论文部分内容阅读
【摘 要】 通过对广洲联众2250热轧工程结构特点、约束条件的分析，结合裂缝控制的“抗”与“放”原则，制定裂缝控制的综合技术：
1、减少混凝土的温度收缩应力，通过水平分层、垂直分段、优化混凝土的配合比、利用混凝土的后期强度等措施来实现。
2、提高钢筋混凝土的抗拉强度，通过控制混凝土中石砂含泥量、改善结构配筋、加强混凝土的振捣和养护等措施来实现。
3、防止混凝土表面裂缝产生，通过对混凝土的泌水处理、二次振捣及加设构造钢筋来消除。
4、过程监控：通过对混凝土坍落度、入模温度、大气温度、混凝土的温升来控制和预测混凝土的温度收缩应力。
5、施工管理：通过严格的施工管理，确保技术措施有效贯彻。
【关键词】 大体积混凝土；温差；约束；温度和收缩应力；裂缝；控制
混凝土是一种由多种材料组成的人工石，其具有较高的抗压强度和良好的耐久性，但当结构应力超过抗拉强度时，便出现裂缝，而在大体积混凝土结构中，裂缝则是普遍存在的技术问题。
根据格里菲斯理论，由于混凝土内部的材料性质不完全相同，呈各向异性，所以混凝土内部的强度必定不能完全相同，存在弱强度区。当温度应力超过弱强度区混凝土的抗拉强度后，在此部位首先出现裂纹，并在应力集中处开始延伸发展。有害裂缝的出现将直接影响结构的整体性、耐久性和使用效果。在大体积混凝土的施工中，裂缝的控制贯穿施工的全过程，所以采取行之有效的措施控制有害裂缝的出现，是施工技术的关键。
一、大体积混凝土的裂缝原因分析
导致大体积混凝土产生裂缝的原因，一般分为三类：
①外荷载的直接应力引起的裂缝；
②结构次应力引起的裂缝；
③变形变化所引起的裂缝（温度、收缩等）。
对裂缝的控制范围一般为：
①无侵蚀介质、无抗渗要求时为0.3mm；
②轻微侵蚀介质、无抗渗要求时为0.2mm；
③严重侵蚀介质、有抗渗要求时为0.1mm。
1.1大体积混凝土温度裂缝产生的原因分析
大体积混凝土产生的裂縫主要是温度裂缝。大体积混凝土所释放的水化热，使结构内外产生较大的温差和收缩作用，由此造成的温差和收缩变形是导致混凝土出现裂缝的主要因素。
1.1.1水化热的影响
水化热是大体积混凝土产生裂缝的主要因素。大体积混凝土断面较厚，水泥水化释放的热量聚集在内部不宜散失。由于混凝土的导热能力较差，浇筑初期弹性模量和强度也很低，对水化热引起的急剧温升（混凝土内部的最高温度，多发生在浇筑后的3～5d）约束不大，相对温度应力也很小。随着混凝土龄期的增长，弹性模量增高，混凝土内部对降温收缩的约束也就愈来愈大，以致产生很大的温度应力。当混凝土的抗拉强度不足以抵抗温度应力时，混凝土内部便开始出现温度裂缝。
1.1.2外界气温的影响
外界气温的变化，对混凝土的温度变化有直接的影响。外界气温高，则其浇筑温度也高。而混凝土内部温度是水化热的绝对温度、浇筑温度和结构散热等各种温度的叠加。外界气温的降温幅度过大，则加剧了混凝土内层和外层的温度梯度，温度应力愈大。同时，混凝土内部水化产生的高温（一般温度可达60～65℃）持续时间较长，在高温作用下，热量不易散失，产生温度裂缝。
1.1.3约束条件
混凝土内部材料性质的不完全相同，非均匀的温度及收缩分布以及各质点变形的不均匀性而产生相互作用，对大体积混凝土所产生的温度变形，起到约束作用，产生应力。当应力达到某一数值时，引起裂缝。
由约束条件所引起的裂缝与混凝土的温度膨胀系数有关。
1.1.4导热系数
混凝土内部热量的散失，与其导热系数有一定的关系，水是水泥内部传导热量的主要途径，混凝土的水灰比过大，有助于水泥的水化，但易引起内部热量的集聚，于混凝土不利。
1.1.5施工方法的不当，也可导至混凝土裂缝产生。
①大体积混凝土施工时，模板承受混凝土的侧压力和振捣混凝土的振动力。因此，保证模板有足够的刚度和强度，防止模板承受荷载过大，产生变形，引起混凝土裂缝的开裂。施工过程中必须根据具体的受力情况，进行支撑体系的刚度计算，保证结构的安全与稳定，避免混凝土有害裂缝的出现。
