探讨大体积混凝土施工技术措施
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【摘要】大体积混凝土工程条件比较复杂，施工情况各异是，再加上原材料差异较大，研究控制温度变形裂缝就不单纯是结构问题，而且涉及结构计算、构造设计、材料组成和物理力学性质以及施工工艺等学科的综合问题。大体积混凝土施工中的关键是依靠科学的施工工艺、良好的施工组织，防止混凝土产生裂缝，施工过程中要采取的行之有效的措施。
【关键词】大体积；混凝土；施工；措施
所谓大体积混凝土是指结构中实体最小尺寸大于或等于1m的部位所用的混凝土。大体积混凝土基础一般具有体形复杂、配筋较密、施工技术和施工组织较复杂，加之混凝土强度较高，水泥单方用量多，水化热作用影响大等特点，除了必须满足强度、刚度、整体性和耐久性的要求外，还必须控制温度变形裂缝的开展。由于大体积混凝土工程条件较复杂，施工情况各异，再加上混凝土原材料差异较大，研究控制温度变形裂缝就不单纯是结构 ，而且涉及结构计算、构造设计、材料组成和物理力学性质以及施工工艺等多学科的综合问题。
大体积混凝土在浇筑后，由于水化热大、体积大，积聚在内部的水泥水化热不易散发，至使混凝土内部温度高，而混凝土表面由于散热快，形成内外温差，产生温度应力，从而在混凝土表面产生裂缝；当混凝土降温、硬化时，常又会产生收缩裂缝。因此，大体积混凝土施工中的关键是依靠科学和施工工艺、良好的施工组织，防止混凝土产生裂缝。要保证施工质量，根据笔者经验，在施工过程中一般考虑采取的措施主要有以下内容：
1 大体积混凝土配制
1.1 细骨料选用细度模数大于2.40的中砂，可掺WL-1型缓凝剂，内掺一定数量粉煤灰；粗骨料选用5~25mm和5~40mm连续级配砂石，优先选用5~40mm的碎石减少混凝土的收缩；严格控制骨料的含泥量，粗细骨料的含泥量分别控制在1%、2%以下，骨料的含泥量控制不仅有利于混凝土强度发展，而且有利于混凝土极限拉伸强度的提高，从而提高混凝土的抗裂能力。
1.2 外加剂宜用缓凝剂、减水剂；掺合料宜采用粉煤类、矿渣粉等。
1.3 大体积混凝土在保证混凝土强度及坍落度要求前得下，应提高掺合料及骨料的含量，以降低混凝土的抗裂能力。
1.4 水泥应尽量选用水化热低、凝结时间长的水泥，优先采用中热硅盐水水泥、低热矿渣硅酸水泥、大坝水泥、粉煤灰硅酸盐水泥、火山类质硅酸盐水泥等。但是，水化热低的矿渣水泥的析水性比其它水泥大，在浇筑层表面有大量水析出。这种泌水现象，不仅影响施工速度，同时影响施工质量。因析出的水聚集在上下两浇筑层表面间，使混凝土水灰比改变，而在掏水时又带走了一些砂浆，这样便形成了一层含量多的夹层，破坏了混凝土的粘结力和整体性。混凝土泌水性的大小与用水量有关，用水量多，泌水性大；且与温度高低有关，水完全析出的时间随温度的提高而缩短；此外，还与水泥的成分和细度有关。所以，在选用矿渣水泥时应考虑其泌水性能，并应在混凝土中掺入减水剂，以降低用水量。在施工中，应及时排出析水或拌制一些干硬性混凝土均匀浇筑在析水处，用振捣器振实后，再继续浇硬筑上一层混凝土。
2 混凝土的浇捣
2.1 根据混凝土体积及厚度的大小、施工作业面的大小、施工的难易程度等因素，确定施工工艺及人员、机具设备的用量，合理安排施工顺序，确保在混凝土初凝前浇筑下层。混凝土的浇筑可采用斜面分层布料方法施工，即“一次浇筑、一个坡度、分层浇筑、顺序推进、一次到顶。
2.2 对于厚度超过3m的大体积混凝土可采用分层连续浇筑，每次分层浇筑厚度小于400mm。每一层浇筑的混凝土必须在下层混凝土初凝之前振捣结束。上层混凝土振捣时，振捣棒必须插下层50mm左右，进行超深振捣。
2.3 根据混凝土每层用量来确定泵的数量及泵送能力，绝地保证混凝土供应速度大于混凝土初凝速度，确保混凝土在斜面处不出现裂缝。
2.4 在混凝土初凝前，用长刮扛刮平表面，并用木抹子搓毛压实，及时覆盖一层塑料薄膜，互相搭接不小于100mm，做到全覆盖，以保住混凝土内部水分。如温差过大，则必须适当增加保温措施。采取二次振捣工艺，在混凝土初凝之前进行第二振捣，可以提高混凝土的密实度和抗拉强度，减少混凝土收缩变形。
3 温度控制措施
3.1 保证施工质量，严格控制混凝土入模温度，提高混凝土的均匀性和抗裂性。采取长时间养护，规定合理的拆模时间，延缓降温时间和速度，充分发挥混凝土的“应力松弛效应“。
3.2 控制表面温度、保湿与养护，混凝土浇筑完毕等初凝后立即在表面洒水养护，并覆盖保温材料保温。
3.3 随时为施工提供温控信息，内外温差控制在25℃以内，根据温控监测结果，及时调整和改进温控措施，使混凝土的温度梯度和温度不至过大，以有效控制有害裂缝的出现。
4 施工技术措施
4.1 合理选择混凝土配合比，选择高质量的掺合料及外加剂，可以减少混凝土的水泥用量，减少水化热和收缩。
4.2 严格执行施工工艺标准及施工规范，确保混凝土振捣密实减小收缩变形，保证施工质量。
4.3 严格控制混凝土初凝时间，确保混凝土运输、浇筑及间歇的全部时间不应超过混凝土时间，同一施工段的混凝土应该连续浇筑，并应在底层混凝土初凝之前将上一层混凝土浇筑完毕。
4.4 通过采取措施降低混凝土内部所产生的温度应力和减小其外部所受约束力，从而达到控制温度裂缝的产生。如预埋冷却水管，降低混凝土内部温度；分块浇筑大体积混凝土，或在适当的位置设置施工后的浇带，以放松约束程度，减少温度应力；大体积混凝土基础与混凝土垫层之间设置滑动层以消除嵌固作用，释放约束应力。
5 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。
5.1 在施工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测温技术。
5.2 模板和保温层，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的覆盖措施。
5.3 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，对掺用缓凝型外剂或有抗渗要求的混凝土，不得少于14d.
5.4 为了确保新浇筑的混凝土有适宜的硬化条件，防止在早期由于干缩而产生裂缝，大体积混凝土浇筑完结后，应在12h内加以覆盖和浇水。普通硅酸盐拌制的混凝土养护时间不得少于14d；矿渣水泥、火山灰水泥等拌制的混凝土养护时间不得少于21d。
6 结束语
上述方法是多年施工的一些经验。要做好大体积混凝土施工，施工前必须要制定具体的施工方案，优化配合比设计，施工中改善施工施工技术措施，才能确保施工质量。
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