大体积混凝土的施工质量控制

国内对大体积混凝土的施工质量控制问题主要提出以下观点，谢莉等提出大体积混泥裂缝的产生的原因为大体积混凝土截面太大，水泥反应产生的水化热在内部聚集无法散发到外面，使得水泥内部应力增大，最终导致裂缝的产生。结构产生形变变化，但是受到内外部约束条件的影响，无法自由变形，最终产生压应力而导致裂缝。外部气温变化，导致了混凝土温度变化不定，温差越大，温度应力也越大，最终导致了裂缝。随着混凝土的干燥水分不断逸出，混凝土出现干燥收缩 ，而以此同时，空气中的二氧化碳与混凝土中的氢氧化钙反应产生水，水分的蒸发导致收缩，最终混凝土发生塑性收缩变形和体积变形而产生裂缝。孙佳惠等在《大体积混凝土的施工质量控制》一文中提到混凝土浇筑结束后，有时混凝土会沿着钢筋的方向出现比较小的裂缝，出现这种问题的原因就是钢筋施工技术不合适。钢筋保护层比较小，混凝土容易被碳化，导致钢筋被锈蚀，钢筋生锈，其体积会变大，使得钢筋方向的裂缝产生成为可能，混凝土的抗拉能力减小，出现裂纹。裂缝也会受到钢筋间距的影响，如果间距比较大，钢筋与混凝土的粘结力度不足，不能将拉力扩散到混凝土中，混凝土的体积得不到有效地。蒋吉敏在《综述建筑工程中大体积混凝土施工的质量控制》中提出在建筑工程中的混凝土浇筑施工控制即底板混凝土浇筑，每作业面分前、中、后三排振捣，三出料口 、坡角、坡中各配备 2 根振捣棒振捣，边浇筑边成型边抹平底板表面，标高、厚度采用水准仪定点测平，严格控制板面标高和表面平整；混凝土浇筑使用φ50 振捣棒，振捣时要做到“快插慢拔”，振捣延续时间以混凝土表面呈现浮浆和不再沉落、气泡不再上浮为准，避免时间过短和过长。φ50 振捣棒有效半径 R 按 30 厘米考虑，则振捣棒插点的移动距离不能大于其作用半径的 1.5 倍，即 45 厘米；插点方式先用行列式或边格式，振捣时注意振捣棒与模板的距离，不得大于 1.5R ，即 15 厘米，并避免碰撞钢筋、模板、预埋管；为使分层浇筑的上下层混凝土结合为整体，振捣时振捣棒要求插入下一层混凝土不少于 5厘米，混凝土浇筑过程中表面的泌水及时排入电梯井坑或集水坑内 ，用潜水泵抽走；混凝土浇筑过程中，钢筋工经常检查钢筋位置，如有移位，必须立即调整到位。

刘戈，李清洋等在《大体积混凝土施工质量控制》一文中提到施工质量检测：强度检测：为了检查顶底板混凝土的强度，除了按规定留置标准试块测定其 强

度外，还利用钻芯取样，再用回弹法测定其抗压强度。混凝土各项指标均满足设计要求。

谭敏崇在《浅议某超高层大体积混凝土裂缝控制》一文中提到大体积混凝土质量通病的表现为⑴地下室地板混凝土表面裂缝：裂缝宽度较细，多在 0.05～0.2mm 之间），走向纵横交错，没有规律性，裂缝分布不均。⑵核心筒及其他大体积混凝土表面开裂。地下室地板混凝土表面裂缝原因：混凝土结构成型后，没有覆盖养护，受到风吹日晒，表面水分散失快，体积收缩大，而内部湿度变化很小，收缩也小，因而表面收缩变形受到内部混凝土的约束，出现拉应力，引起混凝土表面开裂面产生贯穿裂缝。 二、选题的目的和意义

工程建设中，大体积混凝土的运用比较广泛，在一定程度上推进了工程的施工进度，使得施工技术得以优化，取得了良好的建设成果。然而在大体积混凝土的施工中，由于混凝土自身的不足，经常出现混凝土裂缝问题，对于工程项目的施工质量产生极为严重的危害。大体积混凝土如果不能科学应用，必然会影响工程质量，因此必须做好大体积混凝土的施工质量控制，减少安全、质量隐患。本文就简要分析致使大体积混凝土出现裂缝的原因，提出有效地质量控制策略。

通过对大体积混凝土施工质量的控制分析，可以发现施工过程中所产生的问题，为日后时间工作提供理论依据与实践依据，对日后建筑业的发展起着至关重要的作用。

三、研究框架 第一章 绪 论

1.1大体积混凝土的定义 1.2大体积混凝土的特点

1.3 大体积混凝土在工程上的应用 1.4大体积混凝土研究的目的和意义 1.5 国内外研究现状

第二章 大体积混凝土施工的主要问题 第三章 大体积混凝土施工质量控制措施 3.1 原材料质量的控制

3.2 混凝土配合比的控制 3.3 现场施工质量的控制

3.4 构造设计上对大体积混凝土采取防裂措施 3.5大体积混凝土产生裂缝的处理方法 第四章 大体积混凝土质量通病的质量控制 4.1大体积混凝土质量通病的类型 4.2大体积混凝土产生麻面的质量控制 4.3、大体积混凝土产生蜂窝的质量控制 4.4、大体积混凝土产生孔洞的质量控制 4.5大体积混凝土强度不够的质量控制 第五章 以高层建筑大体积混凝土质量控制为例 5.1高层建筑基础大体积混凝土的特点 5.2粗钢筋的连接和钢支架问题分析 5.3模板型式的选择问题分析 5.4大体积混凝土的浇筑问题分析 5.5防止产生温度裂缝的技术措施分析 第六章 结论

