於亮天津電力建設公司
[摘要] 大體積混凝土的溫差或溫度梯度過大，是產生裂縫的主要原因。從控制裂縫的觀點來說，表面裂縫的危害較小，而貫穿裂縫則會影響結構物的整體性、耐久性和防水性，影響到結構的正常使用。為了防止混凝土的貫通裂縫發生，有效控制表面裂縫的開展。
可採取多種方式。通過介紹大體積混凝土的概念、裂縫產生原因及施工工藝，使我們在施工大體積混凝土時，從配合比設計、混凝土澆築順序、混凝土表面化處理、混凝土內溫控制及混凝土養護等方面採取有效的控制措施，避免混凝土結構物產生有害裂縫。
[關鍵詞] 抗滲混凝土； 大體積混凝土； 溫度； 溫差； 溫度應力；抗拉強度；施工工藝；裂縫控制。
1、前言
現澆混凝土除了必須滿足強度、剛度、整體性和耐久性要求外，還應滿足現場實際施工的要求。在基礎大體積混凝土施工和地下池體結構抗滲混凝土施工中，如何有效防止和控制混凝土變形裂縫的出現和開展，顯得非常重要。
本文結合華電土右電廠主廠房基礎混凝土施工例項，介紹了在施工中通過控制配合比、澆築、養護等一系列措施，有效地防止基礎大體積混凝土和地下池體結構抗滲混凝土出現變形裂縫的體會。
2、工程例項
汽輪發電機基礎底板工程:長45.5m，寬17m。基礎墊層頂面標高為-7.5m，基礎底板厚度為3m。
凝結水幫浦坑基礎工程:長6.8m，寬4.92m，坑底板厚600mm；坑壁厚400mm，頂標高-0.05m。幫浦坑內有凝結水幫浦基礎，底標高-9m。
2.1 基礎底板大體積混凝土施工
汽機基礎為鋼筋混凝土結構，基礎底板、支墩、基礎柱段、坑壁混凝土強度等級為c30，基礎底板混凝土約2300m３。
本工程考慮施工進度及成本核算，底板模板採用磚模與組合鋼模相結合形式。此方法即節約了土方開挖量，也在施工過程中起到相應的安全保障，避免出現土方邊坡塌方現象。同時也節省了模板的拆除時間，提高了施工進度。
1）模板工程：
本工程模板採用磚模與組合鋼模板相結合的形式，模板固定採用φ12對拉螺栓和腳手管做圍檁共同加固。支模分兩次進行，第一次為基礎底板部分，第二次為底板柱、底板支墩、平台柱及柱間牆部分。基礎模板採用腳手管固定；底板模板採用φ12對拉螺栓內拉；底板柱、底板支墩、平台柱及柱間牆採用φ16雙向對拉螺栓內拉；對拉螺栓全部用雙螺母鎖緊，並用雙排腳手管做圍檁的方法固定。
a、模板準備：按照基礎施工圖進行模板試配，挑選出施工用模板，打磨表面光潔、平整，且保證模板邊角順直、平整、潔淨。分規格分堆碼放，便於施工時用於同一部位。
b、模板施工：模板施工前，先根據施工圖紙畫好配模圖，根據配模圖編號碼放，木模表面刨光，刷清漆，支模時模板不可亂用，做到模板與基礎一一對應。
2）磚模砌築：
a.砌築用磚提前澆水濕潤，機制小紅磚含水率控制為15%左右。
b.砌築磚模前，用鋼尺仔細校核基礎磚模放線尺寸，保證尺寸準確無誤。
c.砌築時採用「三一」砌築法，現場施工期間由於氣溫較高，不採用鋪漿法砌築。
d.在磚模轉角處、交接處設定皮數杆，皮數杆上標明磚皮數、灰縫厚度以及豎向構造的變化部位。皮數杆間距為15m。
e.磚模砌築完成後，然後用水泥砂漿在磚模內側抹面，抹麵時保證砂漿面平整、光滑，無坑窪現象。
3）模板施工時採取了以下相應措施：
a：為防止模板底角發生偏移，在模板外側採用腳手管做地錨進行加固。
b：為防止模板縫漏漿，在模板底角用水泥砂漿封堵，模板拼縫間加設海綿條。
c：在混凝土澆築前，用空壓機將模板內灰塵吹乾淨，保證了模板表面的清潔度。
d：在混凝土澆築過程中，專人負責監督，並隨時擦乾淨施工時被上部灰漿汙染的模板表面。
4）混凝土工程：
在澆築混凝土之前，對底板上的預埋件、基礎柱、支墩的預留插筋進行了詳細的驗收檢查，保證其標高和軸線位置的準確度；磚模澆築前進行了表面澆水濕潤。
混凝土採用攪拌站集中攪拌，罐車運輸、幫浦車澆築的施工方案。混凝土用二輛幫浦車連續澆築。（附圖：混凝土澆築示意圖）。
