EPC项目中对大体积混凝土墙身浇筑质量管理

孟祥成 中交水运规划设计院有限公司

1.工程概述

京杭运河湖西航道（二级坝～苏鲁界）改造工程，采用EPC总承包模式，锚泊区工程岸线长1500m，宽100m，前沿距航道中心线距离为131m，设计水深为4.2m。采用丁靠和顺靠组合的靠泊方式，对应的结构方案采用连片重力式+独立靠船墩的组合式布置。

直立式结构采用素砼重力式结构，标准段结构顶高程34.90m，为适应高水位停船的需求，每隔30m在驳岸顶部局部5m长度范围加高至36.3m，结构后回填土高程平现状滩地高程；墩式段采用C25素砼墩式结构，结构顶高程36.30m，自驳岸前沿线往后以1：3边坡接至原地面。

2.工程难点分析

根据高程不同，单个墙身结构段混凝土方量达400～800m3不等。浇筑方法采用大型移动模板支护一次性浇筑施工，属于大体积混凝土；浇筑方式采用混凝土泵车泵送，插入式振捣棒人工振捣浇筑方式；计划施工时间为6月到12月，时间跨度从夏季到冬季，施工技术难度大大增加。工程大体积混凝土浇筑常见质量难题有：

（1）大体积素混凝土裂缝的控制难；

（2）结构段一次浇筑，易出现不均匀沉降问题；

（3）混凝土表面尤其斜坡面易出现蜂窝麻面现象；

（4）跨季节施工，混凝土养护方法不同。

3.解决措施

针对本工程混凝土浇筑质量难题在施工过程中着重从以下几方面解决。

3.1 混凝土防裂措施

大体积混凝土裂缝产生的主要原因是水泥和水在凝固过程中产生大量的水化热反应，因此在保证混凝土强度达到设计要求的情况下，尽量优化混凝土配合比，减少水泥和水的用量，尤其是水的用量。施工准备阶段需加强对原材料控制，遵照配比施工，确保级配合理。

3.1.1 混凝土材料控制

采用5～10mm、10～31.5mm级配碎石。砂采用中粗砂。

3.1.2 混凝土浇筑温度控制

（1）水泥提前一周以上入罐，浇筑水泥温度≤50°。

（2）拌合用水采用深井水等方法降低混凝土的入仓温度，实测水温为18℃。

（3）合理选用浇筑混凝土的时间，尽量避开高温时段，选择低温日子浇筑，特别是结构物中下部温升较高的部位，尽量安排在气温较低时刻进行浇筑。

（4）混凝土泵送浇筑时，当出泵口温度高于当时环境气温时，输送管道无需保温，利于混凝土散热；若出泵口温度低于当时环境气温，则输送管道需进行保温，减少外部热量的影响。

（5）布置降温管强制降温。采用φ50钢丝软管，间距1m均匀布置，总长度80m，进水口段适当加长，并根据现场测温结果随时调整冷却水管的出水量，防止混凝土由于降温过快而出现裂缝，保证进水水温与混凝土温度差不超过25℃。

（6）混凝土温差控制。在每段墙身混凝土表面、中间、底部埋设测温线一组，在浇筑完成及浇筑过程中，由专门测量人员定时测量、记录。

3.2 大体积混凝土施工过程控制

首件墙身施工完成后，经实测，混凝土最高温升68℃，表面温度42℃，气温35℃；拆模检查发现，墙身出现部分横向1～2m长的细微裂缝、墙背混凝土表面气泡较多、墙前大面混凝土局部色差较大等病害；在裂缝发展停止后，对裂缝情况进行了检测，实测裂缝宽度0.06～0.18mm，最大宽度0.18mm，深度3.0～107mm，最大深度107mm区域无钢筋等影响混凝土质量的因素，不影响结构安全，待后续采取适当措施处理即可。

