温度的控制
混凝土从搅拌站出机后，经混凝土搅拌车运输、卸料、浇筑、振捣过程后的位于混凝土表面以下50-l00mm的温度称为混凝土的浇筑温度。混凝土的浇筑溫度越低，对控制混凝上的内外温差及温度应力越有利。混凝土拌和料中，影响混凝土浇筑温度的主要因素是砂、石和水的温度。在施工中，由于气温较高，我们要求混凝土搅拌站在砂石堆场搭设遮阳凉棚，以防太阳直接照射，并在使用前用冷水冲浇骨料，同时要求在水中加冰块降低水温。热期施工时，其入模温度不宜高于28℃。凤台淮河公路二桥承台浇筑时其入模温度均未超过28℃。
3.4混凝土浇筑
大体积混凝土的浇筑方法可采用分层连续浇筑法或推移式连续浇筑法，不得随意留施工缝。分层连续浇筑法是目前大体积混凝土施工中普遍采用的方法，其优点是便于振捣，易保证混凝土的浇筑质量；可利用混凝土层面散热，对降低大体积混凝土浇筑块的温度有利。无论是分层连续浇筑或推移式连续浇筑法，应符合下列规定： 3.4.1混凝土的摊铺厚度应根据所用振捣器的作用深度及混凝土的和易性确定。当采用泵送混凝土时，混凝土的摊铺厚度不宜大于600mm，当采用非泵送混凝土时，混凝土的摊铺厚度不宜大于300mm；
3.4.2层间的间隔时间应尽量缩短，必须在前层混凝土初凝之前，将其次层混凝土浇筑完毕，层间最长的时间间隔应不大于混凝土的初凝时间。混凝土的初凝时间应通过试验确定。当层间间隔时间超过混凝土的初凝时间时，层面应按施工缝处理。
3.4.3在混凝土浇筑过程中，应及时清除混凝土表面的泌水。在大体积混凝土浇筑过程中，由于混凝土表面泌水现象普遍存在，为保证混凝土的浇筑质量，要及时清除混凝土表面泌水。
3.5混凝土养护
由于大体积混凝土在养护期间必须严格控制其内外温差，确保不出现有害裂缝，因此养护是一项十分关键的工序。大体积混凝土的养护主要有保温和保湿法。保温是为了保持混凝土表面温度不至于过快散失，减小混凝土表面的温度梯度，防止产生表面裂缝，使混凝土的平均总温差所产生的拉应力小于混凝土的抗拉强度，防止产生贯穿裂缝；保湿的作用是使尚在混凝土强度发展阶段内，潮湿的条件可防止混凝土表面脱水而产生干缩裂缝，另外可使水泥的水化反应顺利进行，提高混凝土的抗拉伸强度。为了确保混凝土有适宜的硬化条件，防止在早期由于干缩而产生裂缝，应在混凝土浇筑完毕后12h内加以覆盖浇水。
夏季混凝土的养护可采用蓄水法，或覆盖草帘、塑料膜等方法。
冬季混凝土的养护可采用“夹心式”保温措施，即一层塑料薄膜+两层草垫+一层塑料薄膜，同时用塑料薄膜加草垫密封混凝土侧模，外围可用跳板或彩条布围实保温。养护期间应随时向草垫中添加热水以保证一定温湿度，夜间低温期间可以用碘钨灯升温。
4、结束语
总之，在浇筑大体积混凝土的施工时，一定要认真组织施工仔细落实每一个施工环节，在选材、配合比、拌制、振捣及养护等各施工环节中细化管理，环环落实质量关，认真做好浇筑过程中的溫测、降温、养护工作，才能确保大体积混凝土的质量。
参考文献：
[1] 公路桥涵施工技术规范。JTG/F50-2011。
[2]大体积混凝土浇筑技术要点浅析[J]。尹立宪，中国科技博览，2010，（12）。
关键词：大体积混凝土；质量控制；措施
1、前言
