CN113718777A - 一种大体积混凝土防裂缝施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种大体积混凝土防裂缝施工方法，通过埋设电子温度计对混凝土内部温度的监测，实时调控混凝土内部温度，防止裂缝产生，保证施工质量；采用混凝土内部布设水冷管，外部覆盖保温的方法，控制混凝土内外温差，防止裂缝产生，保障施工质量，保证施工进度，同时节约成本。本方法采用多方面的措施进行控制，从原料控制到施工工艺控制多角度优化，使施工过程中整体水化热释放平缓，不容易形成热量堆积；通过温度的实时监控，避免了温度快速变化时，内外温差波动较大，反应不及时；采用内部降温管水循环，有效控制内部温度堆积，在内部温度急速升高时，能有效降低内部温度，避免内外温差过大，影响混凝土质量。
Description
技术领域
本发明属于大体积混凝土施工技术领域，具体涉及一种大体积混凝土防裂缝施工方法。
背景技术
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；大体积混凝土往往用在建筑基础、大型设备基础等重要部位，大体积混凝土裂缝直接影响建筑物、设备的受力，影响其结构的安全、耐久性以及建筑物、设备的使用性能。而且裂缝一旦产生，处理起来会非常麻烦、反反复复。对于隐蔽后产生的裂缝，修补起来难度会非常大，造成不必要的经济损失；这些部位整体性质量要求高,质量的好坏直接影响到结构的安全使用，因此避免裂缝产生就显得至关重要；工程实践证明,大体积混凝土施工难度比较大，质量控制要求较高,为了降低经济损失,需要减少和控制大体积混凝土裂缝的出现。
大体积混凝土裂缝产生的原因有很多，且往往是几种因素综合作用的结果，主要原因有以下几点：
（1）混凝土收缩导致裂缝：
水泥在硬化过程中伴随体积收缩；另外，混凝土中80%的水分要蒸发，只有约20%的水分是水泥硬化所必需的；而最初失去的30%自由水分几乎不引起收缩，随着混凝土的陆续干燥而使20%的吸附水逸出，就会出现干燥收缩，而表面干燥收缩快，中心干燥收缩慢。由于表面的干缩受到中心部位混凝土的约束，因而会在表面产生拉应力并导致裂缝。另外，集料含泥量较大，不仅会增加混凝土的收缩，而且会降低混凝土的抗拉强度，增加混凝土开裂的风险。
（2）温差产生的应力导致裂缝：
水泥在水化过程中发出大量的热量，大体积混凝土总的水泥用量较大，混凝土内部与混凝土表面温差以及混凝土表面与外界最低气温温差越大，由温度引起的混凝土内应力也就越大。如果应力大于混凝土的抗裂强度，就会导致裂缝产生。
（3）混凝土的沉陷裂缝：
基础承载力不一致，而大体积混凝土重量较大，基础大体积混凝土重压下沉降不一致，导致产生裂缝。
（4）浇筑或振捣措施不力：
1，浇筑时形成冷缝：如果混凝土供应跟不上浇筑施工，后续来料浇筑时，之前浇筑的混凝土已经初凝，形成施工缝（冷缝），导致地下室外墙出现空洞、缝隙等。
2，浇筑时混凝土分层离析：如果浇筑高度太高，超过3m，浇筑时容易导致混凝土粗细骨料分离、分层离析，导致混凝土抗裂强度降低，从而产生裂缝。
3，振捣不到位或过振：浇筑混凝土时，如果振捣不密实，会降低混凝土抗裂强度。如果过度振捣会导致混凝土分层离析，也会降低混凝土抗裂强度。因此，振捣不到位或过振都会引起裂缝产生。
（5）养护不到位：
1，混凝土养护阶段的温度控制不力，导致温差过大：混凝土的中心温度与表面温度之间、表面温度与室外最低气温之间的差值均应小于20℃。否则，因温差引起的温度应力会导致外墙开裂。冬季施工应特别注意混凝土外表面的防冻保温。
2，养护不及时或养护时间不足：前期混凝土水化热释放较集中，养护不及时会导致混凝土温度快速升高，从而出现温度应力导致的裂缝。又或者养护时间不足，混凝土未达到设计要求的强度，出现裂缝。