中文摘要

随着我国经济的发展，工程建设规模也越来越大型化、复杂化。这使得工业与民用建筑中的大体积混凝土温度裂缝问题日益突出并成为具有相当普遍性的问题。 大体积混凝土温度裂缝问题十分复杂，它涉及到和工程结构相关的方方面面。对大体积混凝土基础的温度裂缝控制更是涉及到岩土、结构、建筑材料、施工、环境等多专业、多学科。大体积混凝土在硬化过程释放的水化热会产生较大的温度变化，由此产生的温度应力是导致混凝土出现裂缝的主要因素，从而影响结构的整体性、防水性和耐久性，并成为结构的隐患。因此，大体积混凝土在施工中必须考虑裂缝控制。 总结分析了大体积混凝土温度裂缝产生的原因以及控制措施，根据具体情况把这些措施灵活应用于具体大体积的基础工程施工，在施工中对材料选择、配合比、外加剂、施工布置、浇筑工艺、养护等几个环节采取了严格的控制措施，并同时对基础典型位置的内外温度差进行了监测。针对基础工程所采

取的温控措施和监测结果，为同类工程的施工提供了参考，也为进一步的理论研究提供了依据。

关键词： 大体积混凝土，质量控制，裂缝，处理措施

英文摘要

With the development of our country's economy, the scale of project construction is more and more large and complicated. This makes the temperature crack of mass concrete in industrial and civil buildings more and more prominent and becomes a very common problem. The temperature crack problem of mass concrete is very complex, which involves all aspects related to engineering structure. The temperature crack control of mass concrete foundation involves many specialties and disciplines, such as rock and soil, structure, building materials, construction, environment and so on. The hydration heat released by mass concrete during hardening will produce a large temperature change, and the resulting thermal stress is the main cause of cracks in concrete. Important factors, thus affecting the integrity of the structure, waterproof and durability, and become a hidden danger to the structure. Therefore, the crack control must be considered in the construction of mass concrete. The causes and control measures of temperature cracks in mass concrete are summarized and analyzed. According to the concrete conditions, these measures are flexibly applied to the construction of concrete mass foundation projects, and the selection of materials, mix ratio, admixture, etc. Strict control measures are taken in construction arrangement, pouring technology, maintenance and so on. At the same time, the internal and external temperature difference of typical position of foundation is monitored. For the temperature control measures and monitoring results of the foundation works, the The construction of similar projects provides a reference, and also provides a basis for further theoretical research. Keywords: mass concrete, quality control, crack, treatment measures

第一章 绪 论

1.1大体积混凝土的定义

依据《GB50496-2009大体积混凝土施工规范》对大体积混凝土作了如下定义：大体积混凝土是指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。

目前在国内把大于1m结构厚度的称为大体积混凝土。大体积混凝土能够承受巨大荷载，结构整体性要求高，如大型设备基础、高层建筑基础底板等。一般要求混凝土整体浇筑，不留施工缝。在混凝土浇筑早期，受水泥水化热的影响，产生较大的温度应力，易产生有害的温度裂缝。 1.2大体积混凝土的特点 1、结构体工程量大

大体积混凝土结构物或者构件体积相对庞大，因此混凝土用量也相对很大。 2、工程条件复杂

由于大体积混凝土的结构比较复杂，因此也导致了工程条件的复杂多样。 1.3 大体积混凝土在工程上的应用

在水利工程中，大体积混凝土主要用于混凝土大坝的浇筑，如三峡大坝混凝土的浇筑，其混凝土浇筑规模之大举世瞩目；在桥梁工程中，主要用于桥墩的大体积混凝土浇筑；在工业与民用建筑结构中，大型设备基础、高层建筑箱形基础底板、筏式基础底板、连续墙以及地下隧道都属于大体积混凝土结构。随着经济实力的增强，我国高层或超高层建筑大量涌现，工程规模日趋扩大，结构形式也日趋复杂，大型工业与民用建筑中的一些基础，其体积达几千立方以上者屡见不鲜，而一些超高层的民用建筑的筏式基础混凝土的体积有的达 1 万 m 3以上，厚度达 2~4m，长度超过 100m。如上海中心大体积混凝土筏式基础，厚度达 8m，混凝土总量为 60000 m 3。 1.4大体积混凝土研究的目的和意义

随着我国经济的飞速发展，各种基础设施建设数量剧增，而且规模也越来越大，混凝土的施工质量要求也越来越高，因此控制大体积混凝土施工质量已经成为每一个施工人需要研究的课题。

借鉴以往大体积混凝土的施工经验，发现很多实体工程在施工后或者使用一段时间后都出现了或多或少的质量问题，最突出的问题就是大体积混凝土的裂缝，如果不采取更先进的施工工艺，就极易出现因质量问题所引发的工程事故。因此大体积混凝土的施工质量具有重要的现实意义和技术经济意义。 1.5 国内外研究现状 1、 国内情况

我国对于混凝土开裂方面研究较多，而在建筑工程中，对于荷载作用下已硬化混凝土开裂方面有些成果外，随着大规模基本建设的进行，商品混凝土的应用所带来的新问题，国内对非荷载作用下混凝土开裂的研究主要集中在开裂的原因和控制措施上。

