大體積混凝土澆築施工方案

1、前言

隨著電網建設電壓等級的提高，哈密南土800kv換流站工程聯絡變等裝置工發展為大型裝置，對裝置基礎往往會產生很大的荷載。一般情況下，對承受較大荷載的基礎型式，設計會採用承臺支墩相結合的方式。而承臺的混凝土體積往往就是我們所提及的大體積。

《大體積混凝土施工技術規範》對大體積混凝土的定義是：混凝土結構實體最小幾何尺寸不小於1m，體積大於1000m3，或預計會因混凝土中水泥水化熱引起的溫度和收縮而導致有害裂縫產生的混凝土工程，都稱之為大體積混凝土。

哈密南土800kv換流站工程中，聯絡變等裝置基礎是承臺支墩的設計方式，承臺的幾何尺寸為4.4m×9.49m×0.8m，預計會產生有害裂縫，需要對混凝土採取溫控措施。

2、施工方法特點

首先，在大體積混凝土澆築前，應該對原材料的選擇進行嚴格的控制，選擇水化熱較低的水泥並摻入外加劑等，降低混凝土澆築後的水化熱。其次，控制混凝土的入模溫度也是大體積混凝土澆築的一項重要措施。最後在澆築過程中要做到合理分層，加快混凝土水化熱的散發。

控制大體積混凝土不出現因溫度應力而產生裂縫，我們通過澆製前的估算，澆製後的測溫以及採取保溫養護等措施來實現。首先在混凝土澆製前進行內部溫度應力的計算，將混凝土隨著齡期的增長而產生的內部拉應力和實時的混凝土抗拉強度進行對比，若溫度應力小於抗拉強度（安全係數為1.15），則認為無需採取措施；若溫度應力大於混凝土抗拉強度，則需要在混凝土內部採取降溫措施。

另外，混凝土澆築結束後，由於內外降溫的速度不同，導致內外溫差過大而使混凝土表面產生較大拉應力，從而使混凝土表面產生裂縫。同樣需要在混凝土澆製前進行內外溫差的計算。如果計算結果為內外溫差大於25℃，則需要採取保溫措施，將混凝土內外溫差、混凝土表面與環境溫差控制在25℃範圍內。

3、適用範圍

本施工方法適用於大型承臺混凝土的澆築，如站內聯絡變、防火牆、電容器等變等裝置基礎。

4、工藝原理

混凝土一般在3－5天水化熱溫度達到最高，在溫度上公升階段,混凝土的彈性模量較低,基本上處於塑性或彈塑性狀態，對混凝土產生的約束壓應力較小,故不必考慮其溫度上公升階段的裂縫問題。但在降溫過程中，混凝土開始收縮，彈性模量迅速增高，約束產生的拉應力也隨之增大，且抵消前期壓應力後還存在很大的剩餘拉應力,同時由於水分的散失，使收縮加劇。當拉應力大於混凝土抗拉強度時，結構會出現內部收縮裂縫。

根據承臺幾何尺寸，由底部約束阻止承臺內部收縮變形從而容易導致產生內部裂縫，而混凝土表面裂縫主要通過保溫和養護手段來控制，根據規範要求，控制混凝土內部和表面，表面和環境溫差不大於25℃為依據。對於混凝土表面可能由於水分的蒸發出現的收縮裂縫，採取塑料薄膜覆蓋及在混凝土表面加棉被的保護層控制。

4.1 水化熱的控制

⑴ 水泥選擇

根據周圍市場情況的調查，選用普通矽酸鹽水泥，水泥強度等級為42.5。

⑵ 摻粉煤灰

為減少水泥水化熱，降低混凝土的溫公升值，在滿足設計混凝土強度等級及和易性的前提下，摻入二級粉煤灰。

⑶ 摻加緩凝劑

為延緩凝結時間，使水化熱能均勻釋放，在混凝土中摻加緩凝劑，使初凝時間延長到4～5h。

⑷ 嚴格控制骨料級配和含泥量

選用5～40mm粗骨料級配。嚴格控制砂、石的含泥量，滿足《混凝土結構工程施工質量驗收規範》（gb50204-2002）要求。

4.2 混凝土澆築前裂縫控制施工

由於混凝土的內部降溫很慢，外面降溫很快，內外溫差過大時，混凝土將產生表面裂縫。混凝土內外溫差應力只與混凝土中心與表面的溫差值有關，將該溫差值控制在規範溫差之內，即混凝土內外溫差不大於25℃，則可控制混凝土表面裂縫。故計算保溫層和實際施工時，按25℃溫差值控制。

承台上表面採取上述保溫措施能夠防止表面裂縫的出現。為防止混凝土產生區域性裂縫，承臺頂面在澆築完混凝土後，採取塑料薄膜覆蓋及在混凝土表面加棉被的保護層控制。

大體積混凝土施工技術規範規定混凝土入模溫度低於28℃，在進行承臺混凝土施工澆築前，督促商品砼**商組織相應量的水泥罐車運送水泥，保證水泥在罐車中已經冷卻至常溫，方可送入攪拌站水泥罐中；施工前派技術人員到砼**廠家檢查測溫，不允許水泥在水泥罐中冷卻，控制混凝土的入模溫度；督促混凝土攪拌站在承臺施工前對骨料採取必要的覆蓋措施。

5、施工工藝流程及操作要點

5.1、混凝土澆築

⑴ 鋼筋及模板安裝好後，進行自檢，經監理工程師驗收合格後方可澆築砼。

⑵ 砼澆築採用預拌混凝土，罐車運輸，盡量縮短混凝土的運輸時間，及時卸料。

⑶ 澆築砼時，採用分層澆築，從承臺短邊向對邊推進，推進長度1～1.5m，過長易出現施工縫，過短會出現傾斜式的下料，石子易分離，振搗困難。分層厚度30 cm，單層內採用「\」一定坡度澆築,布置3道振搗點，第一道布置在混凝土卸料點，主要將上部混凝土振實，另二道布置在混凝土坡腳處，確保下部混凝土密實同時要加強砼振搗，保證砼澆築密實。

澆築混凝土要求使用振動棒，增加振搗棒的工作範圍。30cm厚時混凝土方量為46.2m3,考慮到混凝土實際每小時**量與工作面工作情況，澆築完成一層混凝土需用1.

