大体积混凝土施工关键技术及案例分析优秀教学课件分析

1、大体积混凝土施工关键技术及案例分析大体积混凝土施工关键技术及案例分析 大体积混凝土施工关键技术及案例分析优秀教学课件分析 一、大体积混凝土的定义一、大体积混凝土的定义 我国大体积混凝土施工规范GB50496-2009里规定：混凝 土结构物实体最小几何尺寸不小于1m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，称之为大体积混凝土。 现代建筑中时常涉及到大体积混凝土施工，如高层楼房基础、大型设备基础、 水利大坝等。它主要的特点就是体积大，一般实体最小尺寸大于或等于1m. 它的表面系数比较小，水泥水化热释放比较集中，内部升温比较快。混凝土 内外温差

2、较大时，会使混凝土产生温度裂缝，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。 大体积混凝土施工关键技术及案例分析优秀教学课件分析 电力（一级学科）水工建筑 （二级学科）对大体积混凝 土的规定：一次混凝土方量 不低于1000m3,或混凝土结 构实体不小于2m，且混凝土 浇筑需研究温度控制措施的 混凝土。 日本建筑学会（JASS5）对大 体积混凝土的规定：结构断面 最小厚度在80cm以上，同时水 化热引起混凝土内部的最高温 度与外界气温之差预计超过25 度的混凝土。 美国混凝土学会(ACI)规定： “任何就地浇筑的大体积混 凝土，其尺寸之大，必须要 求解决水化热及随之引起的

3、 体积变形问题，以最大限度 减少开裂”。 大体积混凝土施工关键技术及案例分析优秀教学课件分析 大体积混凝土施工关键技术及案例分析优秀教学课件分析 二、大体积混凝土施工规范二、大体积混凝土施工规范 大体积混凝土施工关键技术及案例分析优秀教学课件分析 1.基本规定基本规定 大体积混凝土施工关键技术及案例分析优秀教学课件分析 大体积混凝土施工关键技术及案例分析优秀教学课件分析 2.大体积混凝土的材料、配比、制备及运输大体积混凝土的材料、配比、制备及运输 大体积混凝土施工关键技术及案例分析优秀教学课件分析 大体积混凝土施工关键技术及案例分析优秀教学课件分析 大体积混凝土施工关键技术及案例分析优秀教学课

4、件分析 大体积混凝土施工关键技术及案例分析优秀教学课件分析 大体积混凝土施工关键技术及案例分析优秀教学课件分析 大体积混凝土施工关键技术及案例分析优秀教学课件分析 大体积混凝土施工关键技术及案例分析优秀教学课件分析 大体积混凝土施工关键技术及案例分析优秀教学课件分析 大体积混凝土施工关键技术及案例分析优秀教学课件分析 大体积混凝土施工关键技术及案例分析优秀教学课件分析 大体积混凝土施工关键技术及案例分析优秀教学课件分析 大体积混凝土施工关键技术及案例分析优秀教学课件分析 大体积混凝土施工关键技术及案例分析优秀教学课件分析 大体积混凝土施工关键技术及案例分析优秀教学课件分析 大体积混凝土施工关键

5、技术及案例分析优秀教学课件分析 大体积混凝土施工关键技术及案例分析优秀教学课件分析 大体积混凝土施工关键技术及案例分析优秀教学课件分析 大体积混凝土施工关键技术及案例分析优秀教学课件分析 大体积混凝土施工关键技术及案例分析优秀教学课件分析 大体积混凝土施工关键技术及案例分析优秀教学课件分析 大体积混凝土施工关键技术及案例分析优秀教学课件分析 大体积混凝土施工关键技术及案例分析优秀教学课件分析 大体积混凝土施工关键技术及案例分析优秀教学课件分析 大体积混凝土施工关键技术及案例分析优秀教学课件分析 大体积混凝土施工关键技术及案例分析优秀教学课件分析 大体积混凝土施工关键技术及案例分析优秀教学课件分

6、析 大体积混凝土施工关键技术及案例分析优秀教学课件分析 大体积混凝土施工关键技术及案例分析优秀教学课件分析 大体积混凝土施工关键技术及案例分析优秀教学课件分析 大体积混凝土施工关键技术及案例分析优秀教学课件分析 大体积混凝土施工关键技术及案例分析优秀教学课件分析 大体积混凝土施工关键技术及案例分析优秀教学课件分析 大体积混凝土施工关键技术及案例分析优秀教学课件分析 在浇筑大体积混凝土时须采取一定措施，控制大体积混 凝土温差在 25C 以下。可采取以下方法降低水化热 温度。(1)减少水泥用量:如改善粗细集料级配、降低水 灰比、掺加粉煤灰等方法;(2)优先采用低水化热的大坝 水泥、矿渣水泥;(3)

7、合理控制混凝土浇筑厚度和进度， 以利散热;(4)对拌合用料采取覆盖遮挡等措施，冷却水 拌合;(5)合理布设冷却管并通水冷却;(6)寒冷季节进行蒸 汽养生。 1.1.混凝土裂缝混凝土裂缝 现象及原因 分析 在浇筑承台大体积混凝土时，水泥在浇筑初期会产生大 量水化热，若未及时未采取措施将热量导出，将会导致 混凝土升温过快、体积膨胀而产生压应力。在硬化过程 中混凝土冷却收缩产生的拉应力逐渐大于升温膨胀时产 生的压应力值。一旦拉应力超过极限抗拉应力，混凝土 内部将产生裂缝，并有可能由此发展成为贯通裂缝，对 结构安全和质量造成较大的隐患。 预防及处理 大体积混凝土施工关键技术及案例分析优秀教学课件分析

