1、南京市政工程行业协会施工专业委员会(一分部 )会议交流锦润建设集团有限公司 高天下在文中引用了 YG 先生在网上发表的 大体积混凝土施工 的部分课件 ， 在此表示感谢。高天下2013.11.29大体积混凝土的定义大体积混凝土含义一般是指其体积大到必须采取措施处理水化热产生的温差，合理解决温差变形引起的应力，并控制裂缝的产生或限制裂缝开展的现浇混凝土。 大体积混凝土施工规范 （ GB 50496-2009）中给予大体积混凝土定义： 混凝土结构物实体最小尺寸不小于 lm的大体量混凝土，或预计会因混凝土中胶凝材料水化引起的 温度变化 和 收缩 而导致有害裂缝产生的混凝土。 近几年来 ，工程 规模日趋
2、扩大，结构形式日益复杂 ，市政工程中 大体积混凝土越来越多。由于其体积大，表面小，水泥水化热释放比较集中，内部温升比较快，当混凝土内外温差较大时，会使混凝土产生温度裂缝和收缩变形裂缝，影响结构安全和正常使用，所以必须从根本上分析它，来保证施工的质量。 规范认为：大体积混凝土的设计强度等级宜在 C25 C40的范围内，并可利用混凝土 60d或90d的强度作为混凝土配合比设计、混凝土强度评定及工程验收的依据；规范 3.0.3 大体积混凝土工程施工前，宜对施工阶段大体积混凝土浇筑体的温度、温度应力及收缩应力进行试算，并确定施工阶段大体积混凝土浇筑体的升温峰值，里表温差及降温速率的控制指标，制定相应的
3、温控技术措施。规范 3.0.4 温控指标宜符合下列规定：1 混凝土浇筑体在入模温度基础上的温升值不宜大于 50 ；2 混凝土浇筑块体的里表温差 (不含混凝土收缩的当量温度 ) 不宜大于 25 ；3 混凝土浇筑体的降温速率不宜大于2.0 /d。4 混凝土浇筑体表面与大气温差不宜大于 20 。规范 4.2.1 配制大体积混凝土所用水泥的选择及其质量，应符合下列规定：1 所用水泥应符合现行国家标准 硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥 GB175的有关规定，当采用其他品种时，其性能指标必须符合国家现行有关标准的规定；2 应选用中、低热硅酸盐水泥或低热矿渣硅酸盐水泥，大体积混凝土施工所用水泥其 3d天的水化热不
4、宜大于 240kJ/kg， 7d天的水化热不宜大于 270kJ/kg。3 当混凝土有抗渗指标要求时，所用水泥的铝酸三钙含量不宜大于 8%；4 所用水泥在搅拌站的入机温度不应大于 60 。规范 4.2.3 骨料的选择，除应符合国家现行标准 普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准 JGJ 52的有关规定外，尚应符合下列规定：1 细骨料宜采用中砂，其细度模数宜大于2.3，含泥量不大于 3%；2 粗骨料宜选用粒径 5 31.5mm，并连续级配，含泥量不大于 1%；3 应选用非碱活性的粗骨料；4 当采用非泵送施工时，粗骨料的粒径可适当增大。大体积混凝土在规范中还有许多要求，如 所配制的混凝土拌合物，到浇筑
5、工作面的坍落度不宜低于 160mm， 拌和水用量不宜大于 175kg/m3，等不在复述。u 大体积混凝土裂缝产生的原因：(1)表面裂缝 大体积混凝土浇筑初期，水泥水化热大量产生，使混凝土的温度迅速上升。但由于混凝土表面散热条件较好，热量可向大气中散发，其温度上升较少；而混凝土内部由于散热条件较差，热量不易散发，其温度上升较多。混凝土内部温度高、表面温度低，则形成温度梯度，使混凝土内部产生压应力，表面产生拉应力，当拉应力超过混凝土的极限抗拉强度时，混凝土表面就产生裂缝。作为施工人员的主要目的是控制裂缝，可见裂缝有三类：（ 2） 贯穿裂缝 大体积混凝土浇筑初期，混凝土处于升温阶段及塑性状态，弹性模