4小時左右，而混凝土的初凝時間大於4小時,採用混凝土幫浦車澆築能夠保證分層澆築的均勻性，根據幫浦車的澆築的輸送速度以及澆築速度，配置一台幫浦車。

⑷ 為便於砼的澆築，並保證砼的自由下落高度不大於2公尺，砼澆築前，應對支架、模板、鋼筋和預埋件進行檢查，並做好記錄，並經監理工程師檢查合格後方可澆築。模板上的汙物，鋼筋上的汙垢應清理乾淨。砼澆築前應檢查砼的坍落度，滿足大體積現澆混凝土及幫浦送的要求。

⑸ 混凝土澆築必須連續，不得間斷，必須在下層砼初凝前把上層砼澆築完畢。砼的運輸、澆築及間歇的允許間隔時間不得超過2h。

⑹砼澆築期間，各承臺（包括立柱）按每100m3混凝土量留置2組砼試塊（其中：1組標準養護，1組同條件養護）。為了在拆模板時校核混凝土強度，每個承臺多做2組試塊。

⑺ 砼的振搗使用插入式振搗器，移動間距不超過0.5公尺；與側模應保持5～10cm的距離；插入下層砼5～10cm；每一處振搗完畢後應邊振搗邊緩慢提出振搗棒，做到快插慢拔；應避免振搗棒碰撞模板、鋼筋及其他預埋件，造成模板變形，預埋件移位等。

⑻ 由於澆築方量大，採用振搗棒增大振動棒影響範圍，加快澆築速度。對每一處振動部位，必須振動到該部砼密實為止，砼密實的標誌是砼停止下沉，不再冒氣泡，表面平坦、泛漿。當砼澆築至距頂面30cm處時，應從一端開始澆築砼，一次澆至設計標高。

在振搗過程中，注意保證測溫管不變形與移位，以免影響澆築完成後的正常測溫工作。

⑼ 在澆築過程中或澆築完畢時，如砼表面泌水較多，可用小鐵勺舀出，再使用麻布袋或海綿吸出，以及新增混凝土骨料壓實。

⑽ 澆築砼期間，應設專人檢查支架、模板、鋼筋和預埋件的穩固情況，當發現有鬆動、變形、移位時，應及時處理。

⑾ 在承臺主體混凝土澆築高度達到頂面時，在承臺四角放置沉降觀測預埋件，距離兩臨近邊各100mm。

⑿ 在混凝土澆完兩小時後用木楔子反覆搓壓數遍，使其表面密實，既能較好控制混凝土表面開裂，又能減少砼表面水分散失。

⒀ 在混凝土初凝後，即可進行覆蓋養護。

5.2、混凝土養護

大體積混凝土的養護，其主要作用是為了保溫和保濕，盡可能控制混凝土的內外溫差，防止大體積混凝土出現貫穿性裂縫。為便於施工和提高養護效率，待混凝土澆築及二次抹面壓實後立即覆蓋保溫。保溫方法為：

先在混凝土表面鋪設一層塑料布，再覆蓋棉被復合養護方法。塑料布的密封效能改變了棉被易於通風透氣的問題。

5.3模板的拆除

⑴ 模板的拆除必須經驗算複核並符合《混凝土結構工程施工質量驗收規範》（gb50204—2002）及其它有關規定，嚴格控制拆模時間。拆模前必須有拆模申請且經過監理批准。

⑵ 承臺模板拆除時的溫度控制條件：在混凝土內部溫度與外部環境最低溫度的溫差不大於25℃，才可以拆除模板及保溫層，模板拆除後應盡快回土。

⑶ 模板拆除後在進行基坑回填前，經過監理工程師的驗收。

⑹ 運至地面的模板、構配件應及時檢查、整修與保養，清除桿件及螺紋上的沾汙物，變形嚴重的，送回倉庫修整。配件經檢查、修整後，按品種、規格分類存放，妥善保管。

6、材料與裝置

主要材料和裝置如下表：

7、質量控制

用於本工程中的鋼筋等原材料必須進行原材料試驗，經監理工程師檢驗合格後方可進場施工。

7.1模板安裝的允許偏差

7.2、鋼筋加工安裝允許偏差

7.3、承臺允許偏差

7.4 質量保證管理措施

強化施工過程中的質量管理職能，使質量保證體系延伸到各施工部位和各項工作當中去，通過明確的分工，密切協調與配合，使工程質量得到有效的控制。

⑴ 落實施工現場管理制度，加強技術培訓工作，針對本工程的技術要求，做好職工技術培訓。

⑵ 整個施工過程嚴格按照我公司質量、環境、職業健康安全綜合管理體系標準以及國家和電力行業有關技術規範進行施工，建立質量保證體系，落實技術複核、隱蔽工程驗收制度。

⑶ 建立起「金字塔」型的質量保證體系，從總工、到各分項技術負責、技術助理、質檢員，層層把關，加強工程質量的自檢與監督，對不符合設計與規範要求的工序，必須返工或採取其它返修措施，否則不准進入下道工序施工。

⑷ 設專職質量檢查員，作為工序的直接檢查和控制者，辦理工序質量的各項檢查驗收工作，對不合格產品和工序必須全程跟蹤糾正。

大體積混凝土澆築施工方案

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