黄土元教授从混凝土材料本身分析了早期混凝土开裂的原因，施工单位为了提高工期过渡地追求早强水泥，水泥生产厂商为了适应市场的需要也追求早强，甚至“超早强”。而对早强混凝土早期性能的研究相对不足。不少水泥的 3 天强度已超过国家标准很多，过高的早期强度容易产生早期裂缝。同时高早强容易引起混凝土后期性能的劣化。 2 、国外情况

从国外有关规范及一些重大工程的实际设计看出，对待建筑结构变形作用引起的裂缝问题，客观上存在着两类学派：

第一类，设计规范规定得很灵活，没有验算裂缝的明确规定，设计方法留给设计人员自由处理。对伸缩缝和沉降缝的设置，没有严格规定，基本上按经验设置，有许多工程不留伸缩缝，不留沉降缝，基本上采取“裂了就堵，堵不住就排”的实际处理手法。一些有关的裂缝计算则只作为参考资料而不作为规定。

第二类，设计规范有明确规定，对于荷载裂缝有计算公式并有严格的允许宽度。对于变形引起的裂缝没有计算规定，只要按规范每隔一定距离留一条伸缩缝，荷载差别大，留沉降缝就认为问题不复存在了，即留缝就不裂的设计原则。

有关温度对混凝土结构变形的影响，各国也有相应的规定。对于大体积混凝土的浇筑温度，美国规定不超过 32℃；日本土木工程学会施工规范规定不超过 30℃，日本建筑学会规范规定不超过 35℃。前苏联规范规定：浇筑表面系数大于 3 的结构时，混凝土从搅拌站运出时的温度不超过 30~35℃;原西德规范规

定：新拌混凝土卸车时的温度不得超过 30℃。在我国，《水工混凝土结构工程施工及验收规范》（SDJ207-82）规定：大体积混凝土浇筑温度不宜超过 28℃；而在《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3-2002）中仅规定：“基础大体积混凝土连续浇筑时，应实测内部温差”，但并无具体控制值。

第二章 大体积混凝土施工的主要问题

1.泌水现象

由于混凝土分层分段浇筑，使混凝土上下浇筑层施工间隔时间较长，各分层之间产生泌水层，导致混凝土层间粘结力降低。 2.干燥收缩裂缝

混凝土硬化后，内部的游离水会由表及里逐渐蒸发，导致混凝土相应地产生干燥收缩。在约束条件下，收缩变形导致的收缩应力大于混凝土的抗拉强度时，混凝土就会出现由表及里的干燥收缩裂缝，影响结构的耐久性和承载能力。 3.温度裂缝

水泥水化过程中产生大量的热量，每克水泥放出502J 的热量，如果以水泥用量 350-550kg/m3来计算，每m3混凝土将放出 17500-27500kJ 的热量，从而使混凝土内部温度升高，在浇筑温度的基础上，通常升高35℃左右，如果浇筑温度为 28℃，则混凝土内部温度将达到65℃左右。如没有降温措施或浇筑温度过高，混凝土内部的温度还会更高。混凝土内部的最高温度大约发生在浇筑后的 3-5d，因为混凝土内部和表面的散热条件不同，所以混凝土中心温度高，表面温度低，形成温度梯度，造成温度变形和温度应力，当这种温度应力超过混凝土抗拉强度时，就会产生裂缝。 4.施工冷缝

在大体积混凝土的施工过程中，因其工程量大，特别是浇筑过程中的时间长，由于浇筑过程中的一些不可预见的气候或其他因素的影响，有时会导致不能连续浇筑的现象出现，从而会导致裂缝的产生。 5.安定性裂缝

安定性裂缝表现为龟裂，主要是因水泥安定性不合格而引起的。 第三章 大体积混凝土施工质量控制措施

3.1 原材料质量的控制

大体积混凝土质量控制的好坏与原材料的质量是分不开的。首先要使进场的原材料要符合要求，优先选用热膨胀系数小、含泥量低的骨料并强调骨料的连续级配，因连续级配的骨料可以提高骨料在混凝土中所占的体积，能降低水泥用量，从而间接地降低因水化热而引起的裂缝。为了保证大体积混凝土的质量，在生产过程中一定要对混凝土的原材料进行质量检验，全部符合技术性能指标方可应用。

3.1.1合理选用水泥

考虑普通水泥水化热较高，特别是应用到大体积混凝土中，大量水泥水化热不易散发，在混凝土内部温度过高，与混凝土表面产生较大的温度差，便混凝土内部产生压应力，表面产生拉应力。当表面拉应力超过早期混凝土抗拉强度时就会产生温度裂缝，因此确定采用水化热比较低的矿渣硅酸盐水泥或其它低水化热的水泥品种，通过掺加适量的减水剂（外加剂）可以改善混凝土的性能，缓解浇筑混凝土过程中的凝结时间。

3.1.2适当掺用混合材料

实验资料表明，在混凝土内可以掺入一定数量的粉煤灰。由于粉煤灰具有一定活性，不但可以代替部分水泥，而且能改善混凝土的粘塑性，改善混凝土的可泵性，降低混凝土的水化热。另外根据大体积混凝土的强度特性，初期处于高温条件下，强度增长较快、较高，但后期强度增长缓慢，这是由于高温条件下水化作用迅速，随着混凝土龄期增长，水化作用慢慢停止的缘故。掺加粉煤灰后可改善混凝土的后期强度，但是其早期抗拉强度及早期极限拉伸值均有少量降低。因此在工程中常在混凝土中掺加粉煤灰做外掺料。

