对大体积混凝土的认识

《对大体积混凝土的认识》
大体积混凝土的主要特点就是体积大，一般实体最小尺寸大于或等于1m。

它的表
面系数比较小，水泥水化热释放比较集中，内部温升比较快。

混凝土内外温差较大时,会使混凝土产生温度裂缝,影响结构安全和正常使用。

一、在施工过程中存在的问题
施工过程中容易产生温度裂缝,大体积混凝土裂缝产生的原因：
1、水泥水化热。

水泥水化过程中放出大量的热,且主要集中在浇筑后的2-5d左右,从而使混凝土内部温度升高。

尤其对于大体积混凝土来讲，这种现象更加严重。

2、混凝土的收缩。

混凝土在空气中硬结时体积减小的现象称为混凝土收缩。

混凝土在不受外力的情况下的这种自发变形受到外部约束时(支承条件、钢筋等)，将在混凝土中产生拉应力，使得混凝土开裂。

引起混凝土的裂缝主要有塑性收缩、干燥收缩和温度收缩3种。

在硬化初期主要是水泥水化凝固结硬过程中产生的体积变化,后期主要是混凝土内部自由水分蒸发而引起的干缩变形。

3、外界气温、湿度变化。

大体积混凝土结构在施工期间,外界气温的变化对裂缝的产生有着很大的影响。

混凝土内部的温度是由浇筑温度、水泥水化热的绝热温升和结构的散热温度等各种温度叠加之和组成。

浇筑温度与外界气温有着直接关系，外界气温愈高，混凝土的浇筑温度也就会愈高；如果外界温度降低则又会增加大体积混凝土的内外温度梯度。

二、避免产生裂缝的方法
1、选用水化热低的水泥品种水。

泥应尽量选用水化热低、凝结时间长的水泥，优先采用硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、大坝水泥、矿渣硅酸盆水泥、粉煤灰硅酸盆水泥、火山灰质硅酸盐水泥等。

但是，水化热低的矿渣水泥的析水性比其他水泥大，在浇筑层表面有大量水析出。

这种泌水现象不仅影响施工速度,同时影响施工质量。

2、优化混凝上配合比,掺加外加料和外加剂,减少水泥用量外加剂的种类繁多,但一般常用的有两种：木钙减水剂和活性粉料-粉煤灰。

掺木质素磺酸钙(简称木钙)减水剂(水泥用量的0.25%),可延迟水化热释放速度,热峰也有所降低,可以缓凝,在大体积混凝土中可以避免冷接缝,提高工作性及流动性,对收缩及抗拉强度几乎没有影响。

掺粉煤灰能改善混凝土的粘塑性,还可降低水化热约15%(掺水泥用量的15%)。

3、大体积混凝土的骨料控制粗骨料宜采用连续级配,细骨料宜采用中砂。

粗骨料应选取粒径大、强度高、级配好的骨料,以获得较小的空隙率及表面积，从而减少水泥的用量，降低水化热、减少干热、减小混凝土裂缝的开展。

4、改善约束条件,削减温度应力。

在大体积混凝土基础与垫层之间可设置滑动层，如技术条件许可，施工时宜采用刷热沥青作为滑动层，以消除嵌固作用,释放约束应力。

5、提高混凝土的抗拉强度。

包括：控制集料含泥量。

砂、石含泥量过大不，仅增加混凝土的收缩,而且降低混凝土的抗拉强度，对混凝土的抗裂十分不利。

因此在混凝土拌制时必须严格控制砂、石的含泥量，将石子含泥量控制在1%以下，中砂含泥量控制在2%以下，减少因砂、石含泥量过大对混凝土抗裂的不利影响；改善混凝土施工工艺。

可采用二次投料法、二次振捣法、浇筑后及时排除表面积水和最上层泥浆等方法；加强早期养护，提高混凝土早期及相应龄期的抗拉强度和弹性模量；在大体积混凝土基础表面及内部设置必要的温度配筋，以改善应力分布,防止裂缝的出现。