因此，急需针对以上问题提出一种可以综合考虑各种因素，从而解决大体积混凝土裂缝问题的大体积混凝土防裂缝施工方法。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种大体积混凝土防裂缝施工方法，该装置解决了现有桩基施工技术的问题，用抗浮锚杆施工工艺取代了传统桩基施工工艺，节约了资源，降低了成本；锚杆作为一种抗浮措施，充分体现了绿化建筑的概念，是一种因地制宜，符合“节水、节能、节地、节材”的四节一环保及绿色施工要求的抗浮措施，相比其它方案，具有很大的成本和环保优势。
为实现上述技术效果，本发明所采用的技术方案是：一种大体积混凝土防裂缝施工方法，包括以下步骤：
S1，原料配比及控制：
（1）选用低水化热水泥，优选粉煤灰水泥或低热硅酸盐水泥或低热矿渣硅酸盐水泥；满足条件如下：3d的水化热不大于240kJ/kg，7d的水化热不大于270kJ/kg；
（2）掺加粗、细骨料并连续级配；细骨料采用中砂，粗骨料粒径5mm～31.5mm；粗细骨料均选用吸水率小于3%的材料；粗骨料与细骨料的质量比值不小于0.5；
（3）掺加低碱、低掺量高效UEA混凝土作为膨胀剂，掺加缓凝剂，掺加粉煤灰作为凝胶物质；水灰比不大于0.5；控制混合后的混凝土拌合物到浇筑工作面的坍落度在160mm~200mm之间；拌和水用量不超过175kg/m3；水胶比不大于0.55；砂率宜为38%～42%之间；拌合物泌水量小10L/m3；控制混凝土初凝时间在10h~16h；
S2，混凝土浇筑：
（1）采用整体分层连续浇筑施工或推移式连续浇筑施工的分段分层斜面浇筑法；每层浇筑层厚根据振捣器的作用深度及混凝土的和易性确定，控制在300mm~500mm之间；混凝土从底层开始浇筑，由远及近，保证在前一层初凝全回来浇筑第二层；
（2）浇筑原则遵循从短边开始沿长边进行，分段浇筑耗时不能超过先浇筑混凝土的初凝时间；
（3）预先规划最优供料路线以及不少于2条备用供料路线，设置供料作业组进行调度；优选路线和备用路线配合，满足混凝土供应期间断料不得超过15分钟的原则；
（4）浇筑前在底部先浇筑5cm-10cm水泥砂浆，水泥砂浆与拌和混凝土中的水泥、砂配比成分相同；浇筑下料高度不超过2.5m，必要时可采用串筒、溜槽卸料浇筑；浇筑时应测量入模温度，每台班不少于2次；
（5）控制浇筑环境温度：浇筑作业在5℃~35℃之间施工；施工期间12h内最大温差不超过10℃；
S3，混凝土振捣：
（1）混凝土使用50型插入式振捣棒振捣，插点呈梅花型；振捣按顺序进行，每次振捣时间控制在20s-30s之间；移动间距不超过振捣棒作用半径的1.25倍即50cm；
（2）振捣上一层时插入下一层混凝土5cm~10cm以消除两层间的接缝；振捣时每泵振捣范围与相邻一泵有20cm~25cm的重叠，振捣至混凝土不再往上冒气泡，表面呈现浮浆不再沉落时为止；
（3）混凝土坍落度为180mm±20mm，根据泵送浇筑速度，安排多组人员振捣；多组人员分别布置在混凝土卸料点以便解决上部混凝土砼的捣实，以及布置在振捣点随混凝土流动方向，确保下部混凝土密实；
（4）振捣要采取快插慢拔的原则，防止先将上层混凝土振实，而下层混凝土气泡无法排出，振捣棒小幅度上下抽动，使振捣密实；
（5）除了钢筋稠密处采用斜向振捣外，其它部位均采用垂直振捣；振捣点的距离为300mm~400mm，插点距模板不小于200mm；
S4，混凝土表面处理：
由于泵送混凝土的坍落度较大，在浇筑完最上层混凝土时，混凝土表面水泥浆较厚，在浇筑2h~6h后，初步用长刮尺按标高刮平，然后用木搓板反复搓压数遍，使其表面密实，在初凝前再用铁搓板压光，以便控制混凝土表面龟裂，减少混凝土表面水分散发，促进养护；