6、量很小，变形变化所引起的应力很小，温度应力一般可忽略不计。 贯穿裂缝切断了结构断面，破坏了结构整体性、稳定性、耐久性、防水性等，影响正常使用。应当采取一切措施控制贯穿裂缝的开展。（ 3） 深层裂缝基础约束范围内的混凝土，处在大面积拉应力状态，在这种区域若产生了表面裂缝，则极有可能发展为深层裂缝，甚至发展成贯穿性裂缝。深层裂缝部分切断了结构断面，具有很大的危害性，施工中是不允许出现的。如果设法避免基础约束区的表面裂缝，且混凝土内外温差控制适当，基本上可避免出现深层裂缝和贯穿裂缝。控制大体积混凝土裂缝的措施设计方面设计方面材料选用材料选用施工工艺施工工艺（技术方案）（技术方案）施工质量施工质量（模
7、板、浇筑）（模板、浇筑）保温保湿养护保温保湿养护大体积混凝土产生裂缝的原因大体积混凝土产生裂缝的原因设计方面施工方面采用过高强度等级的混凝土（设计强度过高，水泥用量过大）忽视配置控制温度和收缩变形的构造钢筋（温度应力和收缩应力变形不能受到约束）材料选用不当施工技术准备不周密浇筑过程施工措施不当浇筑后的养护和监控不完善1、对于大体积混凝土底板，应在满足抗弯及抗冲切计算要求的前提下，避免设计上 “强度越高越好 ”的错误概念，可以利用混凝土 60d或 90d的后期强度，尽量采用 C25-C40的混凝土，这样可以减少混凝土中的水泥用量，以降低混凝土浇筑实体的温度升高。（ 规范 P7 )2、大体积混凝土
8、除满足承载力要求外，还应增配承受因水泥水化热引起的温度应力及控制裂缝开裂的构造钢筋。温度收缩钢筋可利用原有钢筋贯通布置，也可另行设置构造钢筋网，与原有钢筋按受拉钢筋的要求搭接或在周边构件中锚固。（ 规范 P7 )设计方面设计方面2.1 当板的厚度大于 2m时，除应沿板的上、下表面布置纵、横方向的钢筋外，尚应沿板的厚度方向间距不超过 lm设置与板面平行的构造钢筋网片，其直径宜为l2l6 ，间距宜为 100150mm。为防止大承台水平裂缝，四周宜加设暗梁。4164 222.2 为了避免结构突变或断面突变产生应力集中，转角和孔洞处应增设构造加强筋。 构造钢筋构造钢筋1、合理选择水泥品种2、合理选用骨
9、料选用 C3S及 C3A含量低的中、低热水泥。（ 规范 P9）材料选用方面材料选用方面3、合理选用外加剂尽量选用粒径较大、级配良好的石子，以减少用水量和水泥用量、混凝土的收缩和泌水性。掺加块石。在无筋或少筋的大块混凝土中，可掺入不超过混凝土体积的 25%的大块石，以减少水泥用量，降低水化热。细骨料以中、粗砂为宜。严格控制砂、石的含泥量。石子控制在小于 1%，黄砂控制在小于 2%。合理选用外加剂3.1 在混凝土中加入适量的外加剂，可以改善混凝土的特性，减少水泥用量，减少混凝土的温升。同时可降低水化热释放的速度，延缓温度峰值出现的时间。3.2 混凝土中掺入一定量的粉煤灰不仅能改善混凝土特性，而且能
10、代替部分水泥，减少水化热。但应注意掺加粉煤灰后混凝土早期强度有所降低。3.3 采用 UEA补偿收缩混凝土：在混凝土内掺水泥用量 10%12%的 U型混凝土膨胀剂，以实现超长结构的无缝施工。关于材料问题 :如苏州独墅湖大型水下城市隧道工程，针对主体结构混凝土的防渗抗灾的关键技术，由东南大学教授博导领衔进行科研攻关。苏州的独墅隧道，全长 7 37公里；其中高架桥长 3 43公里，隧道长 3.46公里，地面接线长 0.48公里，地面辅道长2.86公里。主线采用双向 6车道，桥梁段宽 26米，隧道段宽 30.2米，设计车速为60公里小时。通过细致的分析研究，在降低超长隧道混凝土干缩变形方面，应用具有高
