浅析大体积混凝土浇筑温控及养护措施

安克文, 李士超, 杨 号

(中国水利水电第十工程局有限公司，四川成都 610072)

大体积混凝土结构断面尺寸比较大、一次浇筑方量大，混凝土浇筑完成后水化热总量大、混凝土内部温度急剧上升导致的内部极易引起混凝土裂缝，控制温度引起的裂缝问题是大体积混凝土在施工过程中需要应对的主要问题。根据以往研究可知：“大体积混凝土在养护阶段水化放热作用下混凝土中产生的不均匀温度场因素，是引起这些结构产生裂缝的主要原因”。大体积混凝土在养护阶段水化放热作用下控制混凝土中产生的不均匀温度场是在施工阶段控制混凝土裂缝的主要措施。要控制混凝土裂缝主要从混凝土配合比及依据大体积混凝土内部温度场分布制定相应的混凝土养护措施对控制混凝土裂缝具有重要的意义。

本文根据成都市某地铁项目底板大体积混凝土实际施工过程中针对大体积混凝土分区分层设计及计算、大体积混凝土振捣、大体积混凝土温控及养护措施进行具体分析，主要探讨在大体积混凝土施工过程中的养护措施。

1 大体积混凝土配合比设计原则

在大体积混凝土浇筑中根据项目结构及施工环境特点设计合适的混凝土配合比，在选择水泥时应优先选择水化热较低的水泥有利于控制大体积混凝土温控，外加剂应选择合适的缓凝高效减水剂从而有效降低单位体积混凝土的水用量达到降低混凝土水化热的温升及延缓水泥水化热峰值的出现时间对施工现场在控制大体积混凝土早期裂缝有重要意义。

2 混凝土浇筑施工

在混凝土浇筑前应提前作好大体积混凝土浇筑施工方案。可根据施工场地环境、设计图纸、商品混凝土站供应能力、混凝土运距等信息综合分析现场实际施工一次浇筑混凝土最大方量，做到混凝土浇筑施工平面分区立面分层，既保证混凝土连续浇筑不等料也避免一次浇筑面过大、劳动力不足导致发生质量事故，在大体积混凝土浇筑施工方案中还需在大体积混凝土施工过程中针对大体积混凝土的浇筑、养护、温控等方面的质量保证措施及应急处置方案。

2.1 分区分层浇筑

根据本工程的设计图纸中后浇的带位置、商混站的供应能力、现场施工场地环境、一次投入劳动力情况及类似项目的施工经验及综合分析，现场大体积混凝土一共划分为7个流水段组织施工，利用设计图纸中已有的4条后浇带及按照项目场地环境、一次投入施工能力、混凝土供应情况而设置的两条施工缝(图1、图2)。

图1 施工平面分区

图2 泵车架设及罐车等待区域示意

结构段宽取均值20m，混凝土自然流淌长度按12m计算，即浇筑面积约240m2，按分层厚度50cm计算为120m3；混凝土泵送量约50m3/h，浇筑120m3需2.4h，根据商品混凝土站提供的数据，试配混凝土初凝时间为6h，因此分层厚度50cm符合初凝时间要求。

2.2 混凝土振捣

为保证混凝土在浇筑过程中振捣密实，每段混凝土浇筑至少配备4台φ50插入式振捣器，其中一台备用，根据自然形成的流淌坡度，分前、中、后各布置1台振捣器。第一道布置在混凝土卸料点，使出管混凝土顺利通过面筋流入。第二道设置在中间部位，振捣手负责斜面混凝土的密实。第三道设置在流淌混凝土坡角处，确保下层钢筋混凝土的密实。

插入式振捣棒应快插慢拔，插点要均匀排列，逐点移动，顺序进行，不得遗漏，做到均匀振实，振动棒插入下层10cm左右连接振捣密实。振捣点均匀排列，间距400mm左右，呈梅花形布置，振捣时间一般以20～30s为宜，以混凝土表面呈水平不再显著下沉，不再出现气泡，表面泛出灰浆为准。振捣时防止振动模板，尽量避免碰撞钢筋、管道、预埋件等，振捣棒应距洞边200mm以上(图3)。