S5，混凝土养护及保温：
（1）在每次混凝土浇筑完毕后，进行不少于15d的保温保湿养护；并采用氢氧化钙溶解水代替水养护不少于14d，补充水化反应所需钙离子，促进裂纹修复，增强混凝土密实度，充分利用抗渗砼的自身密实性达到结构抗裂抗渗的初步效果；
（2）每隔6h~8h检查覆盖保温、养护剂涂层的完整情况，保持混凝土表面湿润；
（3）养护完成后拆除保温保湿养护，保温保湿覆盖层的拆除应分层逐步进行；
当混凝土表面与环境最低气温温差小于20℃时可全部拆除；
（4）加强测温和温度监测与管理，根据测温结果及时调整保温材料的厚度及养护措施，随时控制混凝土内的温度变化，使混凝土内外温差控制在25℃以内；
S6，混凝土温度监测：
（1）阀板设置测温孔，每100m2设置不少于三孔，优选三孔；三孔的孔深设置为阀板下20cm、阀板中和阀板底上20cm；
（2）测温采用电子温度计，每隔固定时间进行测量并做好记录；从混凝土浇筑12小时后每天每隔4小时测量一次，测量底阀板表面、中部和底部的温度及大气气温，并做好记录，若发现内外温差超过25℃，调整保温覆盖措施；
（3）持续温度记录并进行温度控制：对混凝土入模温度、混凝土里表温差、降温速率、环境温度和温度应变进行监测并记录；若发现内外温差超过25℃，应增加保温覆盖；
（4）在阀板基础内部布设主动降温系统，对阀板内部温度进行主动调节；
S7，混凝土裂缝处理：
（1）表层裂缝处理：
对不降低混凝土承载力的表层裂缝修补采用表面修补法或填充密封法或低压注浆法；
（2）影响混凝土结构安全的深层裂缝处理：
如果裂缝影响到结构安全，采用围套加固法或钢箍加固法或粘贴加固法；此方法属结构加固，须经设计验算同意后进行；
S8，完成施工。
优选地，上述步骤S2中，所述当层间间隔时间超过混凝土的初凝时间时，层面应按施工缝处理，清除浇筑表面的浮浆、软弱混凝土层及松动石子，均匀露出粗骨料；在上层混凝土浇筑前，对上层混凝土表面进行冲洗并充分湿润、去除积水。
优选地，上述步骤S5中，所述阀板混凝土浇筑完毕后的12小时以内进行覆盖保温养护，采用在混凝土阀板上表面铺一层塑料薄膜，上加两层棉被覆盖的方法对浇筑完的混凝土进行养护、保温，养护时间不少于15天。
优选地，上述步骤S6中，所述温度控制方法如下：
混凝土里表温差、降温速率、环境温度和温度应变在混凝土浇筑后1d～4d持续监测，每4h不应少于1次监测；5d～7d内每8h不应少于1次监测；7d后，每12h不应少于1次监测，直至测温结束；温控指标宜符合下列规定：
（1）混凝土浇筑体的入模温度不大于30℃，最大温升值不宜大于50℃；
（2）混凝土浇筑块体的里表温差不大于25℃，不含混凝土收缩的当量温度。
（3）混凝土浇筑体的降温速率不大于2℃/d；
（4）混凝土浇筑体表面与大气温差不大于20℃。
优选地，上述步骤S6中，所述主动降温系统包括设置在阀板基础内的冷凝水管，冷凝水管呈蛇形分布，两端伸出阀板基础外与供水系统连接；供水系统包括水箱、阀门以及循环泵。
优选地，上述步骤S7中，所述表层裂缝处理方法如下：
（1）表面修补法：该法适用于缝较窄，用以恢复构件表面美观和提高耐久性时的情况，沿混凝土裂缝表面铺设薄膜材料，薄膜材料包括环氧类树脂或树脂浸渍玻璃布；
（2）填充密封法：当裂缝较宽时，沿裂缝混凝土表面凿成V形或U形槽，使用树脂砂浆材料或水泥砂浆或沥青中的一种或几种进行填充；
（3）低压注浆法：当裂缝宽度较小且较深时，采用将修补材料注入混凝土内部的修补方法，首先在裂缝处设置注入用管，其他部位用表面处理法封住，使用低粘度环氧树脂注入材料，用电动泵或手动泵注入修补。