8、在浇筑混凝土前，及时清理模板内杂物和钢 筋上的油污。预留竖向构件清扫口，清扫后 及时堵严空洞。要求模板支护牢靠，连接紧 密，表面干净并按要求涂刷脱膜剂，安装位 置准确，控制好混凝土保护层厚度等方面。 重点检查钢筋、预埋件原材料尺寸、型号、 安装位置，钢筋接头是否符合设计规范要求 等方面。 2.2.模板、钢筋和预埋件质量隐患模板、钢筋和预埋件质量隐患 现象及原因 分析 在浇筑混凝土前，未复查模板、钢筋和预埋 件位置。浇筑后模板、钢筋、预埋件均属隐 蔽工程，如存在模板清理、钢筋安装位置、 预埋件埋设位置不当等问题，而又未及时复 查整改，必将造成质量隐患。 预防及处理 大体积混凝土施工关键技术及案例

9、分析优秀教学课件分析 混凝土初凝时间影响因素有:外加剂品种和 添加量、水泥品种及用量、及外界气温环境。 一般初凝时间较为接近重塑时间，在施工现 场可以依据混凝土是否满足重塑要求来初步 判断混凝土是否初凝。一旦混凝土不能达到 重塑要求，即可能超过初凝时间，现场须停 止施工，作施工缝处理。 3.3.混凝土浇筑间断时间超过其初凝时间混凝土浇筑间断时间超过其初凝时间 现象及原因 分析 混凝土浇筑时由于某些情况使其间断时间过 长，超过了初凝时间，如果不做工作缝处理 连续浇筑，会使上下两层或前后两端结合较 差，进而影响混凝土浇筑的整体质量。 预防及处理 大体积混凝土施工关键技术及案例分析优秀教学课件分析

10、4.4.混凝土施工现场未制作试件或试件组数不够，反映不混凝土施工现场未制作试件或试件组数不够，反映不 出混凝土的质量出混凝土的质量 施工现场人员应加强控制混凝土各原材料的称量，保证 满足设计配合比，并仔细检查混凝土坍落度，符合要求 后方可浇筑混凝土，且应按规定在现场留置混凝土试块。 对于混凝土试块的组数，应以自检频率与抽检频率相结 合为宜，对于重要的结构构件部位，应加大检查频率， 多制作两、三组试块。 现象及原因 分析 混凝土施工现场未制作试件或试件组数不够，如果施工 场未制作试件，而直接采用搅拌站留置的试块作为评定 构件混凝土质量的试件，这种做法不符合要求。因为在 搅拌站制作的试块只能作为混

11、凝土生产质量的依据，而 混凝土在运输中坍落度有损失、配合比发生了变化等情 况。因此要求在混凝土施工现场取样制作试块，这样才 能真实代表所使用混凝土的质量。而对于制作的混凝土 试件组数，在数量过少的情况下，则无法准确公正地显 示混凝土的质量情况。 预防及处理 大体积混凝土施工关键技术及案例分析优秀教学课件分析 浇筑混凝土时，对于少量混凝土可采取人工捣实方式;其他情 况应采取振动器振捣。振动器振捣应符合下列要求: (1)插入式振动器移动间距要求不超过 1. 5 倍振动作用半径， 避免由于移动间距过大而造成到局部混凝土漏振少振;间距过 近则可能造成混凝土过振，发生离析; (2)振动棒应远离侧模 50

12、 100mm;插入下层混凝土深度为 50 100mm;振动过程中须避免振动棒碰撞模板、钢筋及其 它预埋件而造成预埋件位置变动; (3)表面振动器操作过程中应振动范围应重叠已振实部分 00mm 左右，避免产生竖向工作缝; (4)布置附着式振动器时，可根据结构物形状及振动器工作性 能等具体情况并通过试验来确定布设间距; (5)混凝土必须振动密实。密实标准为混凝土停止下沉，气泡 不再冒出，表面平坦、泛浆。 5.5.混凝土蜂窝孔洞混凝土蜂窝孔洞 现象及原因分析 在混凝土浇筑过程中，混凝土振捣操作方法不当而造成局部 漏振将使混凝土产生疏松，出现蜂窝甚至孔洞。 预防及处理 大体积混凝土施工关键技术及案例分

13、析优秀教学课件分析 为确保混凝土施工质量，避免出现上述质量问题，施工过程中监管 人员应特别注意加强施工的精细化管理，可以参考以下保障措施： 6.6.质量保障措施质量保障措施 (3)外加剂，应严格检查其厂家生产许可证，出厂合格证和有关检测 单位出具的性能试验报告。在外加剂使用前，必须进行试配和试验 检验，各项指标合格后方可用于实体生产。此外还应特别注意使用 说明的有效日期，禁止将过期的外加剂用于工程实体； (2)优化配合比设计，配合比设计应满足混凝土强度及和易性要求。 混凝土拌合物不仅应具有较好的流动性、可塑性，而且还应具有适 宜的保水性和粘聚性，使混凝土既利于振捣，又可避免离析、泌水 等现象的

14、发生，同时还应严格控制用水量和水灰比以保证混凝土强 度 (1)严把原料关，选用优质原材料，对检验不合格的原材料，严禁进 场，从而保证所用原材料符合规范及设计要求。原材料按批次、规 格、生产厂家、生产日期等分开堆放并作明显标记； 大体积混凝土施工关键技术及案例分析优秀教学课件分析 (7)加强施工作业人员培训和施工技术交底。对施工作业人员进行针对 性的技能培训，使其熟练掌握规范的操作技能，施工技术交底分层次 落实，确保工程施工质量。 (6)规范施工工艺。模板质量须符合规定要求，且应安装牢固;规范钢筋 加工与安装工艺，严控钢筋定位和保护层厚度设置;混凝土振捣要符合 有关作业指导书要求，合理控制浇筑层

