论文部分内容阅读
【摘 要】 代建筑中经常涉及到大体积混凝土施工，如高层楼房基础、大型设备基础、水利大坝等。这些部位整体性质量要求高，其质量好坏直接影响到结构的使用安全，因此大体积混凝土的质量控制就显得至关重要。工程实践证明，大体积混凝土施工难度大，产生裂缝的机率较多，为避免工程事故，降低经济损失，我们要减少和控制大体积混凝土裂缝的出现。
【关键词】 大体积混凝土；质量控制；裂缝；处理措施
随着我国基础设施建设的加快及城乡建设发展，各种建筑物、构造物的规模和体量都在大幅度的提升，因此大体积混凝土的应用己经越来越广泛，其施工质量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所引发的工程事故。
本文结合技术规范、实际施工技术，从混凝土的配制、浇筑、温度控制及养护各个环节浅析大体积混凝土施工中质量通病的产生原因、质量控制以及处理措施。
1、大体积混凝土的特点
1.1 混凝土设计强度较高，单体水泥用量多，水化热引起的混凝土内部温度较一般混凝土要大的多；大体积混凝土因体积相对庞大，在浇筑后温度升高幅度大，膨胀量大，到了后期降温阶段，又会出现相应可观的温度收缩，容易因为温度收缩过大、过快而使混凝土中出现严重的贯穿性裂缝，严重降低大体积混凝土的整体性、抗渗能力等。
1.2 结构断面内配筋较多，整体性要求较高。
1.3 大体积混凝土多用于坝体、大型构筑物基础等，对构件的要求除了一般的强度、刚度、稳定性等之外，还有整体性、防水性、抗渗性等诸多要求。所以在大体积混凝土质量控制中，混凝土裂缝的控制成为问题的关键。
2、大体积混凝土施工质量控制
2.1 原材料的控制
大体积混凝土宜选用低水化热的水泥，以防止因水化热过高而引起混凝土内外温差过大，从而导致混凝土内部因温差应力而产生裂缝。级配良好的骨料，可以有效改善混凝土的密实度。一般选用中砂、5～25mm的碎石。外加剂可明显改善混凝土的性能，如泵送剂能提高混凝土的泵送性能。粉煤灰能减少水泥用量并有效降低水化热。粉煤灰需水量小，可降低混凝土的用水量和水泥用量，还可减少混凝土自身的体积收缩。矿粉不仅可提高混凝土的和易性，改善混凝土的微观结构，提高抗渗性，还可延迟凝结时间，降低混凝土早期水化热。
凡经过混凝土配合比设计选用的材料全部备齐、备足，并对原材料进行复试。施工过程中存在疑问的随时抽样复试。在混凝土中掺加的外加剂及混合料的品种和掺量，应通过试验确定；所用混凝土外加剂的质量应符合现行的国家标准的有关规定；混凝土减水剂、粉煤灰或复合矿粉的掺量应满足配合比设计。工程结构所用水泥、砂石、外加剂、掺合料等混凝土用建筑材料，均具有法定检测单位出的碱含量和集料碱活性检测报告。混凝土拌合物中的总碱含量的控制以配比设计计算书为准。
2.2 混凝土浇筑及养护控制
2.2.1 混凝土的运送
混凝土进场后及时按照事先确定的技术要求和验收标准作好质量验收，对于不能满目标要求的混凝土不得浇筑。混凝土运输到现场后应均匀、不离析、不分层，并能够保证混凝土施工所需的坍落度等工作性能。混凝土拌合物在卸料过程中如发现拌合不均匀、离析、分层等质量问题应立即停止卸料，作退场处理。根据从混凝土搅拌站至施工现场的距离、路线以及现场混凝土浇筑量、浇筑进度计划，合理安排运输量和台车频数，以充分减少运输过程中的坍落度损失、温度损失情况。
混凝土浇筑前应检测混凝土坍落度和观察混凝土拌合物的粘聚性和保水性，严格控制混凝土坍落度满是施工要求，严禁往混凝土拌合物中加水方式强行浇筑，对于坍落度达不到施工要求时不得用于浇筑。
2.2.2 大体积混凝土的浇筑
大体积混凝土的浇筑有全面分层、分段分层、斜面分层三种方式。
全面分层：浇筑混凝土时从短边开始，沿长边方向进行浇筑，要求在逐层浇筑过程中，第二层混凝土要在第一層混凝土初凝前浇筑完毕。
分段分层：浇筑混凝土时结构沿长边方向分成若干段，浇筑工作从底层开始，当第一层混凝土浇筑一段长度后，便回头浇筑第二层，当第二层浇筑一段长度后，回头浇筑第三层，如此向前呈阶梯形推进。分段分层方案适用于结构厚度不大而面积或长度较大的情况。
2.2.3 大体积混凝土的养护
大体积混凝土的养护应符合下列要求：
（1）保温养护措施，应使混凝土浇筑块的里外温差以及降温的速度，满足温控指标的要求。
（2）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。
（3）保温养护的其他要求
①在大体积混凝土保温养护过程中，应对混凝土浇筑块体的里外温差和降温速度进行监测，现场实测进制大体积混凝土施工中是一重要环节：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。
②在大体积混凝土养护过程中，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。大体积混凝土施工时，主要采用两种模板，即钢模和木模。当采用钢模时，根据保温养护的需要，钢模外也应采取保温措施。而采用木模时，都把木模作为保温材料考虑。无论钢模还是木模，在模板拆除后，都应根据大体积混凝土浇筑块体内部实际的温度场情况，按温控指标的要求采取必要的保温措施.