图3 混凝土振捣点位布置示意

3 混凝土测温

3.1 混凝土测温点布置

施工流水段平面上按照5m×5m的方格网布置测温点，立面上按照距离混凝土表面表面100mm、混凝土中部、距板底100mm布置三个测温点，将编号的温度感应计固定于螺纹钢筋上，在浇筑混凝土前将螺纹钢筋固定于钢筋骨架上，温度感应计的导线引出底板外并采取必要的措施包裹导线末端，防止导线末端被混凝土污染失效。

3.2 测温要求

在混凝土浇筑完成后1～4d每4h测温一次；5～7d每6h测温一次；7～14d每12h测温一次；15～28d每24h测温一次。测温工作应由项目试验员，按要求连续测温。每次测温结束后立即分析测温结果，并将结果报送给项目技术负责人，若出现特殊情况需通知现场施工人员立即采取措施。

混凝土养护前14d以控制温差为主，14d后以控制混凝土降温速度为主。混凝土养护前14d温差控制25 ℃，预警温差设定23 ℃，降温速度不大于1.5 ℃/d。混凝土养护14d后温差控制30 ℃，预警温差设定28 ℃，降温速度不大于3 ℃/d。混凝土内部最高温度与环境温度差小于20 ℃后，可停止测温并撤除保温材料。

在混凝土浇筑的7d以内，测温负责人应每天向现场技术组报送测温记录表，7d以后可2d报送一次。在测温过程中，一旦发现混凝土温度指标达到预警值时立即报送至现场施工作业组，现场作业组应立即采取措施。

4 混凝土养护施工

混凝土养护应考虑大体积混凝土内外温差及混凝土表面的湿度两个方面，前期在大体积混凝土水化热达到峰值前应主要考虑混凝土表面湿度损失过快在初凝阶段产生的混凝土表面裂缝，后期应主要考虑内外温差造成内部温度裂缝。

在实际施工过程中为防止混凝土在初凝过程中混凝土表面失水过快导致混凝土表面开裂，在大体积混凝土浇筑过程中采取边收面边覆薄膜的方式进行保护，有效地将混凝土表面的湿度控制在较高的水平，防止混凝土表面水分蒸发导致开裂，薄膜要上下错开，搭接压紧，搭接宽度不小于100mm。浇筑完成混凝土强度达到1.2MPa后在底板、顶板混凝土薄膜上铺设双层棉毡保温。棉毡要上下错开，搭接压紧，形成良好保护层，搭接长度不小于100mm，在铺设棉毡时避免破坏下部的薄膜导致局部位置混凝土表面失水过快。

在混凝土内部温度接近峰值时应根据实时的混凝土测温结果随时调整养护方式，如局部地方内外温差超过23 ℃、混凝土表面温度下降较快应立即在相应位置增加棉毡的层数，保证混凝土各项温度指标在预警值以下，当底板、顶板混凝土的表面温度接近大气温度时，撤除薄膜保护层及棉毡保温层，改为洒水养护。

对于墙、柱混凝土无条件覆膜的竖向结构采取带模板养护7d即将外立面模板当成保温层，拆除模板后在竖向结构顶部安装花管进行喷水养护。拆模后每日浇水次数日间不少于5次，夜间不少于2次。在实际施工中可在浇筑完成24h后将模板固定装置如对拉丝杆等稍微松动，达到固定装置松而不失效的程度即可，可降低后期拆模难度。

5 结束语

在总结常规大体积混凝土养护的基础上结合混凝土温控措施有针对性对局部位置加强养护的措施。既保证一般部位达到养护标准也能很好地解决特殊的局部位置混凝土养护措施，对控制混凝土裂缝有积极作用。为类似施工提供混凝土施工经验。