| 浅谈大体积混凝土无缝施工技术 |
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一、前言
工程建筑的大体性、多样性和复杂性导致混凝土结构施工后存在各种各样质量问题发生，混凝土裂缝的发生造成严重质量问题的同时，也影响了工程的使用性能，混凝土裂缝的控制是目前工程建筑学术领域研究的重要课题之一，而裂缝控制更是大体积混凝土结构施工过程中质量控制的关键因素。经过多年现场施工经验的积累及探索，近期采用大体积混凝土结构无缝设计施工技术对控制大体积混凝土开裂收效显著。
二、大体积混凝土裂缝产生原因分析
混凝土初凝过程中水化热所产生的温度变化和混凝土收缩的共同作用产生温度应力和收缩应力是大体积混凝土结构开裂的主要因素,混凝土“内热外冷”极易产生裂缝。
混凝土硬化过程中收缩产生裂缝也是大体积混凝土开裂的主要因素，经过实际施工经验总结发现 ，在设计配合比中时，混凝土中的用水量和水泥用量越高，该种配合比的混凝土的收缩就越大；
在施工组织时或混凝土拌合站，采购的水泥成分不符合要求或水泥安定性不合格是大体积混凝土裂缝产生的常见因素；
施工队伍专业化程度不够，施工作业程序不规范、施工技术措施不适当等是大体积混凝土开裂的经常发生的主要原因这一；
大体积混凝土施工特点方面的原因：大体积混凝土结构钢筋密、由于体积过大，混凝土一次浇注量大、施工时间长、施工工艺要求高、受环境影响大，工程实践证明，大体积混凝土施工难度比较大，混凝土产生裂缝的机率较多。
基础沉陷或不均匀沉降产生裂缝：沉陷裂缝的产生是由于结构地基土质不匀、松软，或回填土不实或浸水而造成不均匀沉降所致，或者因为模板刚度不足，模板支撑间距过大或支撑底部松动等导致混凝土出现沉陷裂缝，特别是在冬季，模板支撑在冻土上，冻土化冻后产生不均匀沉降，致使混凝土结构产生裂缝。
三、无缝施工方案设计过程 (以大体积地下室混凝土底板、墙板、顶板施工为例)
大体积混凝土无缝施工设计原理：
目前大体积混凝土结构施工无缝设计是以掺加ZY膨胀剂的补偿收缩混凝土为基本材料，以设置加强带取代后浇带，达到连续浇筑超长大体积混凝土结构的施工技术；
根据混凝土结构无缝设计的要求，在施工方案设计时，将地下室混凝土底板、墙板及顶板进行分块设计以形成多个施工浇筑的单元，每个施工块中均设置有加强带。混凝土墙板、顶板的分块与底板的分块相对应设置后浇带和加强带；
膨胀加强带宽设置要根据拟浇注的大体积混凝土的实际工程特点合理设置，边缘每侧设密孔铁丝网并用钢筋加固定位，以防止加强带外混凝土流入加强带内；
大体积混凝土浇筑施工时应先浇带外混凝土，当施工浇注到加强带时改用掺量ZY膨胀剂混凝土施工。考虑到外加剂膨胀作用会使混凝土强度降低，所以应该对膨胀加强带的混凝土强度等级进行适当的提高，并加大膨胀剂用量，用这样的方法循环施工达到超长无缝结构混凝土的目的；
补偿收缩混凝土设计。根据《混凝土外加剂应用技术规范》的规定进行对掺加ZY的试件的限制膨胀率进行试验，设计并验证补偿收缩混凝土试件的微膨胀性。
大体积混凝土配合比的设计。水泥采用优质的42.5Mpa普通硅酸盐水泥；
细骨料选用中砂，细度模数Mx=2.6～2.8，表现密度2.64克/立方厘米，松散密度1410千克/立方米，紧密密度1550千克/立方米，含泥量≤3%。粗骨料为碎石，粒径为5～31.5mm 连续级配，压碎指标8%～9.8%，含泥量≤3%。膨胀剂选用行业内知名公司生产的性能稳定的ZY膨胀剂。 减水剂选用大中厂家生产的优质Ⅱ级粉煤灰。
混凝土配合比设计需要保证混凝土的泵送性能，经现场实际经验总结，管道出口处塌落度满在140—160mm之间，试块强度满足设计及规范要求。
大体积混凝土实验室设计。根据多个项目的施工经验总结，考虑混凝土在输送管道中的塌落度损失，塌落度值设计值为200-220mm，输送管道出口塌落度实际值为140-160mm，试配的每立方米混凝土材料用量如下表：（以C30、C40为例，单位为KG）
强度等级 水灰比 水泥 水 砂 碎石 粉煤灰 泵送剂
C30 0.49 285 173 743 1105 75 5.05
C40 0.39 377 165 685 1101 51 5.13
3.3.6.2大体积混凝土施工配合根据3.3.6.1调整如下
强度等级 水灰比 水泥 水 砂 碎石 粉煤灰 泵送剂
C30 0.47 290 172 741 1114 75 5.30
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