3.1.3合理掺用外加剂

混凝土外加剂包括减水剂、引气剂、缓凝剂、早强剂、膨胀剂等多种类型。减水剂是最常用、最重要的外加剂，它具有减水和增塑作用，在保持混凝土坍落度及强度不变的条件下，可减少用水量，节约水泥、降低绝热温升。引气剂的作用是在混凝土中产生大量微小气泡以提高混凝土的抗冻融耐久性。膨胀剂可以使混凝土在硬化过程中产生体积膨胀，部分或全部补偿混凝土在硬化过程中所产生冷缩和干缩，在内外约束条件下以及配筋足够时产生一定的内压应力，这种内压

应力与冷缩或干缩产生的拉应力相抵消，以使内压应力与抗拉强度的总值等于或大于因温差收缩产生的拉力，因此，膨胀对温差的补偿效应。实质上就是膨胀应力对温差收缩产生拉应力的补偿。利用这种温差补偿效应，取得了防渗抗裂的效果，减少或避免了混凝土的开裂。目前应用较多的膨胀剂有UEA膨胀剂，FH复合膨胀剂，PG硫铝酸盐型膨胀剂，FN-M明矶石膨胀剂等等。其中UEA膨胀剂最为常用，在混凝土中掺入10%～12%，其膨胀率为0.02%～0.04%，可在钢筋中建立0.2～0.7MPa预压力，从而抵消混凝土在硬化过程中产生的全部或大部分拉应力。

3.2 混凝土配合比的控制

混凝土配合比设计时，在保证混凝土具有良好工作性的情况下，应尽可能的降低混凝土的单位用水量，采用“三低（低砂率、低坍落度、低水胶比）二掺（掺高效减水剂和高性能引气剂）一高（高粉煤灰掺量）”的设计准则，生产出“高强、高韧性、中弹、低热和高极拉值”的抗裂混凝土。选择最优配比。商住楼底板配合比为C40,水泥：砂：石：粉煤灰：CH-20Ⅲ：UEA：水= 410：617：970：73：4.1：41.2：210 每立方米混凝土水泥的用量410kg/m3;UEA 单方用量41.2kg/m3。

在可泵送情况下粗骨料，选用粒径5-20mm 连续级配石子，以减少混凝土收缩变形。使用膨胀剂能有效的减少混凝土裂缝的产生，在混凝土中掺用的粉煤灰不仅能够节约水泥，降低水化热，增加大体积混凝土和易性，而且能够大幅度提高大体积混凝土后期强度，科学的配比度能有效的保证施工的质量。

3.3 现场施工质量的控制

1、施工方法控制措施大体积混凝土施工时内部应适当预留一些孔道，在内部通循环冷水或冷气冷却，降温速度不应超过0.5℃～1.0℃/h。对大型设备基础可采用分块分层浇筑，以利于水化热散发和减少约束作用。还应加强混凝土的浇灌振捣，提高密实度。

2、温度控制措施混凝土温度和温度变化对混凝土裂缝是极其敏感的。当混凝土从零应力温度降低到混凝土开裂温度时，混凝土拉应力超过了此时的混凝土极限拉应力。

3、尽量降低混凝土入模浇筑温度，必要时用湿润草帘遮盖泵管。为防止混

凝土表面散热过快，避免内、外温差过大而产生裂缝，混凝土终凝后，立即搭设大棚进行保温养护，大棚保温养护时间根据测温控制，当混凝土表面温度与大气温度基本相同时（约4～5d），撤掉大棚保温养护，改为浇水养护。

4、混凝土浇筑方案，除应满足每一处混凝土在初凝以前就被上一层新混凝土覆盖并捣实完毕外，还应考虑结构大小、钢筋疏密、预埋管道和地脚螺栓的留设、混凝土供应情况以及水化热等因素的影响，宜采用的方法有以下几种： （1）全面分层：即在第一层全面浇筑全部浇筑完毕后，再回头浇筑第二层，此时应使第一层混凝土还未初凝，如此逐层连续浇筑，直至完工为止。采用这种方案，适用于结构的平面尺寸一般不宜太大，施工时从短边开始，沿长边推进比较合适。必要时可分成两段，从中间向两端或从两端向中间同时进行浇筑。 （2）分段分层：混凝土浇筑时，先从底层开始，浇筑至一定距离后浇筑第二层，如此依次向前浇筑其他各层。由于总的层数较多，所以浇筑到顶后，第一层末端的混凝土还未初凝，又可以从第二段依次分层浇筑。这种方案适用于单位时间内要求供应的混凝土较少，不象第一种方案那样集中。这种方案适用于结构物厚度不太大而面积或长度较大的工程。

（3）斜面分层：要求斜面的坡度不大于1/3，适用于结构的长度大大超过厚度3倍的情况。混凝土从浇筑层下端开始，逐渐上移。

5、混凝土的浇筑振捣棒设前后两排，前排振捣棒振捣浇筑点混凝土，后排振捣棒振捣斜坡处混凝土。在构件边角处，采用振动模板的办法解决构件表面的蜂窝麻面。振捣棒插入点间距不大于40㎝，并插入下层10㎝，每孔振捣时间不宜少于10～15s，不得超过30s，以混凝土泛浆和不冒气泡为准。振捣棒应快插慢拔，使混凝土充分密实以保证混凝土密实性。

