大体积混凝土基础有害裂逢的防范.pdf

第4 2卷第 7期 2 0 1 3年 7月 当 代 化 工 C o n t e mp o r a r y C h e m i c a l I n d u s t r y V o 1 4 2 N O 7 J u l y，2 0 1 3 大体积混凝土基础有害裂逢的防范 李 勇 ，王 霞 ，赵景平 ，马 辉 ( I 中国寰球工程公司辽宁分公司 ，辽宁 抚顺 1 1 3 0 0 6 ； 2 呼和浩特石化公司工程管理部，内蒙古 呼和浩特 0 1 0 0 7 0 ) ) 摘 要：大体积混凝土在施工过程中由于设计、施工质量不当， 其内部容易出现深度不同的裂纹及通逢。 对重要的设备基础一旦出现有害裂纹或通逢 ，基础将重新施工。从大体积混凝土有害裂缝产生的原因，分析了 大体积混凝土基础产生有害裂纹及通逢的预防。 关键词：预防；大体积；混凝土；有害裂缝 中图分类号：T U 5 2 8 文献标识码： A 文章编号： 1 6 7 1 0 4 6 0( 2 0 1 3 )0 7 0 9 9 6 0 3 Di s c u s s i o n o n t h e P r e v e n t i o n o f Ha r mf u l Cr a c k Ge n e r a t i o n i n M a s s Co n c r e t e L I Y o n g ， W ANGXi a ，Z DJ i n g - pi n g z 、MA 砌 f ( 1 HQ C L i a o n i n g C o mp a n y ，L i a o n i n g F u s h u n 1 1 3 0 0 6 ，C h i n a ； ( 2 H u h h o t P e tr o c h e mi c a l C o mp a n y E n g i n e e ri n g Ma n a g e me n t D e p a r t me n t ， I n n e r Mo n g o l i a H u h h o t 0 1 0 0 7 0 ， C h i n a ) Ab s t r a c t ： F o r t h e r e a s o n o f d e s i g n p r o b l e ms o r p o o r c o n s t r u c t i o n d u ri n g t h e c o n s t r u c t i o n p r o c e s s ， ma s s c o n c r e t e s a r e l i k e l y t o h a v e v a r i o u s d e p t h s o f c r a c k s a n d d e f e c t s e a ms i n s i d e F o r t h e s i gni fi c a n t b a s i s f o r k e y e q u i p me n t s ( d y n a mi c l o a d ) ， o n c e the c r a c k s o r s e a ms e x i s t ， the b a s i s h a v e t o b e e x p l o d e d a n d t h e n r e c o n s t r u c t e d u n d e r c e r t a i n s e v e r e c o n d i t i o n s I n t h i s p a p e r , h o w t o p r e v e n t h a r mf u l c r a c k s a n d d e f e c t s e a ms d u rin g t h e ma s s c o n c r e t e c o n s t r u c t i o n wa s i n t r o d u c e d Ke y wo r d s ： P r e v e n t i o n ； Ma s s v o l