6、加强施工过程控制：
(1)、降温曲线确定。

混凝土水化热升温时间很短，大约在浇筑后的2-5d，混凝土的弹性模量很低,基本上处于塑性及弹塑性状态,约束应力很低。

降温阶段,弹性模量迅速增加，约束拉应力也随时间增加，在某时刻超过抗拉强度便出现贯穿性裂缝。

实践中偏安全地以截面中部的最高温度降温曲线代替平均降温曲线，利用表1的值求近似解。

表1的基本条件是：水泥品种为矿渣水泥；水泥标号为425号；水泥用量为275kg/m3；钢模板。

当用其他品种水泥,标号、模板、水泥用量有变化时，将上述数值乘以如下修正系数：tmax=t×=k1×k2×k3×k4。

式中：k1、k2、k3、k4、为修正系数。

(2)、严格控制混凝上的入模温度在30℃以下。

(3)、埋设冷却管，在第一批开始混凝土初凝时由专人负责往冷却管内注入凉水降温，通过冷却排水，带走混凝土体内的热量。

(4)、浇筑混凝土时,采用薄层浇筑，控制混凝土在浇筑过程中均匀上升，避免混凝土拌和物堆积过大高差,混凝土的分层厚度控制在20-30cm。

(5)、如结构物厚度较厚，一次浇筑混凝土方量较大时，采用分层浇筑，通过增加表面系数，利于混凝土内部散热，分层厚度1.5m左右，层间间隔时间5~14d之间。

(6)、加强振捣，以期获得密实的混凝土，提高密实度和抗拉强度，浇筑后,及时排除表面积水，进行一次抹面，防止早期收缩裂缝的出现。

(7)、混凝土浇筑后，搭设遮阳布棚,避免阳光曝晒承台表面。

(8)、混凝土浇筑后，混凝土表面用上工布覆盖保温，并洒水养生，使硅缓慢降温、缓慢干燥，减少混凝土内外温差。

三、施工工艺
主要从浇筑的方面出发，除应满足每一处混凝土在初凝以前就被上一层新混凝土覆盖并捣实完毕外，还应考虑结构大小、钢筋疏密、预埋管道和地脚螺栓的留设、混凝土供应情况以及水化热等因素的影响。

常采用的方法有以下几种：
(1)、全面分层：即在第一层全面浇筑全部浇筑完毕后，再回头浇筑第二层，此时应使第一层混凝土还未初凝，如此逐层连续浇筑，直至完工为止。

采用这种方案，适用于结构的平面尺寸一般不宜太大，施工时从短边开始,沿长边推进比较合适。

必要时可分成两段，从中间向两端或从两端向中间同时进行浇筑。

(2)、分段分层：混凝土浇筑时，先从底层开始，浇筑至一定距离后浇筑第二层，如此依次向前浇筑其他各层。

由于总的层数较多，所以浇筑到顶后，第一层末端的混凝土还未初凝，又可以从第二段依次分层浇筑。

这种方案适用于单位时间内要求供应的混凝土较少，不象第一种方案那样集中。

这种方案适用于结构物厚度不太大而面积或长度较大的工程。

(3)、斜面分层：要求斜面的坡度不大于1/3，适用于结构的长度大大超过厚度3倍的情况。

混凝土从浇筑层下端开始,逐渐上移。

土建工程时要注意的几点
1、施工进度计划与实际施工进度完成情况对比(每月做进度计划及实际完成量横道图，进行对比)，工程滞后原因标明。

2、电梯滑道固定梁，基坑基座及设备机房预留洞口位置确定，电梯呼叫器及消防报警器位置尺寸确认，电梯滑道固定梁，基坑基座及设备机房预留洞口位置确定应在一层柱施工前必须确认(以电梯厂家提供参数为准，原设计参数会有局部变动，避免浪费资源)。

3、施工塔吊及垂直运输设备基础的标高及水平位置确认(高度以景观设计标高为准，水平位置躲避水电等外网线施工，避免后期清除产生费用)
4、地热混凝土预留厨房及卫生间上下水管线线槽(管线铺设及混凝土施工中距墙20CM内部铺设)，便于以后精装修水电管线施工局部变动的要求。

5、地下室中的穿墙套管防水处理，消防水池防水方式，消防立管，设备，设备基础等需要提前完成的土建工程完成时间，其他后期设备安装，调试的时间确认。

6、砌体施工洞口修补加强，杜绝后期装修后产生裂缝。

7、地下室所有设备基础下有回填土的夯实情况应加强，设计中应考虑是否加砼柱，避免设备安装后产生下沉。

8、电梯所有设备(尤其是部分小构件)在施工垂直运输设备拆除前要上到屋顶机房，避免后期人工搬运对楼梯设施造成损坏，在安装调试过程中要求防火门安装完毕，钥匙由电梯安装队伍保管。