大体积钢筋混凝土结构的特点是体积大、整体性要求高，在混凝土浇筑完成后的凝结硬化过程中，水泥产生大量水化热，内部温度迅速升高，体积膨胀，在凝结后混凝土表面就会出现开裂，而新浇筑的混凝土底部虽然由于受基面或先期混凝土的约束随即产生压应力，但在混凝土硬化后期冷却收缩时，将产生拉应力，且拉应力将大于升温膨胀产生的压应力值。当拉应力超过混凝土的极限抗拉应力时，也就会在其内部产生裂缝，并可能发展成为贯穿裂缝，对结构造成较大危害，因此大体积混凝土的施工应进行温度控制，使内部的最高温度及内表温差控制在设计要求以内。如何科学地优化施工技术方案，合理组织施工，控制混凝土内外温差，防止大体积混凝土裂缝产生，是大体积混凝土施工质量的关键问题。
凤台淮河公路二桥主墩承台尺寸为19（横桥向）×14（顺桥向）×5（高）m，全桥4个。承台混凝土施工时，采取分层浇筑、布设冷却管、降低原材料温度，合理的施工组织等多种方法实施，并严格落实温控措施，有效防止混凝土裂缝的产生，保证了施工质量。
2、大体积混凝土施工质量控制措施
针对上述大体积混凝土施工的主要问题，结合本工程主要从以下几方面采取措施。
2.1原材料方面
2.1.1水泥：在大体积混凝土中，混凝土温度的升高主要因素是水泥产生的水化热，因而对大体积混凝土水泥应该选用低水化热和凝结时间较长的水泥，以减低水泥所产生的水化热。
2.1.2骨料：粗骨料宜采用连续级配，细骨料宜采用中砂，细度模数控制在2.5，含泥量不大于2%。
2.1.3搅拌用水采用自来水，可用冰块先降温然后再用来搅拌混凝土，有效地降低混凝土的入模温度。
2.1.4掺合料：掺合粉煤灰，在不降低混凝土强度的情况下可减少水泥用量，也即减少水化热的产生，对降低大体积混凝土内部温度、收缩裂缝十分有利，同时也改善了混凝土的可泵性。外加剂宜采用缓凝剂、减水剂。
2.2合适的配合比
进行配合比设计时，在保证混凝土强度、和易性及坍落度要求的前提下，宜采取改善粗集料级配、提高掺合料和粗集料的含量、降低水胶比等措施，减少单方混凝土的水泥用量。
2.3布设冷却水管降温
大体积混凝土的温度控制宜按照“内降外保”的原则，对混凝土内部采取设置冷却水管通循环水冷却，对混凝土外部采取覆盖蓄热或蓄水保温等措施进行。本工程冷却水管为直径32mm钢管，间距为1.0m，共布置4层冷却水管。管接头处缠生胶带，每套冷却水管成型后需做通水试验。
2.4合理的施工组织
选择低气温时段施工，但混凝土的入模温度应不低于5℃。并分层、分块浇筑，分层、分块的尺寸宜根据温控设计的要求及浇筑能力合理确定，当结构尺寸相对较小或能满足温控要求时，可全断面一次浇筑。分层浇筑时，在上层混凝土浇筑前应对下层混凝土的顶面作凿毛处理，且新浇筑混凝土与下层已浇筑混凝土的温差宜小于20℃，并应采取措施将各层间的浇筑间歇期控制在7d以内。
3、大体积混凝土的温控措施
3.1测温点的布置原则
大体积混凝土温度观测点的布置，应根据工程的实际情况和温控要求来确定。它应能真实地反映混凝土的内外温差、降温速度、环境温度为原则。混凝土环境温度的监测点宜布置在浇筑面附近，混凝土的底表面温度系指在其底表面上方50mm处测量的温度。混凝土外表面温度系指其外表面以内50mm处测量的温度。混凝土内部观测点以所选混凝土浇筑块体平面图对称轴线的半条对称轴线为测量区，长方体可取较短的轴线，在基础平面的半条轴线上的观测点宜不少于4点，同点位的测点数量沿块体方向宜不少于5点。
3.2测温制度
在大体积混凝土工程施工前，应制订专项施工技术方案，并应对混凝土采取温度控制措施，来确定浇筑块体的升温峰值、内外温差及降温速度的控制指标。
3.2.1自混凝土开始浇筑起72h内，每2h读取数据1次；浇筑后4-7d内，每4h读取数据1次；以后则可根据测温结果和外界环境温度变化情况每天选取2次进行温度观测。