u me ； Co n c r e t e ； Ha r mful c r a c k s 目前随着时代的发展，建筑规模越来越大，大 体积混凝土的施工越来越普遍，如：箱形基础、大 型设备基础、桥墩、钢筋混凝土承台等浇筑高度 1 米以上的大型基础为大体积混凝土，大体积混凝土 由于体积大、水泥用量大、里外温差大、水泥水化 热释放比较集中，温度收缩应力大，在大体积混凝 土施工时 ，混凝土里表温差 、表面与大气温差、降 温速率、水灰比等不符合相关规定会使混凝土产生 裂缝 ，裂缝分为通缝 、深层裂缝及表面裂缝三种裂 缝 ，通缝是由混凝土表面裂缝发展为深层裂缝。它 切断了结构的断面，可能破坏结构的整体性和稳定 性，其危害性是较严重的， 影响结构安全和正常使 用。所以必须从根本上预防大体积混凝土有害裂纹 及通逢的产生 ，施工过程中要严加注意和预防，来 保证大体积混凝土施工的质量 。 1 大体积混凝土施工存在的主要问题 1 1 泌水现象 由于混凝土分层分段浇筑，使混凝土上下浇筑 层施工间隔时间较长 ，各分层之间产生泌水层 ，导 致混凝土层间粘结力降低。因构一 3 反应器基础分 4 层浇筑 ， 每层浇筑混凝土 7 5 m a每层浇筑时间不超 过 1 5 h ， 在混凝土初凝时间内故层与层之间不会产 生泌水现象。 1 2 混凝土的干燥收缩 混凝土相应地产生干燥收缩。在约束条件下， 收缩变形导致 的收缩应力大于混凝土的抗拉强度 时，混凝土就会 出现由表及里 的干燥收缩裂缝 ，影 响结构的耐久I 生 和承载能力。 1 3 温度裂缝 水泥水化过程中产生大量的热量，每克水泥放 出 5 0 2 J的热量 ，如果 以水泥用量 3 5 05 5 0 k g m 来计算 ，每立方混凝土将放出 1 7 5 0 02 7 0 0 k J的 热量， 从而使混凝土内部温度升高，在浇筑温度的 基础上 ，通常升高 3 5左右 ，浇筑温度为 1 5 ， 则混凝土内部温度将达到 5 0左右。如没有降温 措施或浇筑温度过高， 混凝土内部的温度还会更高。 混凝土内部的最高温度大约发生在浇筑后的 3 5 d ， 因为混凝土 内部和表面的散热条件不 同， 所 以混 凝土中心温度高 ，表面温度低 ，形成温度梯度 ，造 成温度变形和温度应力 ，当这种温度应力超过混凝 土抗拉强度时 ，就会产生裂缝 。 收稿 日期：2 0 1 3 - 0 6 0 6 作者简介：李勇，男 ，辽宁抚顺人 ，工程师，1 9 8 5 年毕业于辽宁广播电视大学，研究方向：工民建设计。E - m a i l ：l i y o n g O 0 9 1 h q c e c c o m 。 第 4 2卷第 7期 李 勇，等：大体积混凝土基础有害裂逢的防范 9 9 7 2 编制防止出现裂缝的专项施工方案 时间， 对 混凝土的 输料 管采 取覆盖 浇 水的降 温 方法； ( 1 ) 温控指标应符合下列规定： a 混凝土浇筑体在人模温度基础上的温升值 不宜大于 5 0 ； b 混凝土浇筑体的里表温度( 不含混凝土收缩 的当量浓度 )不宜大于 2 5 c C； e 混凝土浇筑体的降温速率不宜大于 2 0 d； d 混凝土浇筑体的表面与大气温差不宜大于 2 0 。 ( 2 ) 严格控制混凝土的配比，严格控制混凝 土坍落度在 1 7 0 以下并要振捣密实。 ( 3 ) 在条件允许的情况下，在保证浇筑的连 续性的情况下要延长 中心部位 的浇筑时间以降低混 凝土水化热的峰值。 ( 4 ) 浇筑完成后，泌水期应将泌水排除，塑 料薄膜覆盖。从第二天开始观测温度变化 ，用蓄水 覆盖毛毡等措施进行控制好大气、 表层及内部温差。 ( 5 ) 一般情况下混凝土的内部温度的峰值出 现在 7 2 h左右 ， 峰值过后 4 8 h后混凝土 的强度即可 达到设计值的 6 0 以上，但要注意： 根据季节的不 同，拆模回填土的温度与混凝土的温差也不及超过 2 0 。 注： 混凝土的水化热计算要认真、考虑因素要周到 、 缜 密且保守些 ，避免在降温、保温时措施用料准备不足。 