③对标高位于士0.000以下的部位，应及时回填土；士0.000以上部位应及时加以覆盖，不宜长期暴露在风吹日晒的环境中。
④在大体积混凝土拆模后，应采取预防寒潮袭击、突然降温和剧裂干燥等措施。当采用木模板，而且木模板又作为保温养护措施的一部份时，木模板的拆除时间应根据保温养护的要求确定。可见，控制大体积混凝土裂缝的方法很多，并且各种措施不是孤立的，而且相互关联，相互制约的。在施工过程中通常要结合实际，全面考虑，结合使用。 3、大体积混凝土产生裂缝的处理方法
虽然我们在施工中采取不少措施控制裂缝的产生，但由于各种原因，现浇大体积混凝土仍有裂缝发生，为了满足外观质量和使用安全，就必须对这些裂缝进行妥善的处理及修补，对不同的裂缝又有不同的处理方法。
3.1不降低混凝土承载力的裂缝处理
对不降低混凝土承载力的裂缝修补常采用表面修补法、填充密封法、低压注浆法。
（1）表面修补法
该法适用于缝较窄，用以恢复构件表面美观和提高耐久性时所采用，常用的是沿混凝土裂缝表面铺设薄膜材料，一般可用环氧类树脂或树脂浸渍玻璃布。
（2）填充密封法
当裂缝较宽时，可沿裂缝混凝土表面凿成V形或U形槽，使用树脂砂浆材料进行填充，也可使用水泥砂浆或沥青等材料。
（3）低压注浆法
当裂缝宽度较小且较深时，可采用将修补材料注入混凝土内部的修补方法，首先裂缝处设置注入用管，其他部位用表面处理法封住，使用低粘度环氧树脂注入材料，用电动泵或手动泵注入修补。
3.2影响混凝土结构安全的裂缝处理
如果裂缝影响到结构安全，可采取围套加固法、钢箍加固法、粘贴加固法等结构加固法。此方法属结构加固，须经设计验算同意后方可进行。
（1）围套加固法
在周围尺寸允许的情况下，在结构外部一侧或数侧外包钢筋混凝土围套，以增加钢筋和截面，提高其承载力；对构件裂缝严重，尚未破碎裂透或一侧破裂的，将裂缝部位钢筋保护层凿去，外包钢丝网一层；大型设备基础一般采取增设钢板箍带，增加环向抗拉强度的方法处理。
（2）钢箍加固法
在结构裂缝部位四周加U型螺栓或型钢套箍将构件箍紧，以防止裂縫扩大和提高结构的刚度及承载力。加固时，应使钢套箍与混凝土表面紧密接触，以保证共同工作。
（3）粘贴加固法
将钢板或型钢用改性环氧树脂和粘结剂，粘结到构件混凝土裂缝部位表面，使钢板或型钢与混凝土连成整体共同工作。粘结前，钢材表面进行喷砂除锈，混凝土刷净干燥，粘结层厚度为1～4毫米。
4、小结
工程实践证明，大体积混凝土施工难度大，产生裂缝及质量通病的机率较多，为避免工程事故，降低经济损失，我们要减少和控制大体积混凝土裂缝的出现。应在减小约束应力、减小混凝土内外温差、优化配合比设计、改善施工工艺、 提高施工质量、 做好温度监测工作及加强养护等方面采取有效技术措施， 坚持严谨的施工组织管理。广大工程技术人员和管理人员在实际施工中，硬积极做到防控结合，以预防为主的原则，力争把大体积混凝土质量问题降低到最低水平。
【关键词】 大体积混凝土；质量控制；裂缝；处理措施
随着我国基础设施建设的加快及城乡建设发展，各种建筑物、构造物的规模和体量都在大幅度的提升，因此大体积混凝土的应用己经越来越广泛，其施工质量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所引发的工程事故。
本文结合技术规范、实际施工技术，从混凝土的配制、浇筑、温度控制及养护各个环节浅析大体积混凝土施工中质量通病的产生原因、质量控制以及处理措施。
1、大体积混凝土的特点
1.1 混凝土设计强度较高，单体水泥用量多，水化热引起的混凝土内部温度较一般混凝土要大的多；大体积混凝土因体积相对庞大，在浇筑后温度升高幅度大，膨胀量大，到了后期降温阶段，又会出现相应可观的温度收缩，容易因为温度收缩过大、过快而使混凝土中出现严重的贯穿性裂缝，严重降低大体积混凝土的整体性、抗渗能力等。