6、混凝土的振捣。混凝土振捣时做到快插慢拔，在振捣过程中，应将振捣棒上下略做抽动，以便上下振动均匀，插点有序，振捣时间要掌握好，一般控制在20～30S之间，宜在混凝土表面乏浆，不出现气泡为止。

7、加强混凝土的养护及测温工作。为防止混凝土内外温差过大，造成温度应力大于同期混凝土抗拉强度而产生裂缝，应根据当时的施工情况和环境气温，采用了“蓄水法”进行混凝土养护。具体做法是：先在混凝土表面覆盖双层麻袋，浇水湿润。待混凝土初凝后，在基础周围砌挡水，蓄水深10厘米，养护28天。

为及时掌握混凝土内部温度与表面温度的变化值，在基础内埋设测温点20个，深度分别设在板中及距表面10厘米处，分别测量中心最高温度和表面温度，测温管均露出混凝土表面12厘米。测温工作在混凝土浇筑完毕后开始进行，测温频率按持续28天考虑。具体安排是：前三天，每两小时测温1次；4天至8天，每4小时测温1次；9天至15天，每6小时测温1次；16天至20天，每12小时测温1次；21天至28天，每24小时测温1次。

3.4 构造设计上对大体积混凝土采取防裂措施 1、设置后浇带

施工后浇带的设置是目前大体积砼设计常用的方法，其主要作用是释放早期砼硬化过程中的收缩应力，减小砼收缩变形。施工后浇带宽为0.8～1.0米，间距30米左右，后浇带宜设在受力较小的部位，一般在跨度的三分之一处，并应避免在大跨度处设置。后浇带宜在两个月以后采用强度等级比原设计砼高一级的补偿收缩砼进行浇注。浇注时的温度宜低于主体砼浇筑时的温度，且宜低于25度。只要条件允许，后浇带浇注时间应尽量延后，后浇带砼浇注前应凿毛并清理干净，浇注时振捣密实，保湿保温养护。

2、充分利用混凝土在基坑有侧限条件，在混凝土中掺加微膨胀剂，使其在基坑约束下形成一定的预压力，补偿混凝土内部温度收缩产生的拉应力，从而有效的避免混凝土裂缝的产生。

3、大体积混凝土体积庞大，施工周期一般较长，依据结构受力情况可合理地确定混凝土评定验收龄期，打破正常标准 28d 的评定验收龄期，改为60d 或更多天，评定验收龄期充分考虑混凝土的后期强度，从而降低设计标号，达到减少混凝土水泥用量降低水化热的目的。

4、由于边界存在约束才会产生温度应力，采用改善边界约束的构造设计，如遇有约束强的岩石类地基、较厚的混凝土垫层等时，可在接触面上设滑动层来减少温度应力。在外约束的接触面上全部设滑动层，则可大大减弱外约束。 5、还应重视合理有益作用，可采用细而密的钢筋，使用焊接钢筋网，箍筋等合理措施，增配钢筋的扩张性。使混凝土的握裹力增强，所以混凝土中应尽量多使用钢筋，有效地提高混凝土抗裂性能。 3.5大体积混凝土产生裂缝的处理方法

虽然我们在施工中采取不少措施控制裂缝的产生，但由于各种原因，现浇大体积混凝土仍有裂缝发生，为了满足外观质量和使用安全，就必须对这些裂缝进行妥善的处理及修补，对不同的裂缝又有不同的处理方法。 3.5.1不降低混凝土承载力的裂缝处理

对不降低混凝土承载力的裂缝修补常采用表面修补法、填充密封法、低压注浆法。

(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所采用，常用的是沿混凝土裂缝表面铺设薄膜材料，一般可用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，可沿裂缝混凝土表面凿成V形或U形槽，使用树脂砂浆材料进行填充，也可使用水泥砂浆或沥青等材料。

(3)低压注浆法

当裂缝宽度较小且较深时，可采用将修补材料注入混凝土内部的修补方法，首先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。 3.5.2影响混凝土结构安全的裂缝处理

如果裂缝影响到结构安全，可采取围套加固法、钢箍加固法、粘贴加固法等结构加固法。此方法属结构加固，须经设计验算同意后方可进行。

(1)围套加固法

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，应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1～4毫米。