优选地，上述步骤S7中，所述深层裂缝处理方法如下：
（1）增大截面加固法：在周围尺寸允许的情况下，在结构外部一侧或数侧外包钢筋混凝土围套，以增加钢筋和截面，提高其承载力；对构件裂缝严重，尚未破碎裂透或一侧破裂的，将裂缝部位钢筋保护层凿去，外包钢丝网一层；大型设备基础一般采取增设钢板箍带，增加环向抗拉强度的方法处理；
（2）钢箍加固法：在结构裂缝部位四周加U型螺栓或型钢套箍将构件箍紧，以防止裂缝扩大和提高结构的刚度及承载力；加固时使钢套箍与混凝土表面紧密接触，以保证共同工作；
（3）粘贴加固法：将钢板或型钢用改性环氧树脂和粘结剂粘结到构件混凝土裂缝部位表面，使钢板或型钢与混凝土连成整体共同工作；粘结前钢材表面进行喷砂除锈，混凝土刷净干燥，粘结层厚度为1mm～4mm。
优选地，对于超长大体积混凝土结构，应留置后浇带、变形缝或采取跳仓法施工；后浇带应设置在结构相对简单部位，间距可适当减小，不宜过大，以不大于30m为宜；变形缝按设计要求设置。跳仓的最大分块尺寸不宜大于40m，跳仓间隔施工的时间不宜小于7d，跳仓接缝处按施工缝的要求设置和处理。
本发明提供的一种大体积混凝土防裂缝施工方法的有益效果如下：
1、从原材料上控制混凝土的水化热产生，从源头开始控制，得到一种比较节省成本的办法，直接有效且节省成本；
2、在原材料控制的基础上，通过加强施工过程中的施工步骤控制，释放部分水化热，避免热量在内部堆积，在不增加成本的情况下，对混凝土水化热释放；
3、适用性强，对于任何体量的混凝土工程施工，都能起到一定的作用，降低温度应力对混凝土结构的影响；
4、采用电子温度计实时监控，并通过内部水循环降温，对于较大规模的混凝土工程有不错的效果，避免内部热量堆积时，外部措施难以及时有效地降低内外温差；本方法采用多方面的措施进行控制，整体水化热释放平缓，不容易形成热量堆积；通过温度的实时监控，避免了温度快速变化时，内外温差波动较大，反应不及时；采用内部降温管水循环，有效控制内部温度堆积，在内部温度急速升高时，能有效降低内部温度，避免内外温差过大，影响混凝土质量。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：
图1为本发明的施工流程示意图；
图2为本发明中主动降温系统的内部结构示意图。
图中附图标记：阀板基础1，冷凝水管2，水箱3，循环泵4，阀门5。
具体实施方式
如图1~图2中，一种大体积混凝土防裂缝施工方法，包括以下步骤：
S1，原料配比及控制：
（1）选用低水化热水泥，优选粉煤灰水泥或低热硅酸盐水泥或低热矿渣硅酸盐水泥；满足条件如下：3d的水化热不大于240kJ/kg，7d的水化热不大于270kJ/kg；
（2）掺加粗、细骨料并连续级配；细骨料采用中砂，粗骨料粒径5mm～31.5mm；粗细骨料均选用吸水率小于3%的材料；粗骨料与细骨料的质量比值不小于0.5；
（3）掺加低碱、低掺量高效UEA混凝土作为膨胀剂，掺加缓凝剂，掺加粉煤灰作为凝胶物质；水灰比不大于0.5；控制混合后的混凝土拌合物到浇筑工作面的坍落度在160mm~200mm之间；拌和水用量不超过175kg/m3；水胶比不大于0.55；砂率宜为38%～42%之间；拌合物泌水量小10L/m3；控制混凝土初凝时间在10h~16h；
S2，混凝土浇筑：
（1）采用整体分层连续浇筑施工或推移式连续浇筑施工的分段分层斜面浇筑法；每层浇筑层厚根据振捣器的作用深度及混凝土的和易性确定，控制在300mm~500mm之间；混凝土从底层开始浇筑，由远及近，保证在前一层初凝全回来浇筑第二层；
（2）浇筑原则遵循从短边开始沿长边进行，分段浇筑耗时不能超过先浇筑混凝土的初凝时间；