9、竣工档案与资料应提前上报，应在验收前1个月收集整理完毕。

10、场地土方平整的标高控制，土方存储量控制(若土质可做后期绿化用土)
11、市政人行步道及绿化铺装以及水强弱电管线施工与暂舍是否冲突(避免暂舍因市政绿化及管线施工而二次搬迁)
12、窗外倒坡2%窗框内外高差为1~2CM.，确认外窗台有无保温，避免后期窗泄水孔被外窗台保温板堵死。

13、室外水电管井在施工中应标明位置并且随时清理井内垃圾，以免雨污水管线在未交工前因无人管理，雨季雨水带进淤泥而堵塞。

14、一层防潮层(尤其是公建)施工应严格重视，尤其是室外地坪标高高于室内地面标高的，是否应在外墙面、外保温下增设防水层。

屋面防水及防水保护层，外墙保温基层抹灰层施工时应着重检查。

15、雨落水管的拉结件，空调冷凝水管及爬梯的锚固点对外墙保温的破坏(打胶?处理)
16、外墙砖勾缝剂选择，粘结剂选择，阳角勾缝，朝天缝封堵材料选择，贴砖及理石干挂需要设计院出大样图(详细到窗上下，梁下，阴阳角材料颜色、材质衔接等)，避免后期再改动造成的资源浪费。

17、防盗门，防火门交接，成品保护，后期钥匙保管(施工前应协调好)，应有专人后期管理，其中还有塑钢门窗的安装维护，一层阳台或者小院门如有钥匙也要有交接，保管。

18、竣工影像资料(开发区质检站2008年开始要求，档案局存档必要，每层，每工序，开工前准备，同时也留作签证和隐蔽工程记录，施工单位也应要求，避免我单位人员遗漏)。

19、桩基础。

打桩队伍是否已确定(东地岩土)，需要上报可行性工期安排(其中需考虑不可预料因素：下雨，桩运输时间，桩制作厂家断货等)。

20、开发区近海区含碱性空气对外露钢制构件腐蚀性很强，尤其是栏杆，进户门把手，防火门面漆，车库门锁芯等后期影响外观的)栏板为不锈钢316L以上，锁体及把手要做加强处理。

21、变电亭及开关站在地下室要求至少将设备基础提高800以上，同时做排水流程计算和设施配备，避免因渗水及雨水(地下停车场)和地下室内水管线爆裂等原因对电器设备造成破坏。

22、高层塑钢窗防侧向雷击点在塑钢窗周围抹灰前应处理完毕，否则后期改动影响室内装修工程。

23、卫生间局部等电位盒与防水交接处应处理清晰，位置应根据装修图纸做调整。

24、建筑垃圾应组织定点堆放，定时清理，避免后期堆绿化种植造成影响。

25、外架安全，(大部分事故都是在主体完事后装饰装修工程中出现事故，因外墙装饰施工需要将墙体拉结杆拆除，但是加固不及时造成的)，尤其要在这段时间加大力度，再侧重的就是跨年度工程的外架在新开工时的加固处理。

26、所有甲供材料必须确认进场时间，影响工期的大部分原因都是甲供材料的进场时间，切记，尤其是强弱电及外网消防等水电设备，箱体，管线敷设。

27、氡浓度检测、室内环境检测、智能检测、节能监测、如果有桩的话，还有桩基础检测，分动测与静载，甲方所必须的几个检测。

28、电梯安装过程中对电梯层门的密封要注意，避免施工灰尘对井道内设备造成损伤，尤其是人身安全更重要。

29、消防打压和地热打压等试验过程必须有专人看护，避免漏水对室内装修、大白等其他工序造成的损伤。

30、了解合同，对工期，甲乙方责任划分，材料规格约定。

《桥梁高墩爬模施工技术》
通过工程实践，介绍高墩大跨桥所采用的爬模施工的模板设计、提升配置、性能、施工工艺、施工质量控制要点。

施工结果表明，该技术具有良好的应用前景和推广价值。

宁夏南部山区的大桥，桥位地形比较复杂，自然坡在10°~40°之间，墩高相差悬殊。

位于西吉县三须路K13+800的徐家沟大桥，主跨在70m以上，随着墩身的加高，施工难度越来越大，对高墩施工方法的研究。

已成为桥梁施工的主要技术问题之一采用爬模施工。

一、施工方案确定
爬模施工是当前高耸结构物施工中较先进的施工方法，它集模板支架、施工脚手架平台于一体，利用已完成的主体结构为依托随着结构的升高而升高，省去了大量的脚手架，具有快捷、轻巧、操作简单，中线易控制，外观质量光滑，施工费用低等。