15、厚度和进度，避免混凝土过振 和漏振;加强混凝土覆盖保湿养生，养生时间按照规范要求执行;预应 力混凝土张拉采取智能张拉并严格实施张拉应力和钢绞线的张拉伸长 值双控，确保孔道压浆饱满密实； (5)严格控制从出站到浇筑混凝土的间隔时间和浇筑工序，保证结构物 的完整性，收浆后及时洒水覆盖并定时进行保水养生； (4)严格控制原材料计量。在实施过程中，对混凝土拌和站自动配料器 进行计量，确保配合比准确，水量采用时间继电器控制，而且对混凝 土的坍落度进行检校，每班坍落度检验三次，确保混凝土质量满足设 计要求； 大体积混凝土施工关键技术及案例分析优秀教学课件分析 实践证明：实践证明：在大体积混凝土施 工针对质

16、量通病的防治过程中， 可在科学施工管理、规范施工 工艺、加强保湿养生等方面采 取有效措施，减少或避免混凝 土质量通病的发生。 大体积混凝土施工关键技术及案例分析优秀教学课件分析 模板施工前，必须对模板进行设计，浇筑混凝土时泵送混凝土对模板的侧压 力非常大，必须确保模板、支架有足够的刚度、强度和稳定性。模板的最大 侧压力，与混凝土的配合比、浇注速度、浇注高度、坍落度和温度以及外加 剂等主要影响因素有关。 1.1.模板施工模板施工 2. 2. 大体积混凝土的浇注大体积混凝土的浇注 (1) 砼泵的安全使用及操作，应执行使用说明书和其他的相关规定，操作人 员必须经过专门的培训方能独立操作。 砼泵开始浇

17、筑混凝土前，应当注入 泵管内适量水以湿润管内壁，避免在浇筑过程中堵管。内壁经水湿润之后没 有发现异常情况，再采用 1:2 的水泥砂浆或者与混凝土内除粗骨料外的其他 成分相同配合比的水泥砂浆润滑砼泵，水泥砂浆应该分散布置，不得集中浇 注在一处。 浇筑过程必须连续进行浇筑，中间停留时间不能超过二十分钟， 料斗内应有足够的混凝土。 大体积混凝土施工关键技术及案例分析优秀教学课件分析 (6) 地下室顶板浇筑应当按照地下室超大型长无缝混凝土的施工方案，地下室顶 板的浇筑顺序是，浇筑完地下一层墙板至地下室顶板梁下口后再进行地下室顶板 的混凝土浇筑。 在顶板的浇筑过程中 , 主要是要控制好早期裂缝现象的产生

18、， 从 混凝土收缩裂缝的形成时间看 , 裂缝往往发生在混凝土初凝到终凝这段时间内。 在施工方案中，将顶板二次或三次搓平、抹压，特别是初凝抹压作为控制早期收 缩裂缝的一项重要控制措施，这对于控制早期裂缝是不可缺少的工艺。 (2) 大体积混凝土浇筑时，不得在同一位置连续布料，应在 23 米的范围内水平 移动泵管布料，且宜垂直于模板布料。 浇筑方法应当采用分层分段法浇注，分层 厚度应当为 300500 毫米，当厚度超过 500毫米时，应按 1:61:10 坡度分层进 行浇筑，这样既能有效的防治冷缝也有利于混凝土水化热的散失。 (3) 大体积混凝土浇筑前应制定相应的技术措施，对有预留洞、预埋件、钢筋过

19、 密的部位，应确保布料与振捣的顺利进行。 (4) 大体积混凝土在振捣过程中会产生很多泌水，应派专人进行及时清理，若泌 水不及时清理会引起一些不良的后果，如会引起麻面现象、塑性开裂现象以及表 层混凝土强度降低等问题。 为避免出现泌水现象，从配合比及材料的使用上，应 注意控制水灰比不宜过大、外加剂不能使用过量以及凝结时间也需要适宜。 (5) 混凝土表面处理应在浇筑后约 23 小时进行，先用平模把混凝土表面顺平， 在初凝前用平板振捣器反复碾压 , 用木模抹压 , 待混凝土收水后 , 再二次抹面， 然后铺上塑料薄膜和草帘养护。 大体积混凝土施工关键技术及案例分析优秀教学课件分析 (1) 由于工地上常用

20、的混凝土坍落度一般为 18020 毫米，采用的浇 筑坡度应为 1:6 ，多个地泵需要同时向后退着浇筑 , 泵口之间的距离必须 保证接软管后能左右交合。 (2) 除了钢筋布置比较密集的部位采用斜向振捣外 , 其它部位均采用垂 直振捣 , 振捣点的距离为 500 毫米左右，边缘振捣时距模板不应大于 200 毫米。 3 .3 .大体积混凝土的振捣大体积混凝土的振捣 (3) 在混凝土浇筑过程中应避免上下层产生冷缝，上层混凝土的振捣 应在下层混凝土初凝前完成 , 且振动棒下插 5 厘米左右。 (4) 振捣时要把握快插慢拔的原则，防止上层混凝土已经振实，而下 层混凝土中的气泡还未排出，且振动棒应略微上下抽

21、动 , 使振捣密实。 (5) 振捣时间不要太长 , 一般控制在表面出浮浆且不再下沉为止。 混凝土浇筑过程中应在每道浇筑带前后布置三根振动棒，前排的振动棒布 置在底排钢筋处和混凝土坡脚处 , 确保下部混凝土密实，后排的振动棒布 置在混凝土卸料点，解决上部混凝土的捣实。 大体积混凝土施工关键技术及案例分析优秀教学课件分析 (1) 混凝土浇筑结束后应当在混凝土表面铺上一层塑料薄膜； 若是在冬季进行大体积混凝土的浇筑还应在上面铺上棉毡或 者是草席，以避免混凝土内部水化热产生的剧烈温度变化。 4.4.大体积混凝土浇筑后的养护大体积混凝土浇筑后的养护 (3) 养护应在混凝土浇筑 12 小时内进行。 (2)

