发布于：2015-06-23 20:21:23
来自：道路桥梁/道路工程
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近年来，随着公路建设的发展，大体积混凝土在公路建设中的运用越来越多，主要是用在大中型桥梁的基础及桩基承台上。其特点为混凝土设计强度高，单方水泥用量较多，水化热引起的混凝土内部温度较一般混凝土要大得多，结构断面内配筋较多，整体性要求较高。基础结构大多埋在地下，要求抗渗性能较高。从本人多年的施工和质量监督经验来看，混凝土的温升和温降与表面系数有关，单面散热的结构断面最小厚度在75cm以上，双面散热在100cm以上，水化热引起的混凝土内外最高温差预计超过25℃的混凝土结构，可按大体积混凝土施工。
1 大体积混凝土产生裂缝的原因
1.1 水泥在水化过程中产生大量的热量
水泥在水化过程中产生大量的热量，每克水泥放出的热量达502.42J/g，因而使混凝土内部的温度升高，它在1～3天内放出的热量是总热量的一半。混凝土内部的最高温度多发生在浇筑后3～5天内，当混凝土内部与表面温差过大时，就会产生温度应力和温度变形，温度应力与温度成正比。而混凝土内部的温度与混凝土及水泥用量有关，即混凝土结构尺寸越大，温度应力也越大，因而引起裂缝的可能性也越大，当这种温度应力超过混凝土内外的约束力时，就会产生裂缝。因此，防止混凝土出现裂缝的关键就是控制混凝土内部与表面的温差。
1.2 内外约束条件的影响
大体积钢筋混凝土与地基浇筑在一起，当温度变化时，受到下部地基的限制，因而产生外部约束力。混凝土在早期温度上升时，混凝土的弹性模量小，徐变和应力松驰度大，因而压应力较小。但当温度下降，产生较大的拉应力，若超过混凝土的抗拉强度，混凝土会产生垂直裂缝。混凝土内部由于水泥的水化热而形成中心温度高，热膨胀大，因而在中心产生压应力，在表产生拉应力。当拉应力超过混凝土的抗拉强度和钢筋的约束作用时，同样会产生裂缝。
1.3 外界气温变化的影响
混凝土内部温度是由于水泥水化热的绝对温度、浇筑温度和混凝土的散热温度三者的叠加。其中浇筑温度与外界气温有直接关系。外界气温越高，浇筑温度也越高。当温度下降快，会大大增加外层与内部混凝土的温度梯度。从而产生温差和温度应力，使大体积混凝土出现裂缝。因此控制混凝土表面温度与外界气温温差，也是防止裂缝的重要一环。
1.4 混凝土的收缩变形
混凝土的收缩变形包括混凝土的塑性变形、体积变形、干燥收缩和混凝土匀质性的影响。混凝土中80%的水分要燕发，20%的水分是水泥硬化所必需的。随着混凝土的继续干燥而使20%的吸附水逸出，就会出现干燥收缩。而表面比中心干燥得快，因而在表面产生拉应力而出现裂缝。
2 基础大体积混凝土施工方法
某桥梁基础为桩基承台结构，其中一种类型承台高度达4.5m，单个承台混凝土浇筑量达155m3。由于厚度较大，混凝土浇筑方量较大，为了防止出现混凝土温度裂缝，采取了分层浇筑留水平施工缝的方法，减少混凝土一次浇筑量。施工安排第一次混凝土浇捣厚度为2.5m，待混凝土初凝后在其表面注水20cm养护3天；然后再浇捣剩余部分，浇捣厚度2m。由于混凝土分层浇捣，分层面间隔时间超过混凝土的初凝时间的，在下层分层面预留Φ16钢筋，水平间隔40cm，伸入上、下各50cm；地梁与地梁分层面采用Φ12钢筋，水平钢筋为50cm，伸入上、下各30cm。
3 为确保混凝土施工质量采取了如下措施
（1）泵送混凝土水灰比控制在不大于0.6，混凝土塌落度应根据配合比要求严格控制，塌落度的增加应通过调整砂率和掺用减水剂解决，严禁在现场随意加水增加水来增加塌落度并控制在10-14cm为宜。
（2）大体积混凝土施工前的准备工作除按一般混凝土施工前，必须进行物料、机具、技术和现场准备外，应根据其施工的特殊性做好附属材料和辅助设备的准备工作，如水泵、测温设备等。
（3）搅拌后的混凝土及时运抵浇灌地点并入模浇筑。在运送过程中，要防止混凝土离析、灰浆流失、塌落度变化等现象，如发生离析现象，必须进行人工二次拌和后方可入模。
（4）为了防止混凝土发生离析，当混凝土的自由倾落度超过2m时，采用串筒下料。
（5）混凝土采用机械振捣。振棒的操作要做到“快插慢拨”，在振捣过程中，宜将振棒上下略有抽动，以使上下振动均匀。每点振捣时间一般为20-30s为宜，但还应视混凝土表面呈水平不再显著下沉、不再出现气泡及表面泛出灰浆为准。分层浇筑时，振棒应插入下层5cm左右，以消除两层之间的接缝。振捣时要防止震动模板，并应尽量避免碰撞钢筋、预埋件等。每完成一段，应随即用铁铲摊平拍实。
（6）混凝土的养护。为了保证新浇筑的混凝土有适宜的硬化条件，防止在早期由于干缩而产生裂缝，大体积混凝土浇筑后，要在12h内加以覆盖，并蓄水20cm养护不少于3天。
（7）混凝土测温。为了掌握大体积混凝土的温升和温降的变化规律，对混凝土进行全过程的监测控制。测温点的布置要有代表性，沿浇筑的高度布置在底部、中部和表面，垂直测点间距为80cm左右;平面则布置在边缘和中间，平面测点间距取5m。采用预留孔洞的方法测温，一个测温孔只能反映一个点的数据。在温度上升阶段（1-3天龄期内）第2-4h测一次，温度下降阶段第8h测一次，同时应测大气温度。测温工具选用半导体液晶显示温度计。在测温过程中，当发现温度差超25℃时，若在混凝土温升阶段，要尽量减少覆盖，尽量让其降温;若在混凝土降温阶段，要及时加强保温或延缓拆除保温材料。
（8）大体积混凝土施工，由于混凝土采取分层浇筑，上下层施工时间间隔较大，因此各浇筑层易产生泌水层，采用泵送混凝土时尤为严重。为了解决这一问题，于是在混凝土分层浇筑面人为做成集水坑，将多余的水分集中后用隔膜泵抽水排出。
（9）分层浇筑时，上层钢筋的绑扎，应在下层混凝土经一定养护，其强度达到1.2N/mm2及混凝土表面温度与混凝土浇筑后达到稳定时室外温度之差在25℃以下时进行。
（10）分层浇筑间隔时间，应以混凝土表面温度降到大气平均温度为好，则水化热温升的峰值过后，一般为3-5天。工地采用相隔3天，分2次浇筑完。
（11）大体积混凝土施工时，模板承受着混凝土的侧压力及振捣的振动力，因此必须保证模板及其支撑体系的可靠性，防止模板产生过大的变形。在浇捣前必须认真检查，并要充分湿润
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只看楼主 我来说两句 抢板凳