本工程混凝土屬大體積混凝土，為防止溫度裂縫，施工時採用了礦渣矽酸鹽水泥，為了保證混凝土的和易性、降低溫公升及水化熱、改善工作性、增進後期強度、改善混凝土內部結構、提高混凝土耐久性，在混凝土中摻有一定比例的礦粉。外加劑採用了混凝土幫浦送劑。混凝土施工前，對水泥、砂、石及外加劑等材料進行了嚴格的試驗。
混凝土攪拌前對計量器具進行了檢驗校準，攪拌嚴格按配合比進行。
澆築混凝土時，混凝土自由傾落高度控制在2.5m以內。考慮混凝土初凝在6小時以上，按混凝土攪拌站每小時出灰量70m3計算，基礎底板混凝土澆築時用振搗棒及時拉平混凝土的澆築厚度，然後按斜向進行振搗，以此類推，順序進行，保證了混凝土流動到的地方都振搗密實，斜向部位的混凝土部位由專業進行二次振搗，防止出現漏振現象。
2.2 地下池體結構混凝土施工
凝結水幫浦坑底板為地下深坑結構，凝結水幫浦坑底板及側壁混凝土強度等級為c30，防水混凝土設計抗滲等級p6。凝結水幫浦坑池壁厚400mm，底板厚600mm。
本工程分為兩次進行混凝土澆築，施工順序為：凝結水幫浦坑基礎施工→幫浦坑底板及坑壁施工。模板採用組合鋼模板施工，對拉螺栓和腳手管聯合加固的施工方案。
1）水幫浦基礎外模：水幫浦基礎外模採用砌毛石牆與組合鋼模板相結合的方法：即幫浦基礎外模用毛石牆砌築，然後以上部分採用組合鋼模板，並且用腳手管固定，對拉螺栓中間設一道止水片。
2）鋼內筒加固：在澆築混凝土基礎墊層時，沿鋼筒南、北方向各預埋6根直徑為32㎜，長度為750㎜的鋼筋, 底板鋼筋綁紮完畢後將鋼筒吊下並校正，安裝校正後筒底與預埋鋼筋焊接牢固。預先在鋼筒底板上開乙個直徑為300㎜的孔洞,澆築底板混凝土時沿孔洞振搗混凝土,以便混凝土與鋼筒牢固結合。
當鋼筒底部混凝土澆築完畢後，混凝土暫時停止澆築10分鐘，待筒內的孔洞封堵焊接完畢後，在鋼筒內灌滿水來防止鋼筒上浮，灌滿水後進行鋼筒尺寸及位移的複測校準，保證尺寸準確無誤後再接著澆築混凝土。
3）施工縫的處理：在澆築混凝土面-4.9m處加止水板，澆築前混凝土面鑿毛，清掃乾淨並澆水浸潤不少於24小時，澆築前確保表面潤濕無積水，用摻有膠結劑的砂漿鋪設50mm厚，然後再澆築，保證了新舊混凝土接槎良好。
3、混凝土裂縫產生的原因分析
3.1 基礎大體積混凝土裂縫產生的原因
基礎大體積混凝土施工，由於混凝土內部與表面散熱速率不一樣，在其表面形成較大的溫度梯度，從而引起較大的表面拉應力。同時，此時混凝土的齡期很短，抗拉強度很低，溫差產生的表面拉應力，超過此時的混凝土極限抗拉強度，就會在混凝土表面產生表面裂縫。
3.2 地下池體結構混凝土裂縫產生的原因
地下池體結構混凝土裂縫主要是收縮裂縫。混凝土降溫產生的收縮和硬化時的收縮，受到結構本身和基坑邊壁等的約束，產生較大的拉應力，導致出現收縮裂縫。
4、混凝土配合比的選定
4.1 混凝土配合比
根據上述對大體積混凝土和地下池體結構混凝土產生裂縫的原因，混凝土配合比的選定是至關重要的。與建築實驗室、外加劑廠家一起反覆試配，選擇最優的施工配合比。
4.2 原材料的選用
(1)水泥：選用＃425礦渣水泥，使用前經複試，合格後方能使用。
(2)砂、石料：採用細度模數大於2.4的中砂，5～31.5mm碎石，級配良好。
(3)摻合料：選用礦渣磨細的高效能磨細礦粉，比表面積400m２以上。
(4)外加劑：選用高效混凝土幫浦送劑。
4.3 本配合比的特點和作用
本工程中選定的配合比乙個最大的特點，就是水泥用量僅為270kg/m３。混凝土最高絕熱溫公升tmax與每m３混凝土內的水泥用量成線性正比關係。本工程通過降低水泥用量以防止大體積混凝土裂縫的產生，在保證混凝土強度的前提下，通過摻加高效能磨細礦粉，取代部分水泥以減少水泥用量。
磨細礦粉的摻量為膠凝材料用量的34%。選擇減少水泥用量採用初凝時間長、水化熱低的礦渣水泥。