3.2.2大体积混凝土其内部最高温度不大于75℃、内表温差不大于25℃。
3.2.3在混凝土内部通水降温时，进出口水的温差宜小于或等于10℃，且水温与内部混凝土的温差宜不大于20℃，降温速率宜不大于2℃/d；利用冷却水管中排出的降温用水在混凝土顶面蓄水保温养护时，养护水温度与混凝土表面温度的差值应不大于15℃。
3.3混凝土浇筑温度的控制
混凝土从搅拌站出机后，经混凝土搅拌车运输、卸料、浇筑、振捣过程后的位于混凝土表面以下50-l00mm的温度称为混凝土的浇筑温度。混凝土的浇筑溫度越低，对控制混凝上的内外温差及温度应力越有利。混凝土拌和料中，影响混凝土浇筑温度的主要因素是砂、石和水的温度。在施工中，由于气温较高，我们要求混凝土搅拌站在砂石堆场搭设遮阳凉棚，以防太阳直接照射，并在使用前用冷水冲浇骨料，同时要求在水中加冰块降低水温。热期施工时，其入模温度不宜高于28℃。凤台淮河公路二桥承台浇筑时其入模温度均未超过28℃。
3.4混凝土浇筑
大体积混凝土的浇筑方法可采用分层连续浇筑法或推移式连续浇筑法，不得随意留施工缝。分层连续浇筑法是目前大体积混凝土施工中普遍采用的方法，其优点是便于振捣，易保证混凝土的浇筑质量；可利用混凝土层面散热，对降低大体积混凝土浇筑块的温度有利。无论是分层连续浇筑或推移式连续浇筑法，应符合下列规定： 3.4.1混凝土的摊铺厚度应根据所用振捣器的作用深度及混凝土的和易性确定。当采用泵送混凝土时，混凝土的摊铺厚度不宜大于600mm，当采用非泵送混凝土时，混凝土的摊铺厚度不宜大于300mm；
3.4.2层间的间隔时间应尽量缩短，必须在前层混凝土初凝之前，将其次层混凝土浇筑完毕，层间最长的时间间隔应不大于混凝土的初凝时间。混凝土的初凝时间应通过试验确定。当层间间隔时间超过混凝土的初凝时间时，层面应按施工缝处理。
3.4.3在混凝土浇筑过程中，应及时清除混凝土表面的泌水。在大体积混凝土浇筑过程中，由于混凝土表面泌水现象普遍存在，为保证混凝土的浇筑质量，要及时清除混凝土表面泌水。
3.5混凝土养护
由于大体积混凝土在养护期间必须严格控制其内外温差，确保不出现有害裂缝，因此养护是一项十分关键的工序。大体积混凝土的养护主要有保温和保湿法。保温是为了保持混凝土表面温度不至于过快散失，减小混凝土表面的温度梯度，防止产生表面裂缝，使混凝土的平均总温差所产生的拉应力小于混凝土的抗拉强度，防止产生贯穿裂缝；保湿的作用是使尚在混凝土强度发展阶段内，潮湿的条件可防止混凝土表面脱水而产生干缩裂缝，另外可使水泥的水化反应顺利进行，提高混凝土的抗拉伸强度。为了确保混凝土有适宜的硬化条件，防止在早期由于干缩而产生裂缝，应在混凝土浇筑完毕后12h内加以覆盖浇水。
夏季混凝土的养护可采用蓄水法，或覆盖草帘、塑料膜等方法。
冬季混凝土的养护可采用“夹心式”保温措施，即一层塑料薄膜+两层草垫+一层塑料薄膜，同时用塑料薄膜加草垫密封混凝土侧模，外围可用跳板或彩条布围实保温。养护期间应随时向草垫中添加热水以保证一定温湿度，夜间低温期间可以用碘钨灯升温。
4、结束语
总之，在浇筑大体积混凝土的施工时，一定要认真组织施工仔细落实每一个施工环节，在选材、配合比、拌制、振捣及养护等各施工环节中细化管理，环环落实质量关，认真做好浇筑过程中的溫测、降温、养护工作，才能确保大体积混凝土的质量。
参考文献：
[1] 公路桥涵施工技术规范。JTG/F50-2011。
[2]大体积混凝土浇筑技术要点浅析[J]。尹立宪，中国科技博览，2010，（12）。