第四章 大体积混凝土质量通病的质量控制

4.1大体积混凝土质量通病的类型

大体积混凝土施工中质量问题除去主要的裂缝外，还有常见的质量通病：麻面、蜂窝、孔洞、混凝土强度不够等。这些质量缺陷也严重影响混凝土的外观质量和使用安全。

麻面现象：混凝土局部表面出现缺浆粗糙或形成许多小坑、麻点等，形成一个粗糙面，但无钢筋外露现象。

蜂窝现象：混凝土结构表面出现酥松、浆少石子多，石子之间出现空隙，形成蜂窝状的孔洞。

孔洞产生现象：混凝土结构内部有空腔，局部没有混凝土，或蜂窝特别大，钢筋局部或全部裸露。

混凝土强度不够产生的现象：同批混凝土的试件抗压强度平均值低于设计要求强度等级，或同批混凝土中个别试件强度值过高或过低，出现异常情况。

4.2大体积混凝土产生麻面的质量控制 4.2.1大体积混凝土产生麻面的原因分析

(1)模板粘贴物未清理干净，表面粗糙，折模时混凝土表面被粘掉。 (2)模板拼缝不严，堵塞不密实，局部出现漏浆。

(3)混凝土浇筑前，模板湿润不够，混凝土表面的水分被吸去，使混凝土失水过多，出现麻面现象。

(4)混凝土浇筑时振捣不密实，特别是大型结构，气泡末排出都集中在混凝土表面形成气泡孔。

4.2.2大体积混凝土产生麻面的控制与防治措施

(1)混凝土浇筑前，清冼模板表面的一切粘贴物，使其表面干净，并均匀地涂刷好脱模剂。

(2)在混凝土浇筑前，用水充分湿润模板，并冲洗模板内的一切杂物，防止混凝土表面失水过多形成麻面。

(3)模板缝隙要拼接严密，检查缝隙是否堵塞严实，防止漏浆。 (4)混凝土应分层浇筑振捣，严防漏振，振捣有序，排除气泡。

4.2.3大体积混凝土产生麻面的处理措施

清除麻面部位松散混凝土后，用清水将表面冲刷干净，充分湿润后用1：2水泥素浆抹平压光。

4.3、大体积混凝土产生蜂窝的质量控制 4.3.1大体积混凝土产生蜂窝的原因分析

(1)混凝土配合比不准确或砂、石、水泥计量错误，造成砂浆少石子多。 (2)混凝土搅拌时间不够，拌和不均匀，和易性较差。 (3)混凝土运输及下料不当，造成混凝土离析。

(4)振捣方法不当，下料与振捣配合不好，振捣不密实，或漏振。 (5)模板缝隙堵塞不严，造成漏浆，形成蜂窝。

4.3.2大体积混凝土产生蜂窝的控制与防治措施

(1)严格控制好混凝土配合比，经常检查，保证材料计量准确。 (2)控制好混凝土的拌和时间和均匀性，坍落度适合。 (3)模板缝隙应堵严，随时检查模板的支撑情况，防止漏浆。 (4)控制好混凝土浇筑高度，超过2ｍ时应设串筒或留槽。 (5)混凝土应分层浇筑分层振捣，防止漏振。

4.3.3大体积混凝土产生蜂窝的处理措施

(1)发现蜂窝后要经有关人员检查，不得随意处理，安排有修补经验的人员进行修补处理。修补后必须经过认真检查验收。

(2)小蜂窝，洗刷干净后用1：2水泥砂浆抹平压实。

(3)较大蜂窝，凿除松散石子或颗粒，尽量凿成喇叭口，用水冲洗干净，用高一级标号细石混凝土振实压光。

(4)蜂窝面积大的，先支模，再用高标号细石混凝土浇筑，振捣密实，加强养护。

4.4、大体积混凝土产生孔洞的质量控制 4.4.1大体积混凝土产生孔洞的原因分析

(1)钢筋稠密部位，特别是预埋件或预留孔洞部位，混凝土浇筑不顺畅，局部地方无法振捣密实，使混凝土无法充满模板而形成孔洞。

(2)浇筑时，混凝土的坍落度太小，甚至已初凝。

(3)混凝土出现离析，浆石分离，石子成堆，严重跑浆，又未及时进行振捣。 (4)混凝土浇筑方法不当，混凝土从高处倾落，自由高度太大，又未采取处理措施，造成混凝土产生离析。振捣不到位，形成松散状态，出现松散孔洞或特大蜂窝。

(5)不按施工顺序和工艺认真操作，造成漏振。 (6)错用外加剂，造成过早成型振实困难。

(7)大体积混凝土采用斜向分层浇筑，很可能造成底部附近混凝土孔洞或一次下料过多，同时振捣力量不足或振捣不当等也易造成孔洞。

4.4.2大体积混凝土产生孔洞的控制与防治措施

(1)在钢筋稠密处及关键和复杂部位，应采用细石混凝土浇筑，并认真进行振捣。

(2)采用正确的振捣方法，严防漏振。 (3)加强下料控制，保证混凝土不产生离析。

(4)加强施工管理和质量检查，控制好混凝土工程每道工序质量。

4.4.3大体积混凝土产生孔洞的处理措施

孔洞的处理，通常要经过监理和有关技术负责人共同检查后，视具体情况而确定处理方案。

(1)孔洞不大的情况，可凿除孔洞周围松动的石子和浮浆，用水清洗，然后浇比原混凝土高一级的细石混凝土，表面抹光即可。

(2)孔洞面积较大时，首先凿除孔洞内的松散石子和砂浆，用高压水冲干净，然后用高一级的细石混凝土浇筑，可掺适量的膨胀剂，并仔细振实，认真养护。

(3)需要支模的孔洞，浇筑前支牢模板，再浇筑混凝土。

(4)露筋较多时，先清理外露钢筋上的混凝土和铁锈，用水冲洗湿润后，压抹1：2水泥砂浆，然后再浇筑混凝土。

(5)混凝土孔洞情况非常严重的，必须要经过监理和相关部门共同检查分析，确定处理方案。

4.5大体积混凝土强度不够的质量控制 4.5.1大体积混凝土强度不够的原因分析

4.5.1.1原材料质量差

(1)水泥质量不良，主要反映在二个方面，第一水泥实际活性（强度）低，常见的有两种情况：一是水泥出厂质量差；二是保管条件差或贮存时间过长，水泥结块，活性降低而影响强度。第二方面水泥安定性不合格，导致混凝土强度不够。