1.2 结构断面内配筋较多，整体性要求较高。
1.3 大体积混凝土多用于坝体、大型构筑物基础等，对构件的要求除了一般的强度、刚度、稳定性等之外，还有整体性、防水性、抗渗性等诸多要求。所以在大体积混凝土质量控制中，混凝土裂缝的控制成为问题的关键。
2、大体积混凝土施工质量控制
2.1 原材料的控制
大体积混凝土宜选用低水化热的水泥，以防止因水化热过高而引起混凝土内外温差过大，从而导致混凝土内部因温差应力而产生裂缝。级配良好的骨料，可以有效改善混凝土的密实度。一般选用中砂、5～25mm的碎石。外加剂可明显改善混凝土的性能，如泵送剂能提高混凝土的泵送性能。粉煤灰能减少水泥用量并有效降低水化热。粉煤灰需水量小，可降低混凝土的用水量和水泥用量，还可减少混凝土自身的体积收缩。矿粉不仅可提高混凝土的和易性，改善混凝土的微观结构，提高抗渗性，还可延迟凝结时间，降低混凝土早期水化热。
凡经过混凝土配合比设计选用的材料全部备齐、备足，并对原材料进行复试。施工过程中存在疑问的随时抽样复试。在混凝土中掺加的外加剂及混合料的品种和掺量，应通过试验确定；所用混凝土外加剂的质量应符合现行的国家标准的有关规定；混凝土减水剂、粉煤灰或复合矿粉的掺量应满足配合比设计。工程结构所用水泥、砂石、外加剂、掺合料等混凝土用建筑材料，均具有法定检测单位出的碱含量和集料碱活性检测报告。混凝土拌合物中的总碱含量的控制以配比设计计算书为准。
2.2 混凝土浇筑及养护控制
2.2.1 混凝土的运送
混凝土进场后及时按照事先确定的技术要求和验收标准作好质量验收，对于不能满目标要求的混凝土不得浇筑。混凝土运输到现场后应均匀、不离析、不分层，并能够保证混凝土施工所需的坍落度等工作性能。混凝土拌合物在卸料过程中如发现拌合不均匀、离析、分层等质量问题应立即停止卸料，作退场处理。根据从混凝土搅拌站至施工现场的距离、路线以及现场混凝土浇筑量、浇筑进度计划，合理安排运输量和台车频数，以充分减少运输过程中的坍落度损失、温度损失情况。
混凝土浇筑前应检测混凝土坍落度和观察混凝土拌合物的粘聚性和保水性，严格控制混凝土坍落度满是施工要求，严禁往混凝土拌合物中加水方式强行浇筑，对于坍落度达不到施工要求时不得用于浇筑。
2.2.2 大体积混凝土的浇筑
大体积混凝土的浇筑有全面分层、分段分层、斜面分层三种方式。
全面分层：浇筑混凝土时从短边开始，沿长边方向进行浇筑，要求在逐层浇筑过程中，第二层混凝土要在第一層混凝土初凝前浇筑完毕。
分段分层：浇筑混凝土时结构沿长边方向分成若干段，浇筑工作从底层开始，当第一层混凝土浇筑一段长度后，便回头浇筑第二层，当第二层浇筑一段长度后，回头浇筑第三层，如此向前呈阶梯形推进。分段分层方案适用于结构厚度不大而面积或长度较大的情况。
2.2.3 大体积混凝土的养护
大体积混凝土的养护应符合下列要求：
（1）保温养护措施，应使混凝土浇筑块的里外温差以及降温的速度，满足温控指标的要求。
（2）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。
（3）保温养护的其他要求
①在大体积混凝土保温养护过程中，应对混凝土浇筑块体的里外温差和降温速度进行监测，现场实测进制大体积混凝土施工中是一重要环节：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。
②在大体积混凝土养护过程中，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。大体积混凝土施工时，主要采用两种模板，即钢模和木模。当采用钢模时，根据保温养护的需要，钢模外也应采取保温措施。而采用木模时，都把木模作为保温材料考虑。无论钢模还是木模，在模板拆除后，都应根据大体积混凝土浇筑块体内部实际的温度场情况，按温控指标的要求采取必要的保温措施.
