大窑湾疏港高速公路路基工程第二合同段
大体积混凝土施工 作 业 指 导 书
编制： 孟树勋 审核： 何宗文
中铁一局集团有限公司大窑湾疏港路项目经理部
二00六年三月二十日
混凝土施工作业指导书 根据施工规范要求：混凝土结构物实体最小尺寸等于或大于1米，或易由温度引起裂缝的混凝土，内外温差大于25度，应按大体积混凝土施工。
大体积混凝土施工过程中，由于混凝土中水泥的水化作用是放热反应，大体积混凝土自身又具有一定的保温性能，因此其内部温升幅度较其表层的温升幅度要大得多，而在混凝土升温峰值过后的降温过程中，内部降温速度又比其表层慢得多，在这些过程中，混凝土各部分的热涨冷缩(称为温度变形)及由于其相互约束及外界约束的作用而在混凝土内产生的应力(称为温度应力)，是相当复杂的。一旦温度应力超过混凝土所能承受的拉力极限值时，混凝土就会出现裂缝。
总结过去大体积混凝土裂缝产生的情况，有下述—些规律: 1.温差和收缩越大、温度变化和收缩的速度越快，越容易开裂，裂缝越宽、越密；
2.基底对结构的约束作用越大，越容易开裂；
3.温度梯度越大、承受均匀温差收缩的厚度越小，越容易开裂； 4.在一般情况下，结构的几何尺寸越大，越容易开裂。 1、大体积砼施工中的裂缝控制。
从裂缝的形成过程可以看到，砼特别是大体积砼之所以开裂，主要是砼所承受的拉应力和砼本身的抗拉强度之间的矛盾发展的结果。因而为了控制大体积砼裂缝，就必须尽最大可能提高砼本身抗拉强度性能和降低抗应力（特别是温度应力）这两方面综合考虑。抗拉强度主要决定于砼的强度等级及组成材料，要保证抗拉强度关键在于原材料的优选和配合比的优化（砼强度等级设计已经确定），由于砼选用地材，从经济角度来考虑，原材料优化的空间相对较小，所以降低拉应力是控制砼裂缝的有效途径，而降低拉应力主要通过减少温度应力和沉缩应力来控制温度裂缝和沉缩裂缝。 2、温度裂缝产生的主要原因
一是由于温差较大引起的，砼结构在硬化期间水泥放出大量水化热，内部温度不断上升，使砼表面和内部温差较大，砼内部膨胀高于外部，此时砼表面将受到很大的拉应力，而砼的早期抗拉强度很低，因而出现裂缝。这种温差一般仅在表面处较大，离开表面就很快减弱，因此裂缝只在接近表面的范围内发生，表面层以下结构仍保持完整。二是由结构温差较大，受到外界的约束引起的，当大体积砼浇筑在约束地基上时，又没有采取特殊措施降低，放松或取消约束，或根本无法消除约束，易发生深进，直至贯穿的温度裂缝。 3、温度裂缝形成的过程
一般（人为）分为三个时期：一是初期裂缝——就是在砼浇筑的
升温期，由于水化热使砼浇筑后2—3天温度急剧上升，内热外冷引起“约束力”，超过砼抗拉强度引起裂缝。二是中期裂缝——就是水化热降温期，当水化热温升到达峰值后逐渐下降，水化热散尽时结构物的温度接近环境温度，此间结构物温度引起“外约束力”，超过砼抗拉强度引起裂缝。三是后期裂缝，当砼接近周围环境条件之后保持相对稳定，而当环境条件下剧变时，由于砼为不良导体，形成温度梯度，当温度梯度较大时，砼产生裂缝。 4、温控指标：
温度裂缝的产生一般是不可避免的，重要的是如何把其控制在规范允许的范围之内，要进行有效的控制，就必须进行科学预测，以保证控制的准确性。对温度应力的控制现场一般是进行温控。采用的温控指标为：
温 控 内 容 温控指标 备 注 Tmax为中心最高温度 Tr为入模温度 最高温升Tmax—Tr（℃） ≤30 内表温差ΔT（℃） 降温速度（℃/d） ≤25 ≤1.5 温度梯度Trad（℃/m） ≤15 5、温度应力的计算：
T′max=WQ/CY Tmax=λT′max+Tr
式中：T′max——绝热温升
Tr——入模温度根据施工时气候情况做出选为。
W——水泥水化热，J/kg。低热425#水泥水化热为377J/kg，普通硅酸盐525#水泥461J/kg
