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摘要:本文主要围绕大体积混凝土工程施工技术,对人体积混凝土相关核心施工工艺展开讨论,包括了大体积混凝土后浇带的设计、施工和大体积混凝土等相关技术措施。
关键词:大体积混凝土;施工;技术
中图分类号：TU37文献标识码：A 文章编号：
1大体积混凝土的设计构造要求
(1)根据大体积混凝土工程施工的特点,大体积混凝土基础的工程设计除应满足设计规范及生产工艺的要求外,宜符合下列要求:
a基础混凝土的强度等级宜在C20一C40的范围内选用;
b基础的配筋除应满足基础承载力及构造要求外,还应结合大体积混凝土的施工方法(整体浇筑或分层浇筑,泵送混凝土浇筑或非泵送混凝土浇筑等)增配承受因水泥水化热引起的温度应力及控制温度裂缝开展的钢筋。以构造钢筋控制裂缝。
c当基础设置于岩石类地基上时、宜在混凝土垫层上设置滑动层,滑动层构造可采用一毡二油,或采用一氈一油;
d大块式基础及其他筏式、箱体基础不宜设置永久变形缝(沉降缝、温度伸缩缝)及竖向施工缝。
(2)大体积混凝土工程的模板宜采用钢模板或木模板或钢木混合模板钢模板对保温不利。应根据温控要求采取保温措施。木模板可作为保温材料使用。
(3)大体积混凝土工程施工前,应对施工阶段大体积混凝土浇筑块体的温度、温度应力及收缩应力进行验算,确定施工阶段大体积混凝土浇筑块体的升温峰值、内外温差及降温速度的控制指标,制订温控施工的技术措施。其目的是为了确定温控指标(温升峰值、内外温差、降温速度)及制定温控施工的技术措施(包括混凝土原材料的选择、混凝土拌制运输过程中的降温措施、保温养护措施、温度监测方法等),以防止或控制有害温度裂缝(包括收缩)的发生,确保工程质量,各类温控指标应通过计算确定,关于温度应力及收缩力的计算方法有多种,较为精确的可采用有限元法。一般可用简化的计算方法。
2混凝土的浇筑与养护
(1)混凝土的浇筑方法可采用分层连续浇筑或推移式连续浇筑,不得随意留施工缝,并符合下列规定:
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400 mm。分层连续浇筑或推移式连续浇筑,其层间的间隔时间应尽量缩短,必须在上层混凝土初凝之前,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。
(2)混凝土的拌制、运输必须满足连续浇筑施工以及尽量降低混凝土出罐温度等方面的要求,并应符合下列注意事项:
a当炎热季节浇筑大体积混凝土时,混凝土搅拌场、站宜付砂、石骨料采取遮阳、降温措施;
b当采用自备搅拌站时,搅拌站应尽量靠近混凝土浇筑地点,以缩短水平运输距离;
c当采用泵;混凝土施工时,混凝土的运输宜采用混凝土搅拌运输车。混凝土搅拌运输车的数量应满足混凝土连续浇筑的要求。
(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,要及时清除混凝上表面泌水,因为泵送混凝土的水灰比一般比较大,泌水现象也比较严重,不及时清除,将会降低结构的混凝土质量。
(4)在每次混凝土浇筑完毕后,应及时按温控技术措施的要求进行保温养护,并应符合下列注意事项:
a保温养护措施,应使混凝土浇筑块体的内外温差及降温速度满足温控指标的要求;
b保温养护的持续时间,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,但不得少15天。保温覆盖层的拆除应分层逐步进行。
c保温养护过程中,应保持混凝土表面的湿润,保温养护是大体积混凝土施工的关键环节,保温养护的目的主要是降低大体积混凝土浇筑块体的内外温差值以降低温凝土块体的赢度应力,其次是降低大体积混凝土浇筑块体的降温速度,充分利用混凝土的抗拉强度,以提高混凝土块体承受温度应力时的抗裂能力,直到防止或控制温度裂缝的目的。同时,在养护过程中保持良好湿度和防风条件,使混凝土在良好的环境下养护,施工员应根据事先确定的温控指标的要求来确定人体积混凝土浇筑后的养护措施。
(5)混凝土浇筑后1—6小时内可能在表面上山现塑性裂缝,可采取二次压光或二次浇灌层处理。
(6)塑料薄膜、草袋锯末等可作为保温材料覆盖混凝土和模板,在寒冷季节可搭设挡风保温棚。覆盖层的厚度应根据温控指标的要求计算,具有保温性能良好的材料可以用干混凝土的保温养护中,在大体积混凝土施工时,可因地制宜地采用保温性能好而又便宜的材料用作大体积混凝上的保温养护中。
3大体积混凝土“后浇带”的设计与施工
3.1后浇带的设计原则