目前用作混凝土摻合料的除磨細礦粉外，還有粉煤灰、矽灰和沸石粉等。由於粉煤灰的耐久性不如磨細礦粉，矽灰相對**少、**貴，沸石粉則需水量甚大，摻入後增加混凝土泌水性，故選用高效能磨細礦粉作為本工程混凝土的摻合料。
5、混凝土的測溫和養護
5.1 汽輪發電機基礎混凝土的測溫和養護
為防止大體積混凝土內外溫差超過限值而產生溫度裂縫，在混凝土內布置測溫點，掌握基礎內部實際溫度變化情況，監視溫差波動，以指導養護工作。
基礎澆築振搗時氣溫較高，在混凝土表面及側面覆蓋一層塑料布保溫，覆蓋棉被保溫，此後根據溫控資料確定覆蓋材料的增減。
採用建築測溫儀器進行監測，基礎底板混凝土澆築完12小時設專人每隔2小時測溫一次，監視基礎底板混凝土溫度變化，同進監控外部溫差，並作好混凝土測溫記錄，要求混凝土內部溫差不得大於25℃。
5.2 地下池體結構混凝土的養護
地下池體結構混凝土易出現收縮裂縫，除在配合比選定上採取積極的預防措施，在施工中採取外側加密橫向鋼筋、嚴格控制坍落度等措施外，後期的養護也至關重要。本工程採取以下措施：
長期的帶模養護：由於採用毛石砌築磚模及鋼模相結合的方式，故保持模板的完全濕潤可以使得混凝土內部拌合水的水化過程中保持濕潤環境，補充水源。澆水養護基本上採取連續迴圈的方式。
6、幾點體會
汽輪發電機基礎底板工程完成後，基礎大體積混凝土表面和外牆混凝土表面均無明顯裂縫出現，達到了預期目的。
1）幫浦送混凝土施工的地下池體結構凝結水幫浦坑基礎易出現收縮裂縫，但只要措施得當，還是可以控制的。關鍵在於：(a)在保證混凝土強度的前提下，盡可能降低每方混凝土的水泥用量。
(b)盡可能將牆板的水平鋼筋置於混凝土外側，控制混凝土保護層厚度不得超厚，水平鋼筋的間距盡可能小於150mm。(c)嚴格控制混凝土坍落度。(d)建議盡可能延長拆模時間，澆水養護時間應大於14d。
2）基礎大體積混凝土施工控制表面溫度裂縫的產生，首先應從選定混凝土配合比入手。只要對摻合料、外加劑等選擇合適，通過試配完全可以大大降低每方混凝土的水泥用量，降低混凝土的最高絕熱溫公升，從根本上解決公升溫階段的裂縫產生。
3）摻加高效能磨細礦粉能有效地降低每方混凝土的水泥用量，其效能優於粉煤灰。
4）對基礎大體積混凝土而言，養護措施極為重要，應根據施工時的氣溫、測溫情況，採取相應的養護方法。
摻加高效幫浦送劑對混凝土能起到補償收縮作用，可有效地提高混凝土的抗裂縫抗滲能力。
1、混凝土強度及主要影響因素
混凝土質量的主要指標之一是抗壓強度，從混凝土強度表示式不難看出，混凝土抗壓強度與混凝土用水水泥的強度成正比，按公式計算，當水灰比相等時，高標號水泥比低標號水泥配製出的混凝土抗壓強度高許多。另外，水灰比也與混凝土強度成正比，水灰比大，混凝土強度高，水灰比小，混凝土強度低，因此，當水灰比不變時，企圖用增加水泥用量來提高混凝土強度是錯誤的，此時只能增大混凝土和易性，增大混凝土的收縮和變形。
主廠房基礎方案
1.1 汽機房除氧間基礎承臺布置圖 fa04171s t0211 01 1.2 汽機房除氧間基礎詳圖 fa04171s t0211 02 1.3 混凝土結構工程施工質量驗收規範 gb50204 2011 1.4 建築施工手冊 第四版 1.5 電力建設施工質量驗收及評價規程第1部分 土建工程 dl t...
主廠房基礎施工方案
目錄1.編制依據 1 2.工程概況 1 3.施工順序 1 4.主要施工方法 1 4.1 模板工程 1 4.1.1 模板材料 1 4.1.2 基礎模板施工順序 1 4.1.3 模板安裝 1 4.1.4 模板的拆除與維護 3 4.1.5 模板質量標準和檢驗方法 3 4.2 鋼筋工程 4 4.2.1 鋼筋...
廠房基礎混凝土施工方案
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