探讨大体积大面积砼工程设计和施工的实践经验

　　大体积、又大面积的砼施工技术要求较高，设施难度教大，在实际施工中须严格控制各种技术参数指标：水灰比的控制，施工中应严格控制水泥水化及水化热引起的温差应力所产生砼裂缝；砼浇筑的初凝时间控制，避免施工中因初凝时间失控所产生砼横纵施工裂缝；严格执行施工操作技术规范，加强施工过程各环节的现场管理工作，使责任落实到位，确保砼浇筑顺利进行，前面工作施工单位普遍会注意做到，但砼浇筑完成后的测温和温控及养护是保证大体积砼不出现裂缝的关键，以下具体总结生物池底板大体积砼的浇筑及养护工作过程。
　　
　　1、工程概况
　　
　　龙岩市污水处理厂主体工程生物池，长73.6米，宽51.8米，高10米设计水位8.9米，容量3.2万立方米，底板基础于地面下-5米的砂卵石层，结构为钢筋砼结构，主体砼标号设计为C30,并采用加强补偿带，加强补偿带宽2米砼标号设计为C35,加强补偿带长度方向2条，宽度方向1条，位于等分的位置。生物池底板长73.6米，宽51.8米，底板四周8.7米板厚1.5米，中间板厚1.0米，面积3812.48平方米。砼4893m3,其中：C30砼4486m3,加强带C35砼407m3.由于工期紧，根据JGJ/T178-2009《补偿收缩混凝土应用规程》本工程基础加强带适用连续式浇筑，分为21个作业分区。
　　
　　2、施工准备工作
　　
　　（1）组织保障，组织相关部门技术人员针对设计文件、施工图、施工技术规范学习并汇总，组织专业技术人员认真编制详细的施工组织方案，安全专项方案，并按程序报送审批执行，同时施工前组织各施工班组进行详细书面施工技术交底工作，
　　（2）方法得当，本工程由于工期紧，不采用后浇带，而采用膨胀加强带连续浇筑方法，这就使的砼连续的供应量较大，为确保工程施工质量须选择生产能力较大，质量稳定，运输能力及运距较短的鑫港砼搅拌站，并签订详细砼供应合同及提供完善的砼配合比技术文件。场地内用臂长48米，每小时输送砼60立方的砼泵车2台。
　　（3）科学选材。①水泥：为控制砼水化热，应采用水化热较低的矿渣硅酸盐水泥，标号525,并通过加入适当掺合料和处加剂以达到降低砼水化热性能。②粗骨料：选用含泥量≤1%,粒径5~25mm碎石，选用粒径较大级配良好的石子，由此配制的砼和易性好，抗压强度高，同时还可以减少水量及水泥用量，从而使水泥水化热降低。③细骨料：采用中砂，平均粒径大于0.5mm,含泥量不大于5%,选用平均粒径较大的中粗砂拌制的砼比采用细砂拌制的砼可减少用水量10%左右，同时相应减少水泥用量，使水泥水化热减少，降低砼温升。④粉煤灰：由于砼浇筑方式为泵送，为改善砼的和易性便于泵送，可考虑掺适量粉煤灰，其量控制在10%内。⑤外加剂：设计要求均应掺入补偿收缩砼微膨胀剂，其掺量应通过级配试验在符合砼强度、抗渗等级膨胀率的前提下由试验确定。补偿收缩砼的性能应满足下表的要求： 　　⑥浇至加强带时，更换砼配合比连续施工，填充采用膨胀砼的性能应满足下表的要求： 　　通过分析比较及其它工程上使用的经验，减水剂可降低水化热峰值，对砼收缩有补偿功能，可提高砼的抗裂性作用。具体外加剂的用量及使用性能应在砼浇筑前将其报告送达监理和业主单位审批。
　　2.1 按技术要求确定砼配合比
　　（1）混凝土采用搅拌站供应的商品混凝土，因此要求混凝土搅拌站根据现场提出的技术要求，提前做好混凝土试配。
　　（2）混凝土配合比应提高试配确定。按照国家现行《混凝土结构工程施工及验收规范》、《普通混凝土配合比设计规程》及《粉煤灰混凝土应用技术规范》中的有关技术要求进行设计。
　　（3）粉煤灰采用外掺法时仅在砂料中扣除同体积的砂量。另外应考虑到水泥的供应情况，以满足施工的要求。
　　2.2 施工现场准备⑴严格按照程序对工程结构各子项目的检查验收工作，并做好验收记录。
　　（2）将基础底板上表面标高抄测在墙钢筋上，并作明显标记，供浇筑混凝土时分段分层施工。
　　（3）浇筑混凝土时预埋的测温管及保温随需的土工布等应提前准备好。
　　（4）对场内运输通道的平整压实，大型机械作业基础压实，并对机械性能专项检查，确保在浇筑过程中机械平稳。做好场内车辆行走标识。（5）项目经理部应与建设单位联系好施工用电，以保证混凝土振捣及施工照明，联系气象部门了解天气情况，避开雨天施工。
　　（6）管理人员、施工人员、后勤人员、保卫人员等昼夜排班，坚守岗位，各负其责，保证混凝土连续浇灌的顺利进行。
　　
　　3、砼底板施工
　　
　　3.1 施工段的划分及浇筑顺序由于基础底板浇筑分为三层，7段，共21个区，浇筑顺序按附图顺序1-21顺序进行。