②大体积混凝土结构的不密实性和钢筋保护层的过小，使空气中的水分和CO2渗透到混凝土内部，钢筋锈蚀而产生体积膨胀，并由于混凝土的收缩，养护不良，导至混凝土的干裂。
1.2温度裂缝控制措施
控制温度裂缝，降低混凝土发热的途径，除了采用低水化热的水泥外，还应在满足混凝土强度和坍落度的条件下，尽可能减少水泥用量，采用较小水灰比和较低的浇筑温度。因此，整个施工过程中，应重点进行降低初温、控制温升、延缓降温过程、减小内外温差、减少混凝土收缩、提高混凝土极限抗拉强度、改善约束条件和增加构造钢筋及减少水泥用量等。对混凝土原材料、搅拌工艺、保温养护及多环节采取一系列切实可行的技术措施，降低混凝土的搅拌温度，浇筑后保温，在混凝土中掺加外加剂及水平分层、垂直分段的施工方法，防止有害裂缝的出现。
1.2.1分层分段施工
大体积混凝土结构内部，由于水泥水化热产生温度和收缩应力的共同作用，使混凝土结构首先在内部低强度区内产生裂纹，随着龄期的增长，内部温度不断升高，极易在裂纹端部产生应力集中，并使裂纹扩展成为裂缝，给结构的正常使用带来危害。
分层分段施工，减少单次的混凝土浇筑量及浇筑体积，是降低混凝土内部温度的有效措施。
分层施工，不仅可以减轻约束作用，减少约束范围，也可以利用浇筑块的层面进行散热，调节混凝土内部温度的变化，使混凝土有自由伸缩的余地，降低混凝土内部温度，释放温度应力。同时给支模、绑扎钢筋、螺栓及预埋件安装、混凝土浇筑带来极大方便，并且提高材料的周转利用率，减少闲置时间，降低工程成本。 根据大体积混凝土的结构性质，分层厚度一般为1～3m。
1.2.2配合比及材料质量控制
1.2.2.1采用合理配合比，加强原材料质量控制
混凝土配合比在满足强度等级的前提下，力争降低水泥用量。对于C20混凝土，混凝土中水泥用量宜控制在260～300kg/m3。选择合理的配合比，防止干裂。
1.2.2.2外加剂
掺入水泥用量0.25%的木钙减水剂，可延缓水化热的释放速度，降低热峰值。同时减少10%左右的搅拌用水，延缓混凝土的初凝和终凝时间，防止混凝土集中浇筑时产生“冷缝”。
1.2.2.3掺加料
在混凝土中掺入水泥用量10%的粉煤灰，可提高混凝土的和易性和可泵性，并置换出部分水泥，降低水化热。
1.2.2.4水泥
选用低水化热水泥（优先选用强度等级为32.5Mpa的矿渣硅酸盐水泥），减少水泥用量，以降低混凝土内部温度，防止有害裂缝的出现。
1.2.2.5骨料
混凝土骨料，尽可能选用粒径为5～40mm的骨料。增加粒径，可减少水泥用量，控制混凝土收缩和泌水。骨料的有害成份，不仅降低混凝土的强度，并且有害杂质经一定时间的消化膨胀，发生开裂，产生剥落，导致混凝土结构的破坏。施工混凝土用骨料必须符合《普通混凝土用砂质量标准及检验方法》（JGJ52-92）及《普通混凝土用碎石或卵石质量标准及检验方法》（JGJ53-92）的规定。
1.2.3施工过程管理
组建临时的浇筑指挥管理系统，统筹协调各项工作，保证混凝土的连续浇筑。
二、工程实例
2.1工程概况
广洲联众2250热轧工程超大型箱形基础的结构形式，本工程主轧线、主电室及加热炉超大型箱形基础亦为整体自防水箱型基础，总长约667m，主轧跨和主电室处宽度近54m，加热炉处约96米，基础超长，中间不留伸缩缝、沉降缝，一般此类超长大体积砼基础往往出现由于砼收缩等因素引起的裂缝甚至是有危害的贯穿性裂缝，很难得到有效控制，加上基础底标高较深，地下水压力大，整个大型箱形基础的防水及裂缝控制的技术难度较大。我公司在多年的施工生产实践中对大体积砼施工工艺进行了专门研讨和试验，取得了圆满的成果，总结出高技术含量的《大体积砼施工工法》。在以往的施工生产中得到了多次的应用，取得了良好的社会效益和经济效益。最近，在广洲联众2250热轧工程中该工法的应用，确保了施工质量得到了业主的好评。