(2)骨料（砂、石）质量不合格，石子本身强度不够，砂子含泥量超标。 (3)拌合水质量不合格。

(4)外加剂质量差，假冒伪劣产品，又未认真检测试验也可导致混凝土强度降低。

4.5.1.2混凝土配合比不当

随意套用配合比，用水量加大，水泥用量不足。砂石计量不准确，外加剂用

错。混凝土配合比是决定强度的重要因素之一，其中水灰比大小直接影响混凝土强度，因此要严格控制混凝土配合比的质量。

4.5.1.3混凝土施工工艺存在问题，主要反映在如下几个方面。 (1)混凝土拌制时间短且不均匀，影响强度。

(2)运输条件和运输设备差，运输距离较远，在运输中使混凝土产生离析。 (3)浇筑方法不当，成型振捣不密实。

(4)养护制度不良，湿度不够，早期缺水干燥或早期受冻，造成混凝土强度偏低。

4.5.1.4不按规定制做试块，且试块管理不善。

(1)混凝土试模保管不善，反复使用后产生变形，未及时修理或更换，试块几何尺寸不规则。

(2)不按规定制做试块，振捣不密实。 (3)试块养护管理不善，未经标准养护。 (4)有的试件被撞击，缺棱少角，或出现缝隙。

4.5.2大体积混凝土强度不够的处理措施

混凝土强度不够，在处理前，应综合考虑其承载能力、抗裂、刚度、抗渗耐久性，安全性等要求，选择适当的处理措施。

(1)确保原材料质量，严格控制不合格材料进场。

(2)水泥进场必须有出厂合格证，加强对水泥的贮存和使用管理。 (3)严格控制砂石级配，及含泥量，须经试验合格后方可使用。 (4)严格控制混凝土的配合比，保证计量准确。

(5)应按顺序拌制混凝土，要合理拌制，保证搅拌时间和均匀性。 (6)冬季施工要采取一定的预防措施，防止混凝土早期受冻。 (7)按规定认真制做试块，加强对试块的管理和养护。

(8)当混凝土强度偏低或试块强度合格而对结构实际强度有怀疑时，可采用非破损性检验方法（如回弹法、超声波法）来测定混凝土实际强度。

(9)测定后仍不能满足要求时，可按实际强度校核结构的安全度，研究处理方案，采取必要的加固补强措施。

第五章 以高层建筑大体积混凝土质量控制为例

高层建筑的基础多为桩基、箱基，有时二者结合应用。桩基承台或箱基底板皆属大体积混凝土，这些大体积砼基础结构，在施工时，不但要加以周密组织(做好网络计划)，而且还要保证其浇筑后的整体性，更要采取措施防止温度裂缝，这往往是浇筑大体积砼要解决的关键问题。 5.1高层建筑基础大体积混凝土的特点

高层建筑基础大体积混凝土如箱形基础和筏式底板，有以下特点：(1)均为地下或半地下建筑，有防水要求，钢筋混凝土必须控制裂缝开展，一般不存在承载力不足问题。(2)结构形式常采用现浇钢筋混凝土超静定结构，温差和收缩变化复杂约束作用较大，容易引起开裂。(3)超静定的地下建筑结构，一般都能满足承载力要求，有较大的安全度，控制温度收缩作用是控制裂缝的主要因素。(4)混凝土标号高，水泥用量多，水灰比大，收缩变形较大，经常会出现收缩裂缝。(5)这些结构一般均为配筋结构，其构造配筋率约为0.2%～0.5%，控制裂缝必须考虑钢筋作用。(6)水化热升温较高，降温散热较快，收缩和降温共同作用是引起混凝土裂缝的主要原因。(7)控制裂缝的方法主要是靠改进构造设计，合理配筋及改进浇筑方案，加强养护等方法提高结构的抗裂性能。(8)凡捣制厚大混凝土层时，必须要注意选择水泥的品种，如矿渣硅酸盐水泥、火山灰硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥。还有特性水泥，如耐酸水泥、耐热水泥、抗硅酸盐水泥、膨胀水泥、复合水泥、早强水泥等，是要根据它们的特性选择使用的。 5.2粗钢筋的连接和钢支架问题分析

高层建筑的基础配筋量都较大，上下两皮都配钢筋，而且每一皮又多为两层，双向配筋，这些钢筋的直径一般较大的为25mm以上，长度较长，一般都需要连接，粗钢筋的连接以对焊最为经济，速度也快，但不能把整根钢筋都在地面上用焊机对焊后再吊下坑去绑扎，因为长度过长无法吊运，人工搬运更困难，因此必须在坑内连接接头。这些接头的连接目前应用较多的是套筒冷压连接和锥螺纹套筒连接。前者要用液压设备使套筒冷压变形，紧紧扣住变形钢筋进行连接;后者要用测力扳手拧动钢筋旋入锥镖纹套筒达到一定的扭矩值。这两种连接方式都能满足要求。但同时也要注意使接头错开，不要在同一截面上。钢筋支架的作