（3）预先规划最优供料路线以及不少于2条备用供料路线，设置供料作业组进行调度；优选路线和备用路线配合，满足混凝土供应期间断料不得超过15分钟的原则；
（4）浇筑前在底部先浇筑5cm-10cm水泥砂浆，水泥砂浆与拌和混凝土中的水泥、砂配比成分相同；浇筑下料高度不超过2.5m，必要时可采用串筒、溜槽卸料浇筑；浇筑时应测量入模温度，每台班不少于2次；
（5）控制浇筑环境温度：浇筑作业在5℃~35℃之间施工；施工期间12h内最大温差不超过10℃；
S3，混凝土振捣：
（1）混凝土使用50型插入式振捣棒振捣，插点呈梅花型；振捣按顺序进行，每次振捣时间控制在20s-30s之间；移动间距不超过振捣棒作用半径的1.25倍即50cm；
（2）振捣上一层时插入下一层混凝土5cm~10cm以消除两层间的接缝；振捣时每泵振捣范围与相邻一泵有20cm~25cm的重叠，振捣至混凝土不再往上冒气泡，表面呈现浮浆不再沉落时为止；
（3）混凝土坍落度为180mm±20mm，根据泵送浇筑速度，安排多组人员振捣；多组人员分别布置在混凝土卸料点以便解决上部混凝土砼的捣实，以及布置在振捣点随混凝土流动方向，确保下部混凝土密实；
（4）振捣要采取快插慢拔的原则，防止先将上层混凝土振实，而下层混凝土气泡无法排出，振捣棒小幅度上下抽动，使振捣密实；
（5）除了钢筋稠密处采用斜向振捣外，其它部位均采用垂直振捣；振捣点的距离为300mm~400mm，插点距模板不小于200mm；
S4，混凝土表面处理：
由于泵送混凝土的坍落度较大，在浇筑完最上层混凝土时，混凝土表面水泥浆较厚，在浇筑2h~6h后，初步用长刮尺按标高刮平，然后用木搓板反复搓压数遍，使其表面密实，在初凝前再用铁搓板压光，以便控制混凝土表面龟裂，减少混凝土表面水分散发，促进养护；
S5，混凝土养护及保温：
（1）在每次混凝土浇筑完毕后，进行不少于15d的保温保湿养护；并采用氢氧化钙溶解水代替水养护不少于14d，补充水化反应所需钙离子，促进裂纹修复，增强混凝土密实度，充分利用抗渗砼的自身密实性达到结构抗裂抗渗的初步效果；
（2）每隔6h~8h检查覆盖保温、养护剂涂层的完整情况，保持混凝土表面湿润；
（3）养护完成后拆除保温保湿养护，保温保湿覆盖层的拆除应分层逐步进行；
当混凝土表面与环境最低气温温差小于20℃时可全部拆除；
（4）加强测温和温度监测与管理，根据测温结果及时调整保温材料的厚度及养护措施，随时控制混凝土内的温度变化，使混凝土内外温差控制在25℃以内；
S6，混凝土温度监测：
（1）板设置测温孔，每100m2设置不少于三孔，优选三孔；三孔的孔深设置为阀板下20cm、阀板中和阀板底上20cm；
（2）测温采用电子温度计，每隔固定时间进行测量并做好记录；从混凝土浇筑12小时后每天每隔4小时测量一次，测量底阀板表面、中部和底部的温度及大气气温，并做好记录，若发现内外温差超过25℃，调整保温覆盖措施；
（3）持续温度记录并进行温度控制：对混凝土入模温度、混凝土里表温差、降温速率、环境温度和温度应变进行监测并记录；若发现内外温差超过25℃，应增加保温覆盖；
（4）在阀板基础内部布设主动降温系统，对阀板内部温度进行主动调节；
S7，混凝土裂缝处理：
（1）表层裂缝处理：
对不降低混凝土承载力的表层裂缝修补采用表面修补法或填充密封法或低压注浆法；
（2）影响混凝土结构安全的深层裂缝处理：
如果裂缝影响到结构安全，采用围套加固法或钢箍加固法或粘贴加固法；此方法属结构加固，须经设计验算同意后进行；
S8，完成施工并进行验收。
优选地，上述步骤S2中，所述当层间间隔时间超过混凝土的初凝时间时，层面应按施工缝处理，清除浇筑表面的浮浆、软弱混凝土层及松动石子，均匀露出粗骨料；在上层混凝土浇筑前，对上层混凝土表面进行冲洗并充分湿润、去除积水。