为了保证下一步施工有效控制混凝土温差，减少混凝土裂缝现象，通过以下措施控制混凝土施工质量：

（1）严控配合比，适当加减水剂，在保证塌落度要求的前提下，减少用水量；另外合理降低混凝土坍落度，可降至140±20mm，从而有效降低水化热；

（2）适当调整配合比，混凝土拌制时，掺加适量缓凝剂，有效减缓混凝土水化热集中发热时间，有效减低混凝土内部最高温度。

（3）对混凝土骨料、拌合水采取适当降温措施，骨料全部采取覆盖措施，减少日晒，有效减低混凝土入模温度，保证混凝土入模温度不高于30°；

（4）逐车测量混凝土入模温度，控制入模最高温度≤30℃；可考虑组织夜间浇筑施工，有效保障混凝土入模温度，避开白天高温时间段浇筑混凝土；

（5）混凝土宜连续均匀浇筑，适当放缓浇筑速度；浇筑过程中加强搅拌站设备管理和罐车运输管理，保证混凝土连续供应；

混凝土配合比调整后，实测已完成三段墙身混凝土最高温升62～64℃，表面温度45～47℃，环境气温32～35℃；拆模检查发现，混凝土表面裂缝、气泡现象明显减少，效果明显。

3.3 墙身不均匀沉降控制

墙身施工前，在底板四角设置四个沉降位移观测点，记录底板原始高程、坐标；待墙身浇筑过程中，随时监测观测点情况，并做好记录，根据观测记录数据，适当调整混凝土浇筑速度，避免墙身沉降过快、沉降不均；单块墙身施工完成后，将沉降观测点移至连片式墙身顶部距离沉降缝和垂直面30cm处，继续观测，直至墙身基本稳定。

3.4 混凝土气泡、蜂窝麻面控制

模板与混凝土接触面脱模剂的选择与混凝土表面出现蜂窝麻面现象有着一定的关系，目前建筑市场脱模剂产品良莠不齐，性能差别很大，若使用油性脱模剂，由于其对气泡有较大的吸附性，混凝土内气泡与其接触后，会吸附在模板面上难已脱落；水性脱模剂吸附性较小，但也对气泡有一定的吸附作用，导致内部气泡无法完全排出，最终影响混凝土结构观感效果；自密性脱模剂吸附性较小，可有效防止气泡聚集；因此，根据本工程模板特点及使用效果，选取自密性脱模剂。

模板表面的光滑程度也是气泡产生的原因之一，因后墙为斜面结构，不利于气泡的排出，因此气泡多是正常现象，为减少气泡现象，要求加强对模板的清理打磨工作，保证模板的光滑度；加强混凝土振捣，充分振捣，便于气泡及时排出。

3.5 混凝土养护

直立式结构混凝土侧模拆模后即可养护，本工程采取全面覆盖土工布洒水养护，洒水频率主要以砼表面充分吸湿、始终湿润为依据，避免湿干不均，导致裂缝现象；养护天数≥14d；养护用水采用基坑降水井内抽取的地下水，由专人负责管理。本工程持续夏季、秋季、冬季三个季节，对于不同季节采用不同的养护方法：主要考虑夏季和冬季。

3.5.1 夏季养护

夏季影响大体积混凝土养护质量的主要要素为温度、湿度和养护时间，对浇完的墙身暴露面采取覆盖土工布遮阳、挡风措施，以控制温度和干热风影响。

连片式墙身在拆模后立即采用土工布覆盖，顶部设置淋水管不间断洒水养护，降水井的水进行预先自然加热处理，使养护用水与混凝土表面温差≤15℃；土工布用钢钉固定到混凝土面上，保证与混凝土面密贴和不被风刮开；不间断洒水有效保证了混凝土表面始终处于湿润状态。

3.5.2 冬季养护

冬季养护，温度低于5℃时严禁洒水，采取临水面采用喷养护液进行养护，临土面砼采取薄膜+泡沫保温+土工布覆盖保温保湿养护。浇筑混凝土前，四周先利用模架加钢管做骨架搭设暖棚，用篷布围起，只留顶部不封闭，方便混凝土入模；在棚内放置煤炉加温；浇筑过程中，经常检测棚内温度，保证棚内混凝土温度不低于5℃；浇筑完毕后，将暖棚顶部用篷布全密闭。为了防止大风将篷布刮起，造成暖棚热量损失，利用铁丝将篷布固定在暖棚骨架上。棚内的煤炉指定专人看管，不得熄灭，并适当增减煤炉数量，严格控制棚内温度保证不低于5℃，直至混凝土强度达到设计强度40%以上。

4.结束语

本工程墙身大体积混凝土施工过程中，通过分析施工难点，加强原材料质量把控、控制混凝土施工质量及加强养护等多种施工措施，把温度控制在规范要求偏差范围内，大大减少了温度裂缝的出现，有效地降低了大体积混凝土质量通病问题，工程质量有了较大提高，同时为后续大体积混凝土的施工提供了成熟的管理经验。