2.2施工方案
2.2.1施工方法：
该工程的基础属于大体积砼，裂缝的控制是关键。有害裂缝直接影响基础的整体性、防水性和耐久性。对于混凝土释放的水化热，会使基础内外产生较大的温差和收缩作用，由此造成的温度和收缩应力是导致混凝土出现裂缝的主要因素。施工中关键控制裂缝。
在大体积砼施工中，混凝土结构承受的温差有气温、水化热温差，一般混凝土入模后经过24～30小时即可达到最高温度，此温度比入模温度约高30～35℃，后经过10～15天降温至正常气温，在此期间混凝土进行收缩（占总收缩量的20%），进入“早期裂缝活动期”；往后约6个月内收缩完成60～80%，此期间进入“中期裂縫活动期”；至一年左右，收缩完成95%，此期间进入“后期裂缝活动期”。
如上所述，大体积混凝土结构最大温差是在施工期间出现，在此后的温差比较小、收缩也不大，同时各工程实践也表明，混凝土结构出现裂缝大都在“早期裂缝活动期”。由于结构长度是影响温度应力的因素之一，为了消减温度应力，可将总温差分为两部分，在第一部分温差发生时间内，把结构分为许多小段施工，可有效减少温度收缩应力；在施工后期再把这些分段施工的基础连成整体，承受第二部分温差和收缩，两部分的温差和收缩应力叠加小于混凝土设计抗拉强度。
大体积混凝土基础施工时，为减少混凝土的收缩和温度应力，同时给支模、绑钢筋、螺栓、预埋件和锚固架的安装、混凝土浇筑等创造有利条件，一般采取“垂直分段、水平分层”的施工方案，既施工时采取留置“后浇带”的方案或采取“跳仓法”施工。
有效控制超大箱形基础裂缝措施如下：
采用跳仓法施工；
合理加强构造配筋，横向钢筋变细加密；
优选混凝土配合比，降低水泥强度等级及水泥用量；
严格控制水灰比及现场坍落度在12cm之内；
加强保温保湿养护；
加强振捣，采用二次振摀、二次压光技术；
控制拆模时间，拆模后继续养护至混凝土里表温差趋于稳定为止（20天左右）；
尽早及时回填土，减少暴露时间。
2.2.2裂缝控制具体措施
1）配合比设计
优先选用低水化热和中水化热的水泥配制混凝土，如矿渣硅酸盐水泥，火山灰质硅酸盐水泥等；施工前同设计单位协商，经设计单位同意，利用混凝土60天的后期强度进行配合比设计，减少水泥用量；根据试验，每增减10kg水泥，其水化热将使混凝土的温度相应升降1℃；掺加相应的缓凝型减水剂，如木质素磺酸钙（掺量为水泥重量0.25%）等；掺入水泥重量10%～15%的粉煤灰；选择级配良好的粗细骨料，严格控制砂、石含泥量应<1%。
2）施工构造措施
在相应位置设置滑动层；采用分层或分块浇筑大体积混凝土；改善配筋合理配置构造筋。
建议设计院在配筋率不变的情况下调整超大箱型基础侧墙的构造钢筋减小钢筋直径、加密钢筋间距（Ф18@100），通长设置，放在受力筋的外侧，并在底板主筋上铺设一层Ф6@200的钢筋网。在施工缝处设置了钢止水板和快易收口钢板网的施工措施，确保跳仓块处施工缝的质量。
3）混凝土的浇筑 根据每次浇筑混凝土数量及基础平面尺寸，配备混凝土泵车及搅拌运输车，其数量应满足连续浇筑的要求，防止“冷缝”的出现；浇筑混凝土应连续进行，当必须间歇时，间歇时间应缩短，并应在前层混凝土凝结之前，将次层混凝土浇筑完毕；采取二次振捣法，浇筑后及时排除表面积水。
4）混凝土初温控制
选择较适宜的气温浇筑大体积混凝土，尽量避开炎热天气浇筑混凝土，夏季可采用低温水搅拌混凝土，对骨料进行覆盖，设置遮阳装置避免日光直晒，以降低混凝土拌合物的入模温度。
5）养护和温度控制
在每次混凝土浇筑完毕后及时采取保温养护措施，保温养护的持续时间，应根据温度应力加以控制确定，但不得少于15天；封闭与外界相连通的沟道和孔洞；在混凝土保温养护过程中，应对混凝土入模温度、混凝土浇筑块体的里外温差、升温曲线、降温速度及环境温度进行监测；当混凝土内外温差超过25℃时，应向基础内部预埋的冷却水管输入循环冷却水，降低混凝土水化热温度。