22、 混凝土终凝后 , 在其表面蓄存一定量的水 , 具有一定的保 温效果 , 这样可以缩小混凝土中心和混凝土表面的温差值 , 从 而可从根本上控制混凝土裂缝。 大体积混凝土施工关键技术及案例分析优秀教学课件分析 (1) 基础底板混凝土浇筑时应安排专人预埋测温管。底板测温一般分为上层、中 层和下层进行测温。 (2) 配备专职测温人员，对测温人员要进行培训和技术交底。 测温人员要认真负 责 , 按时按孔测温 , 不得遗漏或者弄虚作假。 测温记录要填写清楚、整洁，换班 时要进行工作交接。 (3) 测温工作应连续进行，待混凝土强度达到时间和强度要求并经技术部门同意 后方可停止测温。 (4) 测温时发现混凝

23、土内部最高温度与部分温度之差达到 25 度或温度出现异常情 况， 应及时通知有关技术部门和项目技术负责人，以便及时采取措施。 (5) 测温应当采用液晶数字显示电子测温仪 , 以保证测温及读数准确。 5. 5. 混凝土测温混凝土测温 大体积混凝土必须留置测温管，通过人为对温度的控制尽量避免混凝土裂缝的产 生。温度控制就是施工人员对混凝土的浇筑温度和混凝土内部的最高温度进行的 人为控制。 大体积混凝土施工关键技术及案例分析优秀教学课件分析 6. 6. 案例分析案例分析 1）超大体积、高等级混凝土一次性浇筑技术）超大体积、高等级混凝土一次性浇筑技术 外砂河大桥主桥为 61 m +108 m +61

24、m 三跨梁拱组合桥，采用“先梁后拱” 工艺，其中主梁为双向预应力结构，采用挂篮悬浇。主墩 0# 块为 C55 混凝 土，宽 44.5 m 、长 13m 、高 6.5 m ，混凝土总方量2 369 m3 ，其中中横梁 长 4 m 、高 6.5 m 、宽 44.5 m ，最大腹板宽 10.596 m 、高 6.5 m 、长 13 m ，具体尺寸如图 1 和图 2 所示。根据施工计划，主墩 0# 块在 68 月一次 浇筑。 工程概况工程概况 大体积混凝土施工关键技术及案例分析优秀教学课件分析 外砂河大桥主墩外砂河大桥主墩 0# 块主要技术难点：块主要技术难点： （1）0# 块高度较高，竖向钢筋的刚度

25、相对较小，不足以支撑顶板钢筋及顶板上 的人员、机具荷载，必须采取措施进行加固，保证钢筋骨架的尺寸。 （2）模板高度大，混凝土侧压力大，而对拉螺杆长度长（最长达 44.5 m）、刚 度小，导致模板在混凝土侧压力作用下位移大。 （3）钢筋及波纹管密集，混凝土下料、振捣困难。 （4）0# 块为高等级、大体积混凝土，而且在夏季浇筑，混凝土温度控制是工程 难点之一。 重难点分析重难点分析 主要施工工艺及解决措施主要施工工艺及解决措施 针对外砂河大桥主墩 0# 块超大体积、高等级混凝土一次性浇筑的具体工程实 践，从钢筋绑扎、模板固定、混凝土下料、振捣及温控等方面进行重点监控，确保 混凝土一次性浇筑成功。

26、大体积混凝土施工关键技术及案例分析优秀教学课件分析 将外侧模下口与 0# 块支架固定，确保模板下口在浇筑混凝土 过程中不会发生位移，然后采用25 的精轧螺纹钢作为对拉螺杆， 对拉螺杆的层间距 1.3 m 、横向间距 1 m ，每根对拉螺杆受力 为61.2 kN。为减少对拉螺杆在浇筑混凝土中的变形，必须对对 拉螺杆进行预紧，理论预紧力为 61.2 kN，则在浇筑混凝土过 程中对拉螺杆不会被拉长，即外侧模无位移产生。但是由于外 侧模之间无法设置内撑，对拉螺杆的预紧力必然会导致外侧模 产生向 0# 块侧的位移，所以无法提前预紧对拉螺杆。经过研 究确定，在浇筑混凝土过程中同步预紧对拉螺杆，利用混凝土

27、的侧压力平衡对拉螺杆的预紧力，采用扭力扳手确定预紧力， 同时在对拉螺杆预紧过程中采用全站仪同步检测外侧模的位移 情况，避免对拉螺杆的预紧力过大而导致模板向内倾斜。外侧 模的加固如图 4 所示。 钢筋绑扎固定 加固方式采用755 型钢做劲性骨架，用于支撑顶板钢筋。劲 性骨架的设置与冷却水管的定位骨架相结合考虑。如图 3 所示， 中横梁处的劲性骨架高 6.4 m ，长 44 m（在 3.2 m 设置一个走 道，用于混凝土浇筑时振捣通道） 模板固定 大体积混凝土施工关键技术及案例分析优秀教学课件分析 大体积混凝土施工关键技术及案例分析优秀教学课件分析 0# 块顶板钢筋密集，混凝土输送泵管无法直接穿过