优选地，上述步骤S5中，所述阀板混凝土浇筑完毕后的12小时以内进行覆盖保温养护，采用在混凝土阀板上表面铺一层塑料薄膜，上加两层棉被覆盖的方法对浇筑完的混凝土进行养护、保温，养护时间不少于15天。
优选地，上述步骤S6中，所述温度控制方法如下：
混凝土里表温差、降温速率、环境温度和温度应变在混凝土浇筑后1d～4d持续监测，每4h不应少于1次监测；5d～7d内每8h不应少于1次监测；7d后，每12h不应少于1次监测，直至测温结束；温控指标宜符合下列规定：
（1）混凝土浇筑体的入模温度不大于30℃，最大温升值不宜大于50℃；
（2）混凝土浇筑块体的里表温差不大于25℃，不含混凝土收缩的当量温度。
（3）混凝土浇筑体的降温速率不大于2℃/d；
（4）混凝土浇筑体表面与大气温差不大于20℃。
优选地，上述步骤S6中，所述主动降温系统包括设置在阀板基础内的冷凝水管，冷凝水管呈蛇形分布，两端伸出阀板基础外与供水系统连接；供水系统包括水箱、阀门以及循环泵。
优选地，上述步骤S7中，所述表层裂缝处理方法如下：
（1）表面修补法：该法适用于缝较窄，用以恢复构件表面美观和提高耐久性时的情况，沿混凝土裂缝表面铺设薄膜材料，薄膜材料包括环氧类树脂或树脂浸渍玻璃布；
（2）填充密封法：当裂缝较宽时，沿裂缝混凝土表面凿成V形或U形槽，使用树脂砂浆材料或水泥砂浆或沥青中的一种或几种进行填充；
（3）低压注浆法：当裂缝宽度较小且较深时，采用将修补材料注入混凝土内部的修补方法，首先在裂缝处设置注入用管，其他部位用表面处理法封住，使用低粘度环氧树脂注入材料，用电动泵或手动泵注入修补。
优选地，上述步骤S7中，所述深层裂缝处理方法如下：
（1）增大截面加固法：在周围尺寸允许的情况下，在结构外部一侧或数侧外包钢筋混凝土围套，以增加钢筋和截面，提高其承载力；对构件裂缝严重，尚未破碎裂透或一侧破裂的，将裂缝部位钢筋保护层凿去，外包钢丝网一层；大型设备基础一般采取增设钢板箍带，增加环向抗拉强度的方法处理；
（2）钢箍加固法：在结构裂缝部位四周加U型螺栓或型钢套箍将构件箍紧，以防止裂缝扩大和提高结构的刚度及承载力；加固时使钢套箍与混凝土表面紧密接触，以保证共同工作；
（3）粘贴加固法：将钢板或型钢用改性环氧树脂和粘结剂粘结到构件混凝土裂缝部位表面，使钢板或型钢与混凝土连成整体共同工作；粘结前钢材表面进行喷砂除锈，混凝土刷净干燥，粘结层厚度为1mm～4mm。
优选地，对于超长大体积混凝土结构，应留置后浇带、变形缝或采取跳仓法施工；后浇带应设置在结构相对简单部位，间距可适当减小，不宜过大，以不大于30m为宜；变形缝按设计要求设置。跳仓的最大分块尺寸不宜大于40m，跳仓间隔施工的时间不宜小于7d，跳仓接缝处按施工缝的要求设置和处理。
本发明的实施例在某西北地区自治区供热项目上进行实施，共计6个阀板，阀板混凝土均为C40混凝土，单个厚度1500mm，总混凝土方量为1700m2；实施地光照强，昼夜温差大，对大体积混凝土的裂缝控制提出了更为严峻的考验；本发明的施工方法在该项目进行实施后，有效降低了大体积混凝土施工中的预计出现的裂缝问题，起到了良好的实施效果。
上述的实施例仅为本发明的优选技术方案，而不应视为对于本发明的限制，本申请中的实施例及实施例中的特征在不冲突的情况下，可以相互任意组合。本发明的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种大体积混凝土防裂缝施工方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1，原料配比及控制：