二、爬模结构
爬模施工以浇筑成型的钢筋混凝土为重要支承主体，模板与混凝土实现密贴，上层模板由下层模板上混凝土的粘结力与摩擦力支撑，垂度、平整度、曲率易于调整及控制，可避免施工误差积累，设计合理，模板不占用施工场地，可循环倒用，无需配置太多的数量。

构造组成：
(1)爬升架。

主要由竖向连接杆、斜撑杆、上横梁、爬架斜拉杆和一些连接杆件组成，具有承重和滑升作用，是特殊设计的稳定构架。

每组爬架有6对钢夹头，每对钢夹头都带有安全钢销(安全装置)，在提升过程中采用人工限位，装在钢夹头上可垂直滑动，卡在滑道工字钢腹板上可起限位导向作用。

爬升架提升采用YCD23P200型提升千斤顶，带安全装置。

(2)滑道。

采用I320工字钢与大块模板焊接为整体，不须预埋螺栓。

爬升架与滑道之间销接，配有特殊钢夹头在爬升架支点处与钢滑道连接，有足够稳定支点和长度。

钢滑道上下不垂直度1m内为0~15mm。

(3)提升桁架。

由N型万能杆件拼装成"井"字形组成，爬升架的斜爬升可通过调整其下楔形块来实现。

(4)模板。

模板在竖向分为两层，外模采用大块钢模板，每节按卷扬机的起重能力设计为8、12、16块三种类型的钢模板。

模板为框构结构，具有足够强度、刚度和稳定性，并且满足桥墩外形尺寸的要求，单块宜进行整体组合或装配组合。

相邻模板间、上下节钢模间均用栓接并配有定位销，定位销探伤检验应全部合格。

内模采
用翻模，每节高2m，每墩设3组，随墩身的逐节上升按照4m级数向上翻动。

内模的安装与拆除通过墩内设置的可调式工作盘实现，工作盘悬挂在爬架上，可随爬架上升，亦可自行调节位置，方便墩内及墩上作业。

内模系统的模板及支撑件均经过结构检算，对结构薄弱部位均进行加强加固处理。

(5)扒杆。

为解决墩身中各种施工材料和小型机具的提升问题，每个爬升桁架上设2副吊重为25kN的起重扒杆。

扒杆不垂直度1m内允许±1mm。

提升扒杆的摆向由人工配合来实现。

扒杆上选用不旋转钢丝绳，以免在起吊长大杆件时，由于钢丝绳的旋转而碰坏墩身或模板，造成安全事故。

三、施工工艺及技术要求
爬架、滑道、大块模板及滑升桁架的非标杆件加工全部在工厂互拼，待检查合格后再解体成节段大块模板运往现场组装。

制作的关键是拼装位置要准确和拼装部件的互换性。

灌筑第一节墩身混凝土(4m)清理杂物、检查模板与提升设备、安装与调整爬架位置、固定爬架钢夹头螺栓、安装与调整提升桁架、安装与调整提升机具、检查验收、投入使用，测量定位-提升爬模-安装与检查内模-绑扎与检查钢筋及预埋件-提升、就位外模-测量校正-检查验收外模-浇筑混凝土。

四、爬模的施工
1、施工组织。

根据具体情况排出每一组大模板的循环路线，要严格按照循环线路进行模板调度，并随时根据现场实际情况进行调整，保证模板循环流畅。

模板的周转及调配由专人负责，并成立模板运输组，配备专人及专用机械设备，保证模板调配的正常进行。

施工前根据工序分析计算出完成一个单循环作业所需要的时间，并排出单循环的网络图。

施工中指定专人进行现场写真，不断优化循环网络，使单循环的时间从开始时的10d提高到3d一个循环。

2、施工测量。

每组模板安装前后，均需用激光准直仪测出墩中心点至墩施工顶面，施工人员据此进行模板安装和检查调整。

每施工两组后要用全站仪对激光准直仪的测点进行复核，以确保墩身结构尺寸准确无误。

3、钢筋施工。

为加快施工进度，针对空心高墩设计中钢筋数量大、接头多的具体情况，施工前对钢筋接头施工进行专门研究，初步选择了两种接头施工方式，即电渣焊和CBR剥肋滚轧直螺纹连接技术。