28、顶板钢筋进行 布料，但是由于 0# 块高度为6.5 m ，如果直接在顶板上布料，混 凝土的自由下落高度大于 2 m，必然会导致混凝土离析，为此在 0# 块顶板位置设置下料孔，下料孔的间距为 4.2 m ，下料孔直径 为 400 m m ，便于混凝土输送泵管直接通过下料孔进入 0# 块内 部进行布料。下料孔处切断的钢筋在混凝土浇筑高度达到 4.5 m 后逐步进行恢复。下料孔的平面布置如图 5 所示。 混凝土下料 大体积混凝土施工关键技术及案例分析优秀教学课件分析 混凝 土振 捣 混凝土的振捣主要存在两方面的难题：一是钢筋密集，而且 0# 块的高度 为 6.5 m ，混凝土工站在顶板上振捣无法保证

29、混凝土的振捣质量；二是腹 板是倾斜的，腹板根部振捣棒无法振捣到位。解决措施：1）设置振捣通 道，混凝土工进入 0# 块内部进行振捣。振捣通道的设置与钢筋的劲性骨 架相结合考虑（见图 3、图 6），同时避让外侧模的对拉螺杆。振捣通道 使用完成后恢复结构钢筋。2）设置引导管，振捣棒顺着引导管进行振捣， 确保斜腹板根部的振捣质量。引导管采用562 mm 的钢管制作，内径大 于振捣棒的外径，在浇筑混凝土过程中同步拔出（见图 6）。 大体积混凝土施工关键技术及案例分析优秀教学课件分析 温度控制的方法和制度需根据气温、混凝土配合比、结构尺寸、约 束情况等具体条件确定。根据本工程的实际情况，结合数值分析的

30、结果，对 0#块制定如下温控标准 ： （1）浇筑温度不超过 28。 （2）内部最高温度不超过 70。 （3）混凝土最大内表温差不超过 25。 （4）通水冷却过程中，冷却水管入水口水温与出水口水温之差不 超过 15。 （5）温峰过后混凝土缓慢降温，通过保温控制混凝土最大降温速 率不超过 2.0/d，降温初期容许降温速率不超过 3.0/d。 为满足以上指标要求，从以下四个方面进行研究： （1）优化混凝土配合比，减少水化热产生，降低绝热温升。 （2）混凝土预冷，降低混凝土的入模温度。 （3）混凝土内部埋设冷却水管，降低混凝土内部温度。 （4）外部保温保湿，降低内外温差 混凝土 温控 大体积混凝土施工

31、关键技术及案例分析优秀教学课件分析 （1）采用低水化热的胶凝材料体系。为了降低混凝 土的水化热同时又能提高混凝土的密实性，采用粉煤灰 和矿粉复掺技术，降低水泥的用量以达到降低水化热的 目的。 （2）选用优质聚羧酸类高性能缓凝减水剂。高性能 聚羧酸缓凝减水剂兼顾减水、引气和缓凝效果，可以延 缓水化热的峰值期并改善混凝土的和易性，降低混凝土 水灰比以达到减少水化热的目的。同时高性能聚羧酸缓 凝减水剂具备引气作用，可改善混凝土和易性、均质性， 提高混凝土变形性能和抗开裂性能。 （3）选用级配良好、低热膨胀系数、低吸水率的粗 骨料。以满足 0# 块 C55 混凝土强度、施工性能及抗裂 性能为准则，通过

32、对比不同胶凝材料用量、不同矿物掺 合料比例、不同砂率条件下混凝土的坍落度、扩展度、 坍落度损失、容重、凝结时间、水化热温升、抗压强度 等性能指标，并结合外加剂相应配方的调整。 优化混凝土配 合比，降低混 凝土水化热的 产生 大体积混凝土施工关键技术及案例分析优秀教学课件分析 （1）水泥：通过中间储存转运仓，尽量延长水泥降温时间，禁止 刚出厂水泥直接入搅拌站。 （2）砂、碎石：提前 1 d 采用土工布进行覆盖，防止太阳直射， 并洒水降温，洒水以保证土工布湿润为准。 （3）拌和水：水本身就是混凝土组成部分，其冷量可以全额利用。 外砂河大桥采用往蓄水池投放冰块的方式降低拌和水温度，现场测量拌 和水温

33、度为 9左右，能够起到较好的降温作用。 （4）碎冰拌和：以冰代水，利用片冰相变，可以提高大量的融解 潜热，外砂河大桥采用在当地冰站就近采购成品片冰，使用碎冰机进行 破碎后，通过带式输送机加到拌和机中，每立方米混凝土加冰 20 kg。 目前项目采用碎冰粒径小于 2 cm ，在拌和 120 s后碎冰完全融化成水， 通过对比试验确定加碎冰对混凝土的强度、工作性能等没有影响，每立 方米混凝土加 20 kg 碎冰，混凝土的出机温度可降低 2。 （5）在罐车中加液氮冷却：外砂河大桥采用在罐车中加液氮降温。 液氮冷却具体操作过程如下：将液氮通过输送管道到达混凝土搅拌车入 口，液氮和罐车中混凝土直接接触，通过

34、罐车不停搅拌混凝土达到充分 降低混凝土温度的目的；液氮冷却的压力维持在0.40.6 M Pa，加氮量 52.3 kg/m3 ，混凝土温度降低 45。 通过上述降温措施可降低混凝土出机温度810，混凝土的出机温度 可控制在 2628，满足入模要求。 混凝土预 冷，降低 入模温度 大体积混凝土施工关键技术及案例分析优秀教学课件分析 大体积混凝土施工关键技术及案例分析优秀教学课件分析 在确保水管不漏水的前提下，采用江（海）水直接冷却。 覆盖水管即开始不间断通水，提高冷却效果，有效压制温 峰。0# 块中部和两端混凝土厚度大于 1.2 m 区域，冷却水 管间距加密至 5060 cm 。现场 20 套水管