3 混凝土裂缝 的预防措施 ( 1 ) 对预拌混凝土提出混凝土配合比的材料 质量要求 ， 明确使用低水化热的P 0 4 2 5 R级普通硅 酸盐水泥，石子采用线膨胀系数较小的石灰岩质碎 石 ，粒径控制在 5 3 0 mm之间 ，含泥量小于 1 。 细 骨料 采 用含 泥 量较 低 的 中粗 砂 ，细 度模 数 为 2 5 3 2 ，含泥量小于 3 ； ( 2 ) 大体积混凝土配合比的设计除应符合工 程设计所规定的强度等级、耐久性、抗渗I生、体积 安定性要求外 ，尚应符合大体积混凝土施工工艺特 性的要求 ， 并应符合合理使用材料 、 减少水泥用量 、 降低混凝土绝热温升值的要求 ； ( 3)分区域分层连续浇筑 ，不留竖 向施工缝 ； ( 4)加强混凝土的振捣 ，振捣完毕后 ，用铁 滚筒压两遍，终凝前用木抹子搓二遍铁抹子一遍进 行抹面，提高混凝土的密实度，减小收缩变形； ( 5 )对混凝土浇筑完成后设专人用塑料布覆 盖浇水养护 ； ( 6)控制拆模时间 ，根据测温结果 ，若 大气 温度与混凝土 内部温差小于 2 5 ，即可拆模 ； ( 7)混凝土浇筑时间应尽量避开当 日的高温 ( 8)结构配筋 ，配置控制温度和收缩的构造 钢筋 ； ( 9 ) 大体积混凝土配置可掺人缓凝、减水、 微膨胀 的外加剂 ，# t - J H 剂应符合现行国家标准和有 关环境保护 的规定 ； ( 1 0 ) 超大体积混凝土应选用留置变形缝、后 浇带或采取跳仓法施工控制结构不 出现有害裂缝 ； ( 1 1 ) 严格控制水灰 比和坍落度。在施工现场 对每车混凝土进行坍落度的实测。凡超过要求坍落 度值 的 3 0 mm的不允许卸料 ； ( 1 2) 加强现浇混凝土的早期养护 ，混凝土浇 筑后做好早期湿养护 ，拆模后及时覆盖 1 层塑料薄 膜 ，在薄膜上加盖棉毡或草帘保温 ，以减少混凝土 内外温差。 混凝土终凝后 1 2 h 内即开绐派专人适量 浇水覆盖养护，养护期为 1 4 昼夜。 4 质量保证措施 4 1 主控项 目 ( 1 )施工前制定严密的施工措施和各项操作 细则，进行周密部署和组织，加强技术交底的执行 检查和监督 ； ( 2 ) 大体积混凝土的原材料， 配合比及坍落度 必须符合设计要求 检验方法： 检查出厂合格证， 质 量检验报告，计量措施和现场抽样试验报告； ( 3 ) 大体积混凝土的抗压强度必须符合设计 要求。检验方法：检查混凝土抗压， 试验报告； ( 4)大体积混凝土埋设件等设置和构造， 均须 符合设计要求，严禁有渗漏 检验方法： 观察检查和 检查隐蔽工程验收记录； ( 5)补偿收缩混凝土的抗压强度， 混凝土的膨 胀率必须符合设计要求 检验方法：现场制作试块进 行膨胀率测试 ； ( 6 ) 大体积混凝土的含碱量应符合规范要求 检验方法： 检查各种原材试验报告， 配合 比及总含碱 量计算书。 4 2 一般项 目 (1 )认真做好施工 日记 ，对原材料 ，混凝土 浇捣情况 ，人员组织 、部位 、气象条件作好记录， 以便作为分析问题的依据； ( 2)施工中定时分别在搅拌站和泵送前测定 混凝土坍落度，根据实测情况做适当调整； ( 3 ) 加强混凝土泵送指挥系统， 专人负责泵送 过程的指挥和联络； ( 4) 加强混凝土养护 ，特别是早期养护，保 持混凝土初凝湿润状态； ( 5 ) 大体积混凝土结构表面应坚实，平整，不得 有露筋， 蜂窝等缺陷；埋设件位置应正确 检验方法： 当 代 化 工 2 0 1 3年 7月 观察和尺量检查 ； ( 6 ) 用于检查混凝土强度的试件， 应在混凝土 的浇筑地点随机抽取 混凝土标养抗压试块每 2 0 0 m 留置一组；养护条件( 2 0 3 y c ，相对湿度 9 0 以 上， 养护龄期不少于 2 8 d ， 同条件试块 的组数根据实 际需要确定 ； ( 7)混凝土外观质量检验数量， 应按混凝土外 露面积每 1 0 0m 抽查 1 处，每处 1 0m ， 且不得少于 3处； 细部构造应按全数检查。 4 3 成品保护 ( 1 ) 跨越模板及钢筋应搭设马道； ( 2)泵管下应设置木枋， 不准直接摆放在钢筋 上 ： ( 3 ) 混凝土浇筑振动棒不准触及钢筋， 埋件和 测温元件； ( 4)测温管应妥为维护， 防止损坏 ； ( 5 ) 混凝土强度达到 1 2 N ra m 之前不准踩 踏 ，拆模后应立即回填土。 