Q——每立方米砼中水泥的实际用量kg/m³；C30砼水泥（低热425#）用量378kg；C40砼水泥（普525#）用量395kg C——砼的比热，取0.96J/kg·k Y——砼的容重kg/m³，取 2400kg/m³
λ——散热影响系数，取0.6（依据传统经验一维散热） 6、大体积混凝土的拌制与输送
大体积混凝土由于体积大，因此在拌制时采用集中拌制。为了降低水化热，配制混凝土时宜掺加减水剂，以减少水泥用量和改善混凝土的和易性。当混凝土采用混凝土泵输送浇筑时，可掺加泵送缓凝剂。当混凝土采用泵送时，从搅拌机至泵所在位置之间的混凝土输送宜采用搅拌运输车。应严格控制混凝土浇筑时的坍落度。 7、混凝土的浇筑与捣固
根据具体情况和温度应力计算，确定是整浇或分段浇筑。然后根据确定的施工方案计算混凝土运输工具、浇筑设备、捣实机械和劳动
力数量。常用的浇筑方法是用混凝土泵浇筑或用塔式起重机浇筑。混凝土运至浇筑地点，应符合浇筑时规定的坍落度，当有离析现象时，必须在浇筑前进行二次搅拌。混凝土从搅拌机中卸出到浇筑完毕的延续时间不宜超过表(1—1)的规定。
混凝土浇筑层的厚度，应不大于振捣棒作用部分长度的1.25倍。浇筑混凝土应连续进行，当必须间歇时，其间歇时间宜尽量缩短，并应在前层混凝土凝结之前，将次层混凝土浇筑完毕。混凝土运输、浇筑及间歇的全部时间不得超过表1—2的规定，当超过时应留置施工缝。浇筑混凝土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50～100mm深处的温度。施工缝的位置应在混凝土浇筑之前确定，并宜留置在结构受剪力较小且便于施工的部位。
表1-1 混凝土从搅拌机卸出到浇注完毕的延续时间(min) 序号 1 2
气 温 不高于25℃ 高于25℃ 混凝土强度 不高于C30 高于C30 时间（min） 90～120 60～90
表1-2 混凝土运输、浇注和间歇的容许时间（min） 序号 1 2 气 温 不高于25C 高于25℃ 混凝土强度 不高于C30 高于C30 时间 180～210 150～180 注：当混凝土中掺有促凝或缓凝型外加剂时，其容许时间应根据试验结果确定。
8、混凝土表面处理与养护
大体积混凝土分段浇筑完毕后，应在混凝土初凝之后终凝之前进行二次振捣或进行表面的抹压，排除上表面的泌水，用木拍反复抹压密实，消除最先出现的表面裂缝。
在冬期施工的条件下，混凝土抹压密实后应及时覆盖塑料薄膜，再覆盖保温材料(岩棉被、草帘等)。非冬期施工条件时，可覆盖塑料薄膜及保温材料，也可在混凝土终凝后在其上表面四周筑堤，灌水20～30cm深，进行养护。并定期测定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，混凝土表面和内部的温差不宜超过25℃。测量混凝土的温度，可用普通水银温度计插入预埋于混凝土之中的测温管孔，也可采用电子测温仪或热电偶测温技术。
模板和保温层，冬期施工条件下应在混凝土表面冷却到5℃以下时才能拆除。在非冬期施工条件下，应在混凝土表面与外界温差不大于15℃时才能拆除，否则应采取使混凝土缓慢冷却的临时覆盖措施。 混凝土在潮湿环境中的养护时间，对采用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥拌制的混凝土，不得少于7d，对掺用缓凝型外加剂或有抗渗要求的混凝土，不得少于14d。 9、大体积混凝土的基层处理
当大体积混凝土平面尺寸较大，而又不采用留置后浇带时，可采取措施，用减小地基对混凝土的阻力系数的方法来实现减小温度应力的目的。可以将大体积混凝土下面的垫层上表面抹平压光，再涂刷隔离剂，或者在垫层上干铺一层油毡做为滑动层。