用是支撑上皮钢筋和施工荷载，多用粗钢筋或型钢制作，底端与已绑扎好的下皮钢筋点焊固定，隔一定距离彼此间用剪刀撑固定，以防倾倒。 5.3模板型式的选择问题分析

大体积混凝土基础模板只有侧模，再就是电梯井等深坑的模板以及后浇带模板。基础侧模多用定型组合钢模板进行组拼，在地面上拼成一定尺寸的大块模板再进行组装。有时基础边线距离红线较近，施工支护结构后往往不再留有施工间隙(一般0.8m左右)，这时可采用砖模，即砌筑一砖至一砖半(基础高时)的砖墙，内表抹以水泥沙浆，用作基础侧模。用砖模时，浇筑基础混凝土后不再拆除，因而无法从侧面观察混凝土浇筑质量，为此需要事先取得建设单位和质监部门的认可。有时连砌筑砖模.也不可能，就用木板隔离后浇筑基础混凝土，侧压力直接传给支护结构的挡墙。模板工程施工问题分析模板是保证工程结构外形和尺寸的关键，而混凝土对模板的侧压力是确定模板尺寸的依据。大体积混凝土采用泵送工艺，其特点是速度快，浇筑面集中，不可能同时将混凝土均匀地分送到浇筑混凝土的各个部位，而使某一部分的混凝土升高很大，然后再移动输送管，依次浇筑另一部分的混凝土。因此采用泵送工艺的大体积混凝土的模板应根据实际受力状况，对模板和支撑系统等进行计算，以确保模板体系具有足够的强度和刚度。凡捣制厚大混凝土层时，必须要注意控制每次捣制混凝土的厚度，摊铺混凝土每次不能超过500mm，并注意施工时的操作方法。高层建筑基础大体积混凝土结构垫层面积较大，垫层浇筑后其面层不可能在同一水平面。因此宜在基础钢模板下端统长铺设一根50mm×100mm小方木，用水平仪找平，以确保基础钢模板安装后其上表面能在同一标高上。另外沿基纵向两侧及横向于混凝土浇筑最后结束的一侧，在小方木上开设50mm×300mm的排水孔，以便将大体积混凝土浇筑时产生的泌水和浮浆排出。箱形基础的底板模板，多将组合钢模板按照模板配板设计组装成大块模板进行安装，不足处以异形模板补充。模板要支撑牢固，防止在混凝土侧压力作用下产生变形。有的工程基础底板边线距离支护桩很近，难以支设模板，其底板侧模可用砌砖模代替。然而用砖砌模板混凝土浇筑后无法检查混凝土的浇筑质量，因此事先要与有关质量检查部门联系并取得许可。 5.4大体积混凝土的浇筑问题分析

采用泵送硅灌筑有利于加快浇筑速度，保证基础的整体性。泵有移动式泵车配布料杆和固定式泵配钢管输送两种。移动式泵车的臂长有限，高层输送有困难，用王基础和低层结构，高层用固定式配接水平与垂直输送钢管。施工过程中，要加强管理，若搅拌站、运输东、泵及输送管等任何一种设备的故障都会造成整个浇筑系统的中断，所以开班前必须对所有设备进行全面检查，还应对砂率、石子粒径、砼的塌落度进行科学的控制。另外，在泵送前用水泥砂浆润滑水平管道，灌筑完毕及时冲洗干净。搅拌第一盘时多加水泥以补偿硅的水泥损失，管道尽量少配弯头，固定要牢固，多采取一些防堵措施。砼多采用斜面分层一次浇筑到顶的浇筑方法，注意不要漏振，要及时排除硅的泌水，保证浇筑质量，在浇筑时还要注意保护测温用的元件和线路。 5.5防止产生温度裂缝的技术措施分析

大体积混凝土要着重防止产生温度裂缝，否则，轻则削弱截面，降低防水能力;重则破坏基础结构的整体性，降低承载能力。一旦产生温度裂缝再进行修补和加固是十分困难的。

造成温度裂缝的原因是水泥水化热，水泥水化热量大，浇筑后使混凝土内部温度升温过高，造成过大的内外温度差(大于25 ℃ )，产生内约束，在混凝土浇筑初期会使混凝土产生裂缝。混凝土内部温升过高，降温时降温很大，会产生较大的收缩，由于外约束的作用，在降温阶段也会产生温度裂缝。为此，要防止产生温度裂缝，设法降低水泥水化热是十分重要的。所以要选用水化热低的水泥品种(如矿渣硅酸盐水泥)，而且要尽量降低水泥用量，在这方面可采用60d的混凝土强度(即混凝土60d才达到设计强度，而不是通常的28d);掺加减水剂和粉煤灰;选用大直径的粗骨料和中粗砂等。掺加一定数量的微膨胀剂(如UEA)，对防止产生温度裂缝很有效。大体积混凝土浇筑后还需要测温。测温用热电偶测温元件，事先埋设于混凝土内有代表性的部位，用导线与测量仪器相连。混凝土浇筑产生水泥水化热后，就可及时测出混凝土内各点的升温值，以此来控制内外温差，避免混凝土开裂。

第五章 结论

大体积砼结构结构裂缝预防和控制是一门边缘科学, 也是一项系统工程,必须以材料、设计、施工和维护四个方面加以综合解决。设计方面,要积极采用先

进技术,配合成熟的技术措施,抗放兼施,以抗为主,在理论上提出可行的控制措施,在实践操作中采用切实可行的技术,在经济上合理节约。材料配置,施工组织方面,要科学组织,合理安排,确保大体积砼的质量,严格按照施工规范,施工操作规程操作,不断改进操作工艺,加强养护,以预防和减少大体积砼裂缝的产生,将工程裂缝损害控制到最小程度。

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