4 4 质量记录 ( 1 ) 测温记录 测温记录表见 内蒙古房屋建 筑工程技术资料管理规程D B 1 5 一 2 0 0 5中相关表 格 ； ( 2 ) 施工质量验收记录 试块强度和工程质量 验收均按当地工程管理机构的规定格式填报。 5 安全施工措施 5 1 安全措施 5 1 1 一般规定 ( 1 ) 所有机械设备均需设漏电保护； ( 2 ) 所有机电设备均需按规定进行试运转， 正 常后投入使用 ； ( 3) 基坑周围设 围护拦杆 ； ( 4) 现场应有足够 的照明， 动力， 照明线需埋地 或设专用电杆架空敷设； ( 5 ) 马道应牢固， 稳定具有足够承载力； ( 6) 振动器操作人员应着绝缘靴和手套 。 5 1 2 使用泵车浇筑混凝土 ( 1 )泵手持有效上岗证 ，严禁无证操作 ；泵 手不得疲劳作业 ，最长操作时间不得超过 1 2 h ，以 免发生危险； ( 2 ) 泵车外伸支腿底部应设木板或钢板支垫， 泵车离未护壁基坑 的安全距离 应为基坑深再加 l m ； 布料杆伸长时， 其端头到高压电缆之间的最小安 全距 离应不小于 8 m； ( 3)泵送混凝土作业过程中， 软管末端 出口与 浇筑面应保持 0 5 l m ， 防止 埋人混凝土内， 造成 管内瞬时压力增高爆管伤人； ( 4 ) 泵车应避免经常处于高压下工作，泵车停 歇后再启动时，要注意表压是 否正常；预防堵管和爆 管 应缓慢减压 ； ( 5 )清管时， 管端应设安全挡板并严禁管端前 方站人， 以防射伤。 5 2安全防护 基坑临边 防护采用 4 83 5 钢管 ( 架子管 ) ， 立杆采用埋设 2 0 0 0 m m长架子管 ，间距 2 0 0 0 m m， 埋设深度 8 0 0 m m，距基坑边沿 3 7 0 m m。水平杆按 实际长度选择 ， 接头卡扣连接 ，间距 4 5 0 mm， 下边 第一根距地 3 0 0 m m高。由于现场狭小不设斜撑 ， 立杆和水平杆采用十字卡 口连接。防护栏杆刷 2 0 0 m m相间红 白漆 。 5 3 现场施工人员安全措施 ( 1 ) 现场设置专职安全员一名，负责砼浇筑 时的安全管理工作； ( 2 ) 施工时对工人进行安全技术交底 ，教育 工人 自觉做好砼浇筑过程 中的安全防护， 牢固树立” 安全第一、预防为主” 的思想，文明施工； ( 3)所有施工人员及操作人员必须佩带安全 帽； ( 4 ) 现场施工用电及照明设施有专业电工负 责管理。工人不得擅自违章操作； ( 5 ) 所有作业者必须提高安全防护意识，振 动棒手佩戴绝缘手套及绝缘胶鞋。 5 4文明安全施工 ( 1 ) 各种原材料、机械设备挂标识牌； ( 2 ) 原材料堆放场地要硬化； ( 3 ) 浇筑的落地灰要及时清理； ( 4)混凝土浇筑在夜间施工时，振捣混凝土 时 ，不准触动钢筋或模板 ，以减少噪音 。 6 结束语 总之 ， 要严格按规范施工 ， 编制施工组织设计 ， 编制专项施工方案，作业指导书，进行施工技术交 底 ，依据大体积混凝土施工规范 ，严格控制温控指 标 、做好大体积混凝土测温记 录、大体积混凝土 的 养护、加强现场的质量 、安全监督管理 ，是保证大 体积混凝土的施工质量的关键因素。 参考文献： 1 中国建筑科学研究院 G B 5 0 3 0 0 2 0 0 1 建筑工程施工质量验收统一 标准 s 北京：中国建筑工业出版社 ，2 0 0 1 2 全国一 、二级建造师执业资格考试用书 ( 第三版 )建筑工程管理 与实务【 M】 中国建筑工业出版社， 3 中国冶金建筑协会 G B 5 0 4 9 6 2 0 0 9大体积混凝土施工规范及条文 说明 s 中国计划出版社，2 0 0 9 4中国建筑科学研究院C B 5 0 0 1 0 2 0 1 0混凝土结构设计规范 s 北 京：中国建筑工业出版社， 2 0 1 0 5中国建筑科学研究院 C B 5 0 2 04 2 0 0 2混凝土结构施工质量及验收 规范 s 1 北京 ：中国建筑工业出版社， 2 0 0 2