35、，按照 0.6 m /s水流速度控制，供水能力要达到 80 m3 /h。进水温度 2633，出水温度3037，进出水温差在 4左右。 混凝土冷却水管， 通冷却水降低内 部温度 采用了仓面喷雾系统，在仓面上均匀布置喷头以及连接水 管。将淡水雾化后喷洒到仓面，能有效地提高仓面湿度， 降低顶面模板以及钢筋的温度，改善工人的施工环境。同 时仓面喷雾系统还能提高混凝土养护的湿度，提高混凝土 的养护质量。侧面及端头采用土工布包裹，避免阳光直射 模板，保持模板温度恒定，避免出现较大的温度波动，同 时延长拆模时间。 仓面喷雾、模板 包裹，混凝土外 部进行保温保湿， 降低内外温差 大体积混凝土施工关键技术及案例

36、分析优秀教学课件分析 （1）温度监测结果表明：混凝土内部最高温度控制在 70 以内。 （2） 实体结构监测结果表明：混凝土强度满足要求，结构无裂 缝产生。 现场实 施效果 大体积混凝土施工关键技术及案例分析优秀教学课件分析 7. 7. 总总 结结 1）材料特点）材料特点 结构厚实，混凝土量大，工程条 件复杂一般都是地下现浇钢筋混 凝土结构施工技术要求高，水泥 水化热较大（预计超过25度）， 易使结构物产生温度变形。 大体积混凝土施工关键技术及案例分析优秀教学课件分析 2）大体积混凝土裂缝成因）大体积混凝土裂缝成因 大体积混凝土内出现的裂缝按深度的不同，分为贯穿 裂缝、深层裂缝及表面裂缝三种。贯

37、穿裂缝是由混凝土表 面裂缝发展为深层裂缝，最终形成贯穿裂缝。它切断了结 构的断面，可能破坏结构的整体性和稳定性，其危害性是 较严重的；而深层裂缝部分地切断了结构断面，也有一定 危害性；表面裂缝一般危害性较小。 但出现裂缝并不是绝对地影响结构安全，它都有一 个最大允许值。处于室内正常环境的一般构件最大裂缝 宽度0.3mm；处于露天或室内高湿度环境的构件最大 裂缝宽度0.2mm。 大体积混凝土施工关键技术及案例分析优秀教学课件分析 对于地下或半地下结构，混凝土的裂缝主要影响其防水性能。 一般当裂缝宽度在0.10.2mm时，虽然早期有轻微渗水，但经过 一段时间后，裂缝可以自愈。如超过0.20.3mm

38、，则渗漏水量将 随着裂缝宽度的增加而迅速加大。所以，在地下工程中应尽量避 免超过0.3mm贯穿全断面的裂缝。如出现这种裂缝，将大大影响 结构的使用，必须进行化学灌浆加固处理。 大体积混凝土施工阶段所产生的温度裂缝，一方面是混凝土 内部因素：由于内外温差而产生的；另一方面是混凝土的外部因 素：结构的外部约束和混凝土各质点间的约束，阻止混凝土收缩 变形，混凝土抗压强度较大，但受拉力却很小，所以温度应力一 旦超过混凝土能承受的抗拉强度时，即会出现裂缝。这种裂缝的 宽度在允许限值内，一般不会影响结构的强度，但却对结构的耐 久性有所影响，因此必须予以重视和加以控制。 大体积混凝土施工关键技术及案例分析优

39、秀教学课件分析 1、水泥水化热、水泥水化热 水泥在水化过程中要释放出一定的热量，而大体积混凝土结构断面较厚，表面系数相对较小 ，所以水泥发生的热量聚集在结构内部不易散失。这样混凝土内部的水化热无法及时散发出去， 以至于越积越高，使内外温差增大。单位时间混凝土释放的水泥水化热，与混凝土单位体积中水 泥用量和水泥品种有关，并随混凝土的龄期而增长。由于混凝土结构表面可以自然散热，实际上 内部的最高温度，多数发生在浇筑后的最初35天。 2、外界气温变化、外界气温变化 大体积混凝土在施工阶段，它的浇筑温度随着外界气温变化而变化。特别是气温骤降，会 大大增加内外层混凝土温差，这对大体积混凝土是极为不利的。

40、 温度应力是由于温差引起温度变形造成的；温差愈大，温度应力也愈大。同时，在高温条件 下，大体积混凝土不易散热，混凝土内部的最高温度一般可达6065，并且有较长的延续时 间。因此，应采取温度控制措施，防止混凝土内外温差引起的温度应力。 3、混凝土的收缩、混凝土的收缩 混凝土中约20的水分是水泥硬化所必须的，而约80的水分要蒸发。多余水分的蒸发会引 起混凝土体积的收缩。混凝土收缩的主要原因是内部水蒸发引起混凝土收缩。如果混凝土收缩后 ，再处于水饱和状态，还可以恢复膨胀并几乎达到原有的体积。干湿交替会引起混凝土体积的交 替变化，这对混凝土是很不利的。影响混凝土收缩，主要是水泥品种、混凝土配合比、外加

41、剂和 掺合料的品种以及施工工艺（特别是养护条件）等。 产生裂缝的主要原因有以下几方面：产生裂缝的主要原因有以下几方面： 4、约束条件、约束条件 大体积钢筋砼与地基浇筑在一起，当早期温度上升时产生的膨胀变形受到下部地基的约束 而形成压应力。由于砼的弹性模量小，徐变和应力松弛度大，使砼与地基连接不牢固，因而压 应力较小。但当温度下降时，产生较大的拉应力，若超过砼的抗拉强度，砼就会出现垂直裂缝 。 大体积混凝土施工关键技术及案例分析优秀教学课件分析 大体积砼由于其水化热产生温差形成温差应力，表面裂缝容易产生，这些裂缝对于结构正常使用一般不会 有影响。但是，工程实践中普遍采用大体积砼不允许裂缝的标准，