分析许多实际裂缝出现过程。基本上可分为三个活动期,钢筋混凝土结构承受的温差有气温、水化热温差及生产散发热温差。混凝土人仓后,经2--3天可达最高温度,最高水化热引起的温度比人模温度高,以后根据不同速度降温,经10--30天降至周围气温,此期间大约还进行15%--25 96的收缩,有些结构在这期间出现裂缝,对此阶段称为“早期裂缝活动期”。往后到3—6个月,收缩完成60%--80%,可能出现“中期裂缝”。至一年左右,收缩完成95%,可能出现“后期裂缝”。因此,结构出现裂缝与降温和收缩有直接关系。
如上所述,地下或半地下结构经常遭受的最大温差、收缩及沉降等变形作用是在施工期间发生,在这之后的温差就比较小。只剩余一部分收缩。工程实践说明。一些现浇混凝土结构出现裂缝大多在“早期裂缝活动期”,特唰是施工条件多变,回填不及时,养护较差等情况下。更易出现“早期裂缝”。结构长度是影响温度应力的因素之一,为了削减温度应力,取消收缩雏,把总温差分为两部分。在第一部分温差经历时间、把结构分成许多段。每段的长度尽量小一些,并与施工缝结合起来,可有效地减少温度收缩应力,在施工后期,把这许多段浇成整体,再继续承受第二部分温差和收缩,两部分的温差和收缩应力叠加小于混凝土设计抗拉强度,这就是利用“后浇带”办法控制裂缝并达到不设置永久伸缩缝目的。
3.2后浇带间距
后浇缝间距首先应考虑能有效地削减温度收缩应力,其次考虑与施工缝结合。在正常施工条件下,后浇带的间距为20-30cm。
3.3后浇带保留时间
对后浇带的施工应在40天以后进行。
3.4后浇带的宽度及构造
后浇带的宽度考虑施工方便及避免应力集中,一般设置为700一1000mm左右,后浇带处钢筋连续不断,也可断开钢筋,后浇带可做成企口式,无论采用什么形式,后浇带施工前都必须凿完清理干净。
结束语:
通过以上对大体积混凝土浇筑与养护的论述,结果表明其效果明,显,并可节省施工成本,为大体积混凝土施工技术积累了经验,有现实的可操作意义,可作推广。而建筑大体积混凝土施工的质量控制是一个较为复杂的系统工程，需要施工单位按照施工计划，按照设计蓝图进行。这就需要质量监理部门和施工部门进行多方面的监督和协调，保证施工的顺利进行，保证施工的质量。
参考文献：
1 张子明,宋智通,黄海燕．混凝土绝热温升和热传导方程的新理论[J]．河海大学学报(自然科学版)，2011年03期
2 杨俊华,胡杰．大体积混凝土裂缝控制技术初探[J]．淮海工学院学报，2010年02期
关键词:大体积混凝土;施工;技术
中图分类号：TU37文献标识码：A 文章编号：
1大体积混凝土的设计构造要求
(1)根据大体积混凝土工程施工的特点,大体积混凝土基础的工程设计除应满足设计规范及生产工艺的要求外,宜符合下列要求:
a基础混凝土的强度等级宜在C20一C40的范围内选用;
b基础的配筋除应满足基础承载力及构造要求外,还应结合大体积混凝土的施工方法(整体浇筑或分层浇筑,泵送混凝土浇筑或非泵送混凝土浇筑等)增配承受因水泥水化热引起的温度应力及控制温度裂缝开展的钢筋。以构造钢筋控制裂缝。
c当基础设置于岩石类地基上时、宜在混凝土垫层上设置滑动层,滑动层构造可采用一毡二油,或采用一氈一油;
d大块式基础及其他筏式、箱体基础不宜设置永久变形缝(沉降缝、温度伸缩缝)及竖向施工缝。
(2)大体积混凝土工程的模板宜采用钢模板或木模板或钢木混合模板钢模板对保温不利。应根据温控要求采取保温措施。木模板可作为保温材料使用。
(3)大体积混凝土工程施工前,应对施工阶段大体积混凝土浇筑块体的温度、温度应力及收缩应力进行验算,确定施工阶段大体积混凝土浇筑块体的升温峰值、内外温差及降温速度的控制指标,制订温控施工的技术措施。其目的是为了确定温控指标(温升峰值、内外温差、降温速度)及制定温控施工的技术措施(包括混凝土原材料的选择、混凝土拌制运输过程中的降温措施、保温养护措施、温度监测方法等),以防止或控制有害温度裂缝(包括收缩)的发生,确保工程质量,各类温控指标应通过计算确定,关于温度应力及收缩力的计算方法有多种,较为精确的可采用有限元法。一般可用简化的计算方法。
2混凝土的浇筑与养护
(1)混凝土的浇筑方法可采用分层连续浇筑或推移式连续浇筑,不得随意留施工缝,并符合下列规定:
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400 mm。分层连续浇筑或推移式连续浇筑,其层间的间隔时间应尽量缩短,必须在上层混凝土初凝之前,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。