　　21个区混凝土由2台混凝土泵管输送混凝土，从南面方向往北浇筑。混凝土浇筑量为4886立方米，计划浇筑完成时间为50小时。实际浇筑时间为49小时完成。 　　3.2 施工浇筑技术要求本工程砼浇筑操作技术采用“分区分层，循序渐进，三次到顶”的浇筑工艺。根据天泵输送臂杆的长度划定本台泵浇筑区域，每台天泵负责本区域浇筑，砼浇筑形成扇形向前流动，然后接着在行成坡面上连续浇捣，循环往前推，分三次到达设计标高。这种浇捣方式能较好适应泵送工艺，使每车砼都浇筑在前一车砼形成的自然流动坡面上，确保每层砼之间的浇捣间歇时间不超过规定初凝时间，同时解决天泵胶管频繁摆动的问题。
　　3.3 砼浇筑振捣要求⑴砼振捣须做到“快插慢拔”上下振捣均匀，在上下层砼接缝处振捣棒应插入下层砼5-7cm左右，每一点振捣应使砼表面不再显着下沉及气泡出现，并呈现浮浆不准，结构预埋件周边砼振捣时，应避免碰撞预埋件，同时应辅以人工振捣，确保预埋件周边砼密实。
　　⑵振捣器插曲点要均匀排列，可采用“行列式”次序移动，下棒间距不得大于450mm,墙体砼采用“一字”式下棒，下棒间距不大于400mm.底板砼施工时，为促进砼更加密实，保证质量注意砼的二次振捣。 　　⑶由于砼坍落度较大，表面泌水较多，采用手动抽水筒，人工抽干，装于专用储水桶，禁止模板钻孔引水，影响砼质量。
　　⑷现场应安排专业人员按每浇筑200m3（或一个台班）砼时应制作三组试块，一组压7d强度，一组压28d强度，归技术档案资料使用，一组压14d强度备用。防水砼抗渗试块。按规定每单位工程不得少于两组，其制作试块必须专人养护保管。
　　
　　4、砼温控措施
　　
　　为确保大体积砼质量，除了在砼浇筑中的施工质量还有重要一项温控措施，通过温控措施来控制大体积砼浇筑后形成的水化热而产生砼内外温差超过规定值行成砼裂缝，最终影响砼质量。具体措施如下：
　　（1）材料：准备足够的保温毯，建议在气温较低时备足铺三层保温毯材料，准备足够的专用水银测温计。
　　（2）人员：配备两班倒二十四小时专职测温计录人员两名，并对测温人员进行培训和技术交底，要求测温人员认真负责。
　　（3）测温点的分布：测温管（镀锌管）应同底板钢筋绑扎或点焊连接，避免浇筑时倾倒，测温管长度800mm,管内充满清水，测温深度600mm.
　　测温点布置见附图 　　（4）测量记录情况及采取措施：砼测温管测温从开始浇筑16小时开始，频率按1次/2小时。初始测温时，测温管内温度为51度，砼表面温度为35度，温差16度，用一层土工布保温。
　　而后温差变大，当到第24小时测温时，测温管内温度为61度，砼表面温度为40度，温差21度，增加用一层土工布保温，间断性地在保温毯上洒水保湿。当到第26小时测温时，测温管内温度为61.5度，砼表面温度为43度，温差19.5度，当到第32小时测温时测温管内温度为64度，砼表面温度为43度，温差21度，又曾加用一层土工布，变成共3层土工布保温毯保温，；间断性地在保温毯上洒水保湿。当到第34小时测温时，测温管内温度为64度，砼表面温度为45度，温差19度，当到第56小时测温时测温管内温度为66度，砼表面温度为45度，温差21度，继续3层土工布保温毯保温，；间断性地在保温毯上洒水保湿。后续测量温差没有变化当到第68小时测温时测温管内温度为65度，砼表面温度为45度，温差20度，继续3层土工布保温毯保温，；间断性地在保温毯上洒水保湿。后续测量温差开始变小，到第96小时测温时测温管内温度为53度，砼表面温度为39度，温差14度，继续3层土工布保温毯保温，温控措施执行到砼浇筑96小时后撤销。
　　
　　5、砼养护
　　
　　砼养护在质量控制中也是重要的一项环节，必须及时跟踪此项措施的落实。生物池砼基础底板养护可采用3层土工布保温毯保温，；间断性地在保温毯上洒水保湿养护，浇筑96小时后采用池底内蓄水100mm养护。墙体及墙外侧砼可用保温毯覆盖连续喷水养护，养护时间需达28d,并在同期养护拆模试块强度试压合格后拆模。
　　
　　6、工程质量结果
　　
　　生物池底板养护期到后，拆除模板及土工布保温毯，检查砼表面没有发现裂缝，在后期生物池的满水试验结果也检验工程的质量。
　　
　　7、通过该工程大体积砼的施工后，总结大体积砼工程质量保证的经验体会以下两方面
　　
　　（1）大体积砼结构设计上设计加强带同时添加膨胀剂的设计具有设计的科学合理性。使大体积砼施工改变了以往常用的后浇带施工方法，缩短了工期，加快施工进度，减少了施工缝，具有砼施工实际可操作性，更有利于砼施工质量控制。
　　（2）组织大体积砼浇筑施工，需要详细做好施工计划，筹化各项施工前工作，制定完善的人、机、料调配工作计划，充分估计温控难度，做好预案。达到对施工全过程的可控目的，最终实现砼施工质量最优目标。
　　
　　【参考文献】
　　[1]游宝坤。周建启等《关于砼抗裂材料应用的讨论》砼2005.10.
　　[2]唐晓雪。余忠《大体积砼施工裂缝防治措施》[J].四川建筑科学研究。2006[05].
　　[3]刘京红。梁钲等《大体积砼施工中的温测及裂缝控制》[J].河北农业大学学报。2008[02]
　　[4]JGJ/T178-2009《补偿收缩混凝土应用规程》。