42、导致保养和温度控制措施复杂，额外费用较 大。 4、现行规范规程中有关大体积砼的条文有哪些及其具体内容？ 混凝土结构工程施工质量验收规范GB502042002：对大体积混凝土的养护，应根据气候条件按施 工技术方案采取控温措施。 高层建筑混凝土结构技术规程JGJ32010中：基础大体积混凝土施工应合理选择混凝土配合比，宜 选用水化热低的水泥、掺入适当的粉煤灰和外加剂、控制水泥用量，并应作好养护和温度测量。混凝土内部温 度与表面温度的差值、混凝土外表面和环境温度差值均不应超过25。 地下工程防水技术规范GB501082001：大体积防水混凝土的施工，应采取以下措施：大体积防水混凝土的施工，应采取以下

43、措施： 1 在设计许可的情况下，采用混凝土60d强度作为设计强度； 2 采用低热或中热水泥，掺加粉煤灰、磨细矿渣粉等掺合料； 3 掺入减水剂、缓凝剂、膨胀剂等外加剂； 4 在炎热季节施工时，采取降低原材料温度、减少混凝土运输时吸收外界热量等降温措施； 5 混凝土内部预埋管道，进行水冷散热； 6 采取保温保湿养护。混凝土中心温度与表面温度的差值不应大于25，混凝土表面温度与大气温度的差 值不应大于20。养护时间不应少于14d。 混凝土结构工程施工及验收规范GB5020492（2002年4月1日废止）： 第4.4.17条大体积混凝土的浇筑应合理分段分层进行，使混凝土沿高度均匀上升；浇筑应在室外气温

44、较 低时进行，混凝土浇筑温度不宜超过28。 注：混凝土浇筑温度系指混凝土振捣后，在混凝土50100深处的温度。 第4.5.3条对大体积混凝土的养护，应根据气候条件采取控温措施，并按需要测定浇筑后的混凝土表面和 内部温度，将温差控制在设计要求的范围以内；当设计无具体要求时，温度不宜超过25。 3.3.大体积混凝土施工相关规范的约定大体积混凝土施工相关规范的约定 大体积混凝土施工关键技术及案例分析优秀教学课件分析 浇筑温度是指砼出罐后，经运输、振捣后的温度。混凝土结构工程施工 及验收规范GB5020492对浇筑温度作了规定：“不宜超过28”。此规定 没有考虑到全国地方差异，例如上海、南京、武汉等我

45、国南方地区高温季节施 工大体积砼，若不采取特殊措施是很难达到这一要求的，若采取措施就得花较 大的费用。那么浇筑温度超过28是否一定开裂呢？江苏常州某些工程浇筑温 度达到35，由于保温降温措施得力，也没有出现温差裂缝。南京、上海、武 汉等地的某些大体积砼工程浇筑温度超过28，个别工程达到41，也没有出 现危害结构安全和影响使用功能问题。因此，在混凝土结构工程施工质量验 收规范GB502042002中，对于浇筑温度无不宜超过28的限制。 控制浇筑温度是有好处的，要降低浇筑温度必须从降低砼出机温度入手， 其目的是降低大体积砼的总温升值和减小结构的内外温差。降低砼出机温度最 有效的方法是降低石子的温度

46、，由于夏季气温较高，为防止太阳的直接照射， 可要求商品砼供应商在砂、石堆场搭设简易遮阳装置，必要时向骨料喷射水雾 或使用前作淋水冲洗。在控制砼的浇筑温度方面，通过计算砼的工程量，做到 合理安排施工流程及机械配置，调整浇筑时间为以夜间浇筑为主，少在白天进 行，以免因暴晒而影响质量。 4.4.大体积混凝土浇筑温度大体积混凝土浇筑温度 大体积混凝土施工关键技术及案例分析优秀教学课件分析 5.大体积混凝土降温速率大体积混凝土降温速率 大体积砼的温度变化曲线一般如下图所示。先是一个升温过程，升到最 高点后就慢慢降温，升温的速度要比降温的速度大。 那么大体积砼何时达到最高点呢？主要决定于配合比、几何尺寸、

47、现场 条件等因素，根据工程统计，一般的大体积砼浇筑后34d出现最高点。 大体积混凝土施工关键技术及案例分析优秀教学课件分析 国家规范对于温度控制有前述规定，但对于降温速率未提出明确要求。 如大体积砼升温时内表温差过大，会造成表面裂缝；那么降温速率过快，会 造成贯穿性冷缩缝，也是绝对不允许的。 理论上，任何材料的允许温差与材料的极限值有关。对于大体积砼而言 ，如果降温过快，虽然内表温差仍然控制在规范要求之内，但由于砼内部温 差过大，温差应力达到砼的极限抗拉强度时，理论上就会出现裂缝，而且此 裂缝出现在大体积砼的内部，如果相差过大，就会出现贯穿裂缝，影响结构 使用，因此，降温速率的快慢直接关系到大

48、体积砼内部拉应力的发展。 那么，降温速率到底取多大值呢？理论上要求温差应力必须小于同一时 间的砼抗拉极限强度。目前有的工程采用降温速率取23/d，跟踪后也未 见贯穿裂缝，但是对于大多数施工单位来说，由于没有全面可靠的数据资料 ，为安全起见仍采用11.5/d。 砼养护可遵循降温速率“前期大后期小”的原则。因养护前期砼处于升 温阶段，弹性模量、温度应力较小，而抗拉强度增长较快，在保证砼表面湿 润的基础上应尽量少覆盖，让其充分散热，以降低砼的温度，亦即养护前期 砼降温速率可稍大。养护后期砼处于降温阶段，弹性模量增加较快，温度应 力较大，应加强保温，控制降温速率。 大体积混凝土施工关键技术及案例分析优