(2)混凝土的拌制、运输必须满足连续浇筑施工以及尽量降低混凝土出罐温度等方面的要求,并应符合下列注意事项:
a当炎热季节浇筑大体积混凝土时,混凝土搅拌场、站宜付砂、石骨料采取遮阳、降温措施;
b当采用自备搅拌站时,搅拌站应尽量靠近混凝土浇筑地点,以缩短水平运输距离;
c当采用泵;混凝土施工时,混凝土的运输宜采用混凝土搅拌运输车。混凝土搅拌运输车的数量应满足混凝土连续浇筑的要求。
(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,要及时清除混凝上表面泌水,因为泵送混凝土的水灰比一般比较大,泌水现象也比较严重,不及时清除,将会降低结构的混凝土质量。
(4)在每次混凝土浇筑完毕后,应及时按温控技术措施的要求进行保温养护,并应符合下列注意事项:
a保温养护措施,应使混凝土浇筑块体的内外温差及降温速度满足温控指标的要求;
b保温养护的持续时间,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,但不得少15天。保温覆盖层的拆除应分层逐步进行。
c保温养护过程中,应保持混凝土表面的湿润,保温养护是大体积混凝土施工的关键环节,保温养护的目的主要是降低大体积混凝土浇筑块体的内外温差值以降低温凝土块体的赢度应力,其次是降低大体积混凝土浇筑块体的降温速度,充分利用混凝土的抗拉强度,以提高混凝土块体承受温度应力时的抗裂能力,直到防止或控制温度裂缝的目的。同时,在养护过程中保持良好湿度和防风条件,使混凝土在良好的环境下养护,施工员应根据事先确定的温控指标的要求来确定人体积混凝土浇筑后的养护措施。
(5)混凝土浇筑后1—6小时内可能在表面上山现塑性裂缝,可采取二次压光或二次浇灌层处理。
(6)塑料薄膜、草袋锯末等可作为保温材料覆盖混凝土和模板,在寒冷季节可搭设挡风保温棚。覆盖层的厚度应根据温控指标的要求计算,具有保温性能良好的材料可以用干混凝土的保温养护中,在大体积混凝土施工时,可因地制宜地采用保温性能好而又便宜的材料用作大体积混凝上的保温养护中。
3大体积混凝土“后浇带”的设计与施工
3.1后浇带的设计原则
分析许多实际裂缝出现过程。基本上可分为三个活动期,钢筋混凝土结构承受的温差有气温、水化热温差及生产散发热温差。混凝土人仓后,经2--3天可达最高温度,最高水化热引起的温度比人模温度高,以后根据不同速度降温,经10--30天降至周围气温,此期间大约还进行15%--25 96的收缩,有些结构在这期间出现裂缝,对此阶段称为“早期裂缝活动期”。往后到3—6个月,收缩完成60%--80%,可能出现“中期裂缝”。至一年左右,收缩完成95%,可能出现“后期裂缝”。因此,结构出现裂缝与降温和收缩有直接关系。
如上所述,地下或半地下结构经常遭受的最大温差、收缩及沉降等变形作用是在施工期间发生,在这之后的温差就比较小。只剩余一部分收缩。工程实践说明。一些现浇混凝土结构出现裂缝大多在“早期裂缝活动期”,特唰是施工条件多变,回填不及时,养护较差等情况下。更易出现“早期裂缝”。结构长度是影响温度应力的因素之一,为了削减温度应力,取消收缩雏,把总温差分为两部分。在第一部分温差经历时间、把结构分成许多段。每段的长度尽量小一些,并与施工缝结合起来,可有效地减少温度收缩应力,在施工后期,把这许多段浇成整体,再继续承受第二部分温差和收缩,两部分的温差和收缩应力叠加小于混凝土设计抗拉强度,这就是利用“后浇带”办法控制裂缝并达到不设置永久伸缩缝目的。
3.2后浇带间距
后浇缝间距首先应考虑能有效地削减温度收缩应力,其次考虑与施工缝结合。在正常施工条件下,后浇带的间距为20-30cm。
3.3后浇带保留时间
对后浇带的施工应在40天以后进行。
3.4后浇带的宽度及构造
后浇带的宽度考虑施工方便及避免应力集中,一般设置为700一1000mm左右,后浇带处钢筋连续不断,也可断开钢筋,后浇带可做成企口式,无论采用什么形式,后浇带施工前都必须凿完清理干净。
结束语:
通过以上对大体积混凝土浇筑与养护的论述,结果表明其效果明,显,并可节省施工成本,为大体积混凝土施工技术积累了经验,有现实的可操作意义,可作推广。而建筑大体积混凝土施工的质量控制是一个较为复杂的系统工程，需要施工单位按照施工计划，按照设计蓝图进行。这就需要质量监理部门和施工部门进行多方面的监督和协调，保证施工的顺利进行，保证施工的质量。
参考文献：
1 张子明,宋智通,黄海燕．混凝土绝热温升和热传导方程的新理论[J]．河海大学学报(自然科学版)，2011年03期
2 杨俊华,胡杰．大体积混凝土裂缝控制技术初探[J]．淮海工学院学报，2010年02期