（1）选用低水化热水泥，满足条件如下：3d的水化热不大于240kJ/kg，7d的水化热不大于270kJ/kg；
（2）掺加粗、细骨料并连续级配；粗细骨料均选用吸水率小于3%的材料；粗骨料与细骨料的质量比值不小于0.5；
（3）掺加膨胀剂、缓凝剂和凝胶物质；控制混合后的混凝土拌合物到浇筑工作面的坍落度在160mm~200mm之间；拌和水用量不超过175kg/m3；水胶比不大于0.55；砂率宜为38%～42%之间；拌合物泌水量小10L/m3；控制混凝土初凝时间在10h~16h；
S2，混凝土浇筑：
（1）采用整体分层连续浇筑施工或推移式连续浇筑施工的分段分层斜面浇筑法；每层浇筑层厚根据振捣器的作用深度及混凝土的和易性确定，控制在300mm~500mm之间；混凝土从底层开始浇筑，由远及近，保证在前一层初凝前回来浇筑第二层；
（2）浇筑原则遵循从短边开始沿长边进行，分段浇筑耗时不能超过先浇筑混凝土的初凝时间，即浇筑时长与间隙时长之和不超过前一层的初凝时长；
（3）预先规划最优供料路线以及不少于2条备用供料路线，设置供料作业组进行调度；优选路线和备用路线配合，满足混凝土供应期间断料不得超过15分钟的原则；
（4）浇筑前在底部先浇筑5cm-10cm水泥砂浆，水泥砂浆与拌和混凝土中的水泥、砂配比成分相同；浇筑下料高度不超过2.5m，必要时可采用串筒、溜槽卸料浇筑；浇筑时应测量入模温度，每台班不少于2次；
（5）控制浇筑环境温度：浇筑作业在5℃~35℃之间施工；施工期间12h内最大温差不超过10℃；
S3，混凝土振捣：
（1）混凝土使用插入式振捣棒振捣，插点呈梅花型；振捣按顺序进行，每次振捣时间控制在20s-30s之间；移动间距不超过振捣棒作用半径的1.25倍；
（2）振捣上一层时插入下一层混凝土5cm~10cm以消除两层间的接缝；振捣时每泵振捣范围与相邻一泵有20cm~25cm的重叠，振捣至混凝土不再往上冒气泡，表面呈现浮浆不再沉落时为止；
（3）混凝土坍落度为180mm±20mm，根据泵送浇筑速度，安排多组人员振捣；多组人员分别布置在混凝土卸料点以便解决上部混凝土砼的捣实，以及布置在振捣点随混凝土流动方向，确保下部混凝土密实；
（4）振捣要采取快插慢拔的原则，防止先将上层混凝土振实，而下层混凝土气泡无法排出，振捣棒小幅度上下抽动，使振捣密实；
（5）除了钢筋稠密处采用斜向振捣外，其它部位均采用垂直振捣；振捣点的距离为300mm~400mm，插点距模板不小于200mm；
S4，混凝土表面处理：
由于泵送混凝土的坍落度较大，在浇筑完最上层混凝土时，混凝土表面水泥浆较厚，在浇筑2h~6h后，初步用长刮尺按标高刮平，然后用木搓板反复搓压数遍，使其表面密实，在初凝前再用铁搓板压光，以便控制混凝土表面龟裂，减少混凝土表面水分散发，促进养护；
S5，混凝土养护及保温：
（1）在每次混凝土浇筑完毕后，进行不少于15d的保温保湿养护；并采用氢氧化钙溶解水代替水养护不少于14d，补充水化反应所需钙离子，促进裂纹修复，增强混凝土密实度，充分利用抗渗砼的自身密实性达到结构抗裂抗渗的初步效果；
（2）每隔6h~8h检查覆盖保温、养护剂涂层的完整情况，保持混凝土表面湿润；
（3）养护完成后拆除保温保湿养护，保温保湿覆盖层的拆除应分层逐步进行；
当混凝土表面与环境最低气温温差小于20℃时可全部拆除；
（4）加强测温和温度监测与管理，根据测温结果及时调整保温材料的厚度及养护措施，随时控制混凝土内的温度变化，使混凝土内外温差控制在25℃以内；
S6，混凝土温度监测：
（1）阀板设置测温孔，每100m2设置不少于三孔；
（2）测温采用电子温度计，每隔固定时间进行测量并做好记录；当发现内外温差超过25℃时调整保温覆盖措施；