49、秀教学课件分析 6.大体积混凝土温度控制大体积混凝土温度控制 一种是降温法：一种是降温法：即在砼浇筑成型后，通过循环冷却水降温 ，从结构物的内部进行温度控制； 大体积砼养护时的温度控制一般有两种方法：大体积砼养护时的温度控制一般有两种方法： 另一种是保温法：另一种是保温法：即砼浇筑成型后，通过保温材料、碘钨 灯或定时喷浇热水、蓄存热水等办法，提高砼表面及四周散 热面的温度，从结构物的外部进行温度控制。保温法基本原 理是利用砼的初始温度加上水泥水化热的温升，在缓慢的散 热过程中（通过人为控制），使砼获得必要的强度。 大体积混凝土施工关键技术及案例分析优秀教学课件分析 7.大体积混凝土养护作用大体

50、积混凝土养护作用 大体积砼养护主要是保持适宜的温度和湿度条件。 保温养护作用：保温养护作用： 1、减少砼表面的热扩散，减小砼表面的温度梯度，防止产生表面裂缝。 2、延长散热时间，充分发挥砼的潜力和材料的松弛特性。使砼的平均总 温差所产生的拉应力小于砼抗拉强度，防止产生贯穿裂缝。 保湿养护的作用：保湿养护的作用： 1、刚浇筑不久的砼，尚处于凝固硬化阶段，水化的速度较快，适宜的潮 湿条件可防止砼表面脱水而产生干缩裂缝。 2、砼在潮湿条件下，可使水泥的水化作用顺利进行，提高砼的极限拉伸 强度。 防水混凝土的养护是至关重要的。在浇灌后，如混凝土养护不及时，混 凝土内水分将迅速蒸发，使水泥水化不完全。而

51、水分蒸发造成毛细管网彼此 连通，形成渗水通道；同时混凝土收缩增大，出现龟裂，使混凝土抗渗性急 剧下降，甚至完全丧失抗渗能力。若养护及时，防水混凝土在潮湿的环境中 或水中硬化，能使混凝土内的游离水分蒸发缓慢，水泥水化充分，水泥水化 生成物堵塞毛细孔隙，因而形成不连通的毛细孔，提高了混凝土的抗渗性。 大体积混凝土施工关键技术及案例分析优秀教学课件分析 8.砼测温点的布置、测温时间频率、测温工具的选用砼测温点的布置、测温时间频率、测温工具的选用 为了掌握大体积砼的温升和降温的变化规律，以及各种材料在各种条件下的温度 影响，需要对砼进行温度监测控制。 （1）测温点的布置必须具有代表性和可比性。沿浇筑的

52、高度，应布置在底部 、中部和表面，垂直测点间距一般为500800；平面则应布置在边缘与中间，平 面测点间距一般为2.55m。当使用热电偶温度计时，其插入深度可按实际需要和具 体情况而定，一般应不小于热电偶外径的610倍，测温点的布置，距边角和表面应 大于50。 采用预留测温孔洞方法测温时，一个测温孔只能反映一个点的数据。不应采取通 过沿孔洞高度变动温度计的方法来测竖孔中不同高度位置的温度。 （2）测温制度在砼温度上升阶段每24h测一次，温度下降阶段每8h测一次 ，同时应测大气温度。 所有测温孔均应编号，进行砼内部不同深度和表面温度的测量。 测温工作应由经过培训、责任心强的专人进行。测温记录，应

53、交技术负责人阅签 ，并作为对砼施工和质量的控制依据。 （3）测温工具的选用为了及时控制砼内外两个温差，以及校验计算值与实测 值的差别，随时掌握砼温度动态，宜采用热电偶或半导体液晶显示温度计。采用热偶 测温时，还应配合普通温度计，以便进行校验。 在测温过程中，当发现温度差超过25时，应及时加强保温或延缓拆除保温材料 ，以防止砼产生温差应力和裂缝。 大体积混凝土施工关键技术及案例分析优秀教学课件分析 9.大体积混凝土有关措施大体积混凝土有关措施 大体积砼施工时，一是要尽量减少水泥水化热，推迟放热高峰出现的时 间，如采用60d龄期的砼强度作为设计强度（此点必须征得设计单位的同意 ），以降低水泥用量；

54、掺粉煤灰可替代部分水泥，既可降低水泥用量，且 由于粉煤灰的水化反应较慢，可推迟放热高峰的出现时间；掺外加剂也可 达到减少水泥、水的用量，推迟放热高峰的出现时间；夏季施工时采用冰 水拌和、砂石料场遮阳、砼输送管道全程覆盖洒冷水等措施可降低砼的出 机和入模温度。以上这些措施可减少砼硬化过程中的温度应力值。二是进 行保温保湿养护，养护时间不应少于14d，使砼硬化过程中产生的温差应力 小于砼本身的抗拉强度，从而可避免砼产生贯穿性的有害裂缝。三是采用 分层分段法浇筑砼，分层振捣密实以使砼的水化热能尽快散失。还可采用 二次振捣的方法，增加砼的密实度，提高抗裂能力，使上下两层砼在初凝 前结合良好。四是做好测温工作，随时控制砼内的温度变化，及时调整保 温及养护措施，使混凝土中心温度与表面温度的差值、混凝土表面与大气 温度差值均不应超过25。 大体积混凝土施工关键技术及案例分析优秀教学课件分析 基础底板测温孔测完温度后如何处理基础底板测温孔测完温度后如何处理 基础底板测温孔测完 温度后，每一孔都是一个薄弱部位，处理不好就很容易从孔处渗 漏，因此每一个孔都必须采用堵漏灵或防水宝之类防水材料仔细 填实。 拆除保温层条件及测温结束时间拆除保温层条件及测温结束时间 拆除保温层条件和测温结 束时间