③对标高位于士0.000以下的部位，应及时回填土；士0.000以上部位应及时加以覆盖，不宜长期暴露在风吹日晒的环境中。
④在大体积混凝土拆模后，应采取预防寒潮袭击、突然降温和剧裂干燥等措施。当采用木模板，而且木模板又作为保温养护措施的一部份时，木模板的拆除时间应根据保温养护的要求确定。可见，控制大体积混凝土裂缝的方法很多，并且各种措施不是孤立的，而且相互关联，相互制约的。在施工过程中通常要结合实际，全面考虑，结合使用。 3、大体积混凝土产生裂缝的处理方法
虽然我们在施工中采取不少措施控制裂缝的产生，但由于各种原因，现浇大体积混凝土仍有裂缝发生，为了满足外观质量和使用安全，就必须对这些裂缝进行妥善的处理及修补，对不同的裂缝又有不同的处理方法。
3.1不降低混凝土承载力的裂缝处理
对不降低混凝土承载力的裂缝修补常采用表面修补法、填充密封法、低压注浆法。
（1）表面修补法
该法适用于缝较窄，用以恢复构件表面美观和提高耐久性时所采用，常用的是沿混凝土裂缝表面铺设薄膜材料，一般可用环氧类树脂或树脂浸渍玻璃布。
（2）填充密封法
当裂缝较宽时，可沿裂缝混凝土表面凿成V形或U形槽，使用树脂砂浆材料进行填充，也可使用水泥砂浆或沥青等材料。
（3）低压注浆法
当裂缝宽度较小且较深时，可采用将修补材料注入混凝土内部的修补方法，首先裂缝处设置注入用管，其他部位用表面处理法封住，使用低粘度环氧树脂注入材料，用电动泵或手动泵注入修补。
3.2影响混凝土结构安全的裂缝处理
如果裂缝影响到结构安全，可采取围套加固法、钢箍加固法、粘贴加固法等结构加固法。此方法属结构加固，须经设计验算同意后方可进行。
（1）围套加固法
在周围尺寸允许的情况下，在结构外部一侧或数侧外包钢筋混凝土围套，以增加钢筋和截面，提高其承载力；对构件裂缝严重，尚未破碎裂透或一侧破裂的，将裂缝部位钢筋保护层凿去，外包钢丝网一层；大型设备基础一般采取增设钢板箍带，增加环向抗拉强度的方法处理。
（2）钢箍加固法
在结构裂缝部位四周加U型螺栓或型钢套箍将构件箍紧，以防止裂縫扩大和提高结构的刚度及承载力。加固时，应使钢套箍与混凝土表面紧密接触，以保证共同工作。
（3）粘贴加固法
将钢板或型钢用改性环氧树脂和粘结剂，粘结到构件混凝土裂缝部位表面，使钢板或型钢与混凝土连成整体共同工作。粘结前，钢材表面进行喷砂除锈，混凝土刷净干燥，粘结层厚度为1～4毫米。
4、小结
工程实践证明，大体积混凝土施工难度大，产生裂缝及质量通病的机率较多，为避免工程事故，降低经济损失，我们要减少和控制大体积混凝土裂缝的出现。应在减小约束应力、减小混凝土内外温差、优化配合比设计、改善施工工艺、 提高施工质量、 做好温度监测工作及加强养护等方面采取有效技术措施， 坚持严谨的施工组织管理。广大工程技术人员和管理人员在实际施工中，硬积极做到防控结合，以预防为主的原则，力争把大体积混凝土质量问题降低到最低水平。