（3）持续温度记录并进行温度控制：对混凝土入模温度、混凝土里表温差、降温速率、环境温度和温度应变进行监测并记录；若发现内外温差超过25℃，应增加保温覆盖；
（4）在阀板基础内部布设主动降温系统，对阀板内部温度进行主动调节；
S7，混凝土裂缝处理：
（1）表层裂缝处理：
对不降低混凝土承载力的表层裂缝修补采用表面修补法或填充密封法或低压注浆法；
（2）影响混凝土结构安全的深层裂缝处理：
如果裂缝影响到结构安全，采用围套加固法或钢箍加固法或粘贴加固法；
S8，完成施工。
2.根据权利要求1所述的一种大体积混凝土防裂缝施工方法，其特征在于：步骤S2中，所述当层间间隔时间超过混凝土的初凝时间时，层面应按施工缝处理，清除浇筑表面的浮浆、软弱混凝土层及松动石子，均匀露出粗骨料；在上层混凝土浇筑前，对上层混凝土表面进行冲洗并充分湿润、去除积水。
3.根据权利要求1所述的一种大体积混凝土防裂缝施工方法，其特征在于：步骤S5中，所述阀板混凝土浇筑完毕后的12小时以内进行覆盖保温养护，采用在混凝土阀板上表面铺不小于一层塑料薄膜，上加多层棉被覆盖的方法对浇筑完的混凝土进行养护、保温，养护时间不少于15天。
4.根据权利要求1所述的一种大体积混凝土防裂缝施工方法，其特征在于：步骤S6中，所述温度控制方法如下：
混凝土里表温差、降温速率、环境温度和温度应变在混凝土浇筑后1d～4d持续监测，每4h不应少于1次监测；5d～7d内每8h不应少于1次监测；7d后，每12h不应少于1次监测，直至测温结束；温控指标宜符合下列规定：
（1）混凝土浇筑体的入模温度不大于30℃，最大温升值不宜大于50℃；
（2）混凝土浇筑块体的里表温差不大于25℃，不含混凝土收缩的当量温度；
（3）混凝土浇筑体的降温速率不大于2℃/d；
（4）混凝土浇筑体表面与大气温差不大于20℃。
5.根据权利要求1所述的一种大体积混凝土防裂缝施工方法，其特征在于：步骤S6中，所述主动降温系统包括设置在阀板基础内的冷凝水管，冷凝水管呈蛇形分布，两端伸出阀板基础外与供水系统连接；供水系统包括水箱、阀门以及循环泵。
6.根据权利要求1所述的一种大体积混凝土防裂缝施工方法，其特征在于：步骤S7中，所述表层裂缝处理方法如下：
（1）表面修补法：该法适用于缝较窄，用以恢复构件表面美观和提高耐久性时的情况，沿混凝土裂缝表面铺设薄膜材料，薄膜材料包括环氧类树脂或树脂浸渍玻璃布；
（2）填充密封法：当裂缝较宽时，沿裂缝混凝土表面凿成V形或U形槽，使用树脂砂浆材料或水泥砂浆或沥青中的一种或几种进行填充；
（3）低压注浆法：当裂缝宽度较小且较深时，采用将修补材料注入混凝土内部的修补方法，首先在裂缝处设置注入用管，其他部位用表面处理法封住，使用低粘度环氧树脂注入材料，用电动泵或手动泵注入修补。
7.根据权利要求1所述的一种大体积混凝土防裂缝施工方法，其特征在于：步骤S7中，所述深层裂缝处理方法如下：
（1）增大截面加固法：在周围尺寸允许的情况下，在结构外部一侧或数侧外包钢筋混凝土围套，以增加钢筋和截面，提高其承载力；对构件裂缝严重，尚未破碎裂透或一侧破裂的，将裂缝部位钢筋保护层凿去，外包钢丝网一层；大型设备基础一般采取增设钢板箍带，增加环向抗拉强度的方法处理；
（2）钢箍加固法：在结构裂缝部位四周加U型螺栓或型钢套箍将构件箍紧，以防止裂缝扩大和提高结构的刚度及承载力；加固时使钢套箍与混凝土表面紧密接触，以保证共同工作；
（3）粘贴加固法：将钢板或型钢用改性环氧树脂和粘结剂粘结到构件混凝土裂缝部位表面，使钢板或型钢与混凝土连成整体共同工作；粘结前钢材表面进行喷砂除锈，混凝土刷净干燥，粘结层厚度为1mm～4mm。
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