一級建造師《市政工程》考點（34）
來源：網絡發布時間：2010-08-20
橋梁工程大體積砼澆筑質量控制要求：保證大體積混凝土的澆筑質量，涉及到很多方面，應根據結構、環境狀況采取減少水化熱的措施，應均勻分層、分段澆筑等，主要是控制混凝上裂縫和強度。大體積混凝土出現的裂縫按深度的不同，分為貫穿裂縫、深層裂縫及表面裂縫三種。貫穿裂縫是由混凝土表面裂縫發展為深層裂縫，最終形成貫穿裂縫。它切斷了結構的斷面，可能破壞結構的整體性和穩定性，其危害性是較嚴重的；而深層裂縫部分地切斷了結構斷面，也有一定危害性。表面裂縫一般危害性較小。
一、產生裂縫的原因：
（一）水泥水化熱引起的溫度應力和溫度變形：水泥在水化過程中產生了大量的熱量，因而使混凝土內部的溫度升高，當混凝土內部與表面溫差過大時，就會產生溫度應力和溫度變形。溫度應力與溫差成正比，溫差越大，溫度應力越大，當溫度應力超過混凝土內外的約束力時，就會產生裂縫。混凝土內部的溫度與混凝土的厚度及水泥用量有關，混凝土越厚，水泥用量越大，內部溫度越高。防止混凝土出現裂縫的關鍵是控制混凝土內部與表面的溫差。
（二）內外約束條件的影響：混凝土在早期溫度上升時，產生的膨脹受到約束而形成壓應力。當溫度下降，則產生較大的拉應力，若超過混凝土的抗拉強度，混凝土將會產生垂直裂縫。另外，混凝土內部由于水泥的水化熱而形成中心溫度高，熱膨脹大，因而在中心區產生壓應力，在表面產生拉應力。
（三）外界氣溫變化的影響：大體積混凝土在施工階段，常受外界氣溫的影響。混凝土內部溫度是由水泥水化熱的絕熱溫度、澆筑溫度和散熱溫度三者的疊加。當氣溫下降，特別是氣溫驟降，會大大增加外層混凝土與混凝土內部的溫度梯度，產生溫差和溫度應力，使大體積混凝土產生裂縫。
（四）混凝土的收縮變形：砼中的80％水分要蒸發，約20%的水分是水泥硬化所必需的。而最初失去的30%自由水分幾乎不引起收縮，隨著混凝土的陸續干燥而使20%的吸附水逸出，就會出現干燥收縮，而表面干燥收縮快，中心干燥收縮慢。由于表面的干縮受到中心部位混凝土的約束，因而在表面產生拉應力而出現裂縫。
二、質量控制要點：
1、施工方案的編制應做到科學合理，內容包括如下六個方面措施：
（1）材料要求和配合比設計；
（2）分層分塊澆搗措施；
（3）混凝土的攪拌、運輸和澆筑方案；
（4）混凝土的降溫措施；
（5）混凝土的測溫措施；
（6）養護措施。
2、質量控制措施：
（1）優化砼配合比：大體積混凝上因其水泥水化熱的大量積聚，易使混凝土內外形成較大的溫差，而產生溫差應力，因此應選用水化熱較低的水泥，以降低水泥水化所產生的熱量，從而控制大體積混凝土的溫度升高。充分利用混凝土的中后期強度，盡可能降低水泥用量。嚴格控制集料的級配及其含泥量。如果含泥量大的話，不僅會增加混凝土的收縮，血且會引起混凝土抗拉強度的降低，對混凝土抗裂不利。選用合適的緩凝、減水等外加利，以改善砼的性能。加人外加劑后，可延長混凝土的凝結時間，采取分層澆筑砼，利用澆筑面散熱，并大大減少施工中出現冷縫的可能性。控制好砼坍落度，不宜過大，一般在120士20mm即可。（2）澆筑與振搗：澆筑方案，除應滿足每一處砼在初凝以前就被上一層新混凝土覆蓋并搗實完畢外，還應考慮結構大小、鋼筋疏密、頂埋管道和地腳螺栓的留設、砼供應情況以及水化熱等因素的影響，常采用的方法有以下幾種：
1）全面分層：即在第一層全面澆筑全部澆筑完畢后，再回頭澆筑第二層，此時應使第一層砼還未初凝，如此逐層連續澆筑，直至完工為止。采用這種方案，適用于結構的平面尺寸不宜太大，施工時從短邊開始，沿長邊推進比較合適。必要時可分成兩段，從中間向兩端或從兩端向中問同時進行澆筑。
2）分段分層：混凝土澆筑時，先從底層開始，澆筑至一定距離后澆筑第二層，如此依次向前澆筑其他各層。由于總的層數較多，所以澆筑到頂后，第一層末端的混凝土還未初凝，又可以從第二段依次分層澆筑。這種方案適用于單位時間內要求供應的混凝土較少，結構物厚度不太大而面積或長度較大的工程。
3）斜面分層：要求斜面的坡度不大于1 / 3 ，適用于結構的長度大大超過厚度3 倍的情況。混凝土從澆筑層下端開始，逐漸、七移。混凝土的振搗也要適應斜面分層澆筑工藝，一般在每個斜面層的上、下各布置一道振動器。上面的一道布置在混凝土卸料處，保證上部混凝土的搗實。下面一道振動器布置在近坡腳處，確保下部混凝土密實。隨著混凝土澆筑的向前推進，振動器也相應跟上。
（3）混凝土養護措施：養護是大體積混凝土施工中一項十分關鍵的工作。養護主要是保持適宜的溫度和濕度，以便控制砼內外溫差，促進混凝土強度的正常發展及防止混凝土裂縫的產生和發展。根據工程的具體情況，應盡可能多養護一段時間，拆模后應立即回填或在筱蓋保護，同時預防近期驟冷氣候影響，以控制內外溫差，防止混凝土早期和中期裂縫。大體積混凝土的養護，不僅要滿足強度增長的需要，還應通過人工的溫度控制，防止因溫度變形引起混凝土的開裂。混凝土在砼養護階段的溫度控制應遵循以下幾點：
1）混凝土的中心溫度與表面溫度之間、混凝土表面溫度與室外最低氣溫之間的差值均應小于20℃ ；當結構混凝土具有足夠的抗裂能力時，不大于25-30℃ .
2）砼拆模時，混凝土的溫差不超過20℃ .其溫差應包括表面溫度、中心溫度和外界氣溫之間的溫差。
3）采用內部降溫法來降低混凝土內外溫差。內部降溫法是在混凝土內部預埋水管，通人冷卻水，降低砼內部最高溫度。冷卻在混凝土剛澆筑完時就開始進行，還有常見的投毛石法，均可以有效地控制因混凝土內外溫差而引起的混凝土開裂。
4）保溫法是在結構外露的混凝土表面以及模板外側覆蓋保溫材料（如草袋、鋸木、濕砂等），在緩慢的散熱過程中，使砼獲得必要的強度，應控制砼的內外溫差小于20℃ .
5）砼表層布設抗裂鋼筋網片，防止砼收縮時產生干裂。