通过现场对比，虽然两种方式都能达到设计及使用要求，但电渣焊速度慢、工作面污染严重，而CBR连接技术大部分工作在地面加工完成，高空连接工作量小、操作简单、工作速度快，可满足现场快速施工的要求。

4.、混凝土施工。

混凝土浇筑采用泵送混凝土施工技术。

混凝土输送泵主要技术参数：选用内径为125mm的配套泵管，泵管沿墩身通风孔固定爬高。

混凝土泵技术指标技术参数和技术指标：电机发动机功率75PkW；理论混凝土输送压力
7.8~13MPa，理论混凝土输送量35~60(m3/h)；主油泵额定工作压力32PMPa；最大骨料尺寸Pmm40；输送缸直径×最大行程Φ195×1400mm。

5、爬模的拆除：爬模到墩顶后，可按爬模上爬相同的工艺进行下爬至墩，先拆除模型段，再拆除承力架段，各部进行检修后保存或再次作业；模型架、承重架也可用吊机分块拆除落地。

五、施工中的几个问题
为克服温度变化引起墩身开裂，施工中需采用早强、高效减水剂等外加剂，随不同气候条件调整水泥用量和混凝土配合比，并加强混凝土养护、降温、保湿工作；墩身混凝土采用泵送方式入模，对粗、细骨料的质量及混凝土坍落度的控制是施工中应特别注意的问题。

混凝土中粒径0~15mm以下的颗粒含量≮15%；由于部分桥墩施工时室外的温度高达36~39℃，因此保证泵送混凝土的顺利入模，同时最大程度降低混凝土入模温度是一个难题。

首先在拌和站搭设凉棚，不让太阳直射到大堆料，可降低大堆料温度3~5℃；其次对粗骨料冲水降温可降低粗骨料温度6~8℃；对泵管环绕打有小孔的塑料管外包麻袋，通过对塑料管内通水以降低泵管温度。

试验证明在夏季白天使用这些措施可降低混凝土入模温度3~5℃。

实施以上措施后，混凝土入模温度控制在25℃以内，保证了混凝土顺利泵送，降低了入模温度，从而较大程度降低了出现温度裂缝的机率。

高墩混凝土的养护由于难度较大且不被重视，本次施工中使用了两种养护方式：一是在拆外模后喷液体养护剂养护，二是在墩内吊一环墩钢管，钢管靠墩的一侧打孔，钢管连接到高压水池，定时开关闸阀进行养护，养护水管可随爬架的提升而升高，通过现场使用，取得了较好的效果。

六、施工效果
爬模施工属无支架施工工艺，保留了滑模自身不用脚手架的优点，但不像滑模那样必须连续作业及需要大型专用起重设备，从而使施工更安全，墩身线形也容易控制。

采用大块模板技术具有混凝土结构尺寸精确、表面光滑、施工高度不受限制、专用设备少等优点。

利用爬模施工加快了施工进度，在施工中，由于混凝土等强等原因，一般一个循环时间≯72h，最快一个循环只需69h。

一个70m高墩，墩身施工时间最长需50多天，因此利用爬模施工是高墩快速施工中的一种较理想的方法。

爬模施工接缝较少，混凝土外观质量比采用滑模施工的好。

在山区施工难免会出现停电、机械故障等引起的停工，这是滑模施工的致命弱点。

爬模与滑模比较：
a、节省钢材，特别是墩的上端，不需为穿心顶受力增加粗钢筋。

b、无明显的砼接缝。

c、表面无损伤、擦迹。

千斤顶用量少，爬模与翻模相比：
a、模板爬升较大块模板吊机提升、就位，易控制中心线，安全、可靠(特别是大风季节)，外观质量好。

b、爬模提升就位时约3~6小时，比翻模少30%~50%工作时，节省劳动约60%。

七、结论
爬模是当前高桥墩较为理想的模架。

它集工作平台、支架、模板、提升设备为一体，能升、能降，施工循环周期短。

劳动力消耗量，节省用钢量，砼外表平整光滑美观。

特别声明：
1：资料来源于互联网，版权归属原作者
2：资料内容属于网络意见，与本账号立场无关
3：如有侵权，请告知，立即删除。