11、减水率的聚羧酸类外加剂。应用聚羧酸减水剂降低单位用水量和水胶比，从而减少干缩值。从浇筑效果看，墙体仍有开裂。还有一块底板，混凝土浇完后产生冒气通道，最后拆除。我认为，施工企业不是科研企业，不成熟的技术不要在工程中应用。在高坝建设中，为解决碾压混凝土拱坝施工期温度应力及防裂措施。采用 诱导缝 ，增加了防裂可靠性。采用低热水泥、低水泥用量、限制浇筑厚度和短间歇期、人工冷却混凝土、预埋冷却水管，保护混凝土暴露面，仍是有效温控和防裂措施。为防止表面温度骤降，采用外贴聚乙烯苯板等保温板或喷涂泡沫保温材料，采用自动上升帐篷制造人工气候防裂。我国已建成各类碾压混凝土坝近 100座。碾压混凝土重力坝达到 20
12、0m级高度的有广西龙滩（ 216.5m，碾压混凝土量 500万 m3）、贵州光照（ 200.5m）。碾压混凝土拱坝最高为沙牌（ 132m，碾压混凝土量 50万 m3）。厚高比最小为甘肃高 80m的龙首碾压混凝土双曲拱坝（厚高比 0.17）。三峡工程三期碾压混凝土围堰高 121m，混凝土量 121万，仓面积 1.9万，月最大浇筑强度 47.6万，一个枯水期建成。（ 1）高掺粉煤灰，掺用外加剂，少用水泥，以减少水化热，缩小温差，有利于防裂。我国胶凝材料用量一个般为 140 160kg/ m3,其中粉煤在 90100kg/ m3。百色水泥用量仅 50kg/ m3。（ 2）减少常态混凝土用量。措施有取
13、消垫层常态混凝土（大朝山），迎水面、廊道等孔洞采用坍落度 4+cm的变态混凝土（每碾压混凝土面浇水泥浆 5 10kg（合 50 60l/ m3） ,用插入式振捣器振密。（ 3）增设诱导缝。当坝宽大于 25m时，宜在坝段中部迎水面 3m范围内增设 1条有止水系统的诱导缝。迎水面高保温板，有利于防止劈头裂缝。（ 4）外加剂采用复合型缓凝减水剂或高效减水剂，使混凝土缓凝时间延长到 14h以上。高温缓凝剂在 35 以上高气温，缓凝时间延长到 4 6h以上。通过加大引气剂掺量克服粉煤灰吸附作用，可达 F300高抗冻融要求。（ 5）适当提高粒径小于 0.15mm的石粉含量至 18% 20%，具有较好抗分离
14、性能，有利于碾压混凝土层间结合。271、控制混凝土出机温度和浇筑温度2、预埋水管，降低最高温升施工方面施工方面3、改进混凝土搅拌和振捣工艺可采取加冰拌和，砂石料遮阳覆盖，泵送管道用草袋包裹洒水降温等技术措施。4、合理选择混凝土浇筑方案冷却水管大多采用直径为 25mm的薄壁钢管，按照中心距 1.53.0m交错排列 ,水管上下间距一般也为1.53.0m， 并通过立管相连接。采用二次投料和二次振捣的新工艺，提高混凝土的强度。可采用 分层连续浇筑 或 分段分层踏步式 推进的浇筑方法。一般情况下，应尽量采用分层连续浇筑。对于工程量较大，浇筑面积也大，一次连续浇筑层厚度不大，且浇筑能力不足时的混凝土工程，
15、宜采用分段分层踏步式推进的浇筑方法。合理选择混凝土浇筑方案整体分层连续浇筑（全面分层）斜面分层阶梯状分层推移式连续浇筑4、做好混凝土的泌水处理5、混凝土的表面处理施工方面施工方面6、加强混凝土的养护应采取在侧模留设孔洞等措施将浇筑混凝土过程中形成的泌水排出坑外。 7、温度监测先用长刮尺刮平，在初凝前用铁滚筒碾压数遍，再用木抹子打磨压实，以闭合收水裂缝。应对混凝土的内表温度、顶面及底面温度，室外温度进行监测，根据监测结果对养护措施作出相应的调整，确保温控指标的要求。可采用在每个测温点上埋设测温片，常用的有铜热电阻或铜 -康铜热电偶测温。或采用埋设钢管的简易测温方法。可采用薄膜加草袋或蓄水的养护方法。及早回填是最好的养护方法。