6）混凝土测温的布置范围以所选混凝土浇筑块体平面图对称轴线半条轴线为测温区，在测温区内温度测点呈平面布置；混凝土浇筑块体的外表温度，应以混凝土外表以内50mm处的温度为准；混凝土浇筑块体底表面的温度，应以混凝土浇筑块体底表面以上50mm处的温度为准。具体水平施工缝处置如图所示：
2.2.3过程质量控制
施工中实行挂牌上岗责任制，每道工序的责任人均列详细名单。
严格控制混凝土的塌落度，浇筑前混凝土的塌落度控制在12cm范围内，并每次浇筑混凝土时，开始施工时每车进行测试，塌落度稳定后每2小时测一次，坍落度超过规定要求时一律不准使用。
振捣采用分区定人振捣方式，每浇筑处配备2—3台振捣棒，并每一振捣棒配2人，防止工人过度疲劳，影響振捣；并且及时排除泌水。
混凝土压光后，及时覆盖塑料薄膜，然后再覆盖一定厚度的草袋或麻袋进行保温、保湿养护，养护时间不少于14天。同时根据测温结果（内外温差）调整草袋的覆盖层数。
拆模后，及时回填侧墙外的覆土，减少墙体内外温差，有效控制了后期混凝土裂缝的产生。
2.2.4砼的供应、浇筑
超大箱型基础经分块施工后，底板混凝土量仍较大，每块估计混凝土量约将达到3000m3左右，因基坑平面尺寸较大，浇筑方式将以水平输送管为主，局部配以布料泵车及溜槽作辅助浇筑。在基坑单侧设4台固定式混凝土泵车，采用水平输送管将混凝土浇筑到位，每根水平输送管控制浇筑宽度8m～10m左右；一台布料杆式泵车，主要浇筑离基础边较近的砼。同时准备1台备用泵车做替补，防止其中有的泵车发生故障影响混凝土浇筑。每台泵车按运距合理配置混凝土罐车（一般不低于1：4的配置）。
混凝土采用分层连续浇筑，每层厚度控制在300mm以内，浇筑时从一端浇起，采取拆管退后浇筑方式，即边拆卸水平输送管，边向后推进浇筑，每根水平输送管控制宽度为8.0m～10m左右，悬臂布料杆浇筑离基础边较近的砼。当端部混凝土浇筑到标高后，开始拆管向后推进，同时边浇筑边振捣，保证混凝土的和易性。
2.2.5大体积混凝土养护及测温控制温差的措施
因超大箱型基础底板厚度达到1.5m以上，每次混凝土浇注量将在3000立方左右，属大体积混凝土施工范围，除严格按照施工规范和设计要求做好混凝土的浇灌和养护工作外，尚应对混凝土的内部温度进行有效测定，为科学养护提供信息，作到信息化施工。根据测温结果及时调整养护方法，确保将混凝土内外温差控制在25℃以内，避免因水化热过大引起混凝土开裂，影响结构的防水性能。
2.2.6砼内部孔道的处理
基础内部沟道纵横交错，形成风速较大的通风孔道，加剧了孔道表面热量的散失，形成较大的温度梯度，同时加速了混凝土内部水份的蒸发，容易产生沿孔道横断面方向的裂缝，因此在混凝土养护阶段必须封闭好所有与外界直接连通的孔道。
2.3工程质量
热轧工程自2006年施工结束后，经历了热负荷试车和正式生产的检验，没出现有害裂缝，受到甲方的好评，为公司赢得了赞誉。
三、结束语
通过热轧工程大体积混凝土的实践表明，正确分析大体积混凝土产生裂缝的原因，并采取相应的技术措施，严格控制大体积混凝土的水泥用量、选用低水化热水泥、掺加合适的混合材料的外加剂、优化混凝土配合比、提高运输和搅拌质量、合理选用浇筑时间、完善混凝土浇筑工艺、加强混凝土振捣及养护工作、提高混凝土抗裂强度，完全可以控制和防止大体积混凝土有害裂缝的产生。
1、减少混凝土的温度收缩应力，通过水平分层、垂直分段、优化混凝土的配合比、利用混凝土的后期强度等措施来实现。
2、提高钢筋混凝土的抗拉强度，通过控制混凝土中石砂含泥量、改善结构配筋、加强混凝土的振捣和养护等措施来实现。
3、防止混凝土表面裂缝产生，通过对混凝土的泌水处理、二次振捣及加设构造钢筋来消除。
4、过程监控：通过对混凝土坍落度、入模温度、大气温度、混凝土的温升来控制和预测混凝土的温度收缩应力。
5、施工管理：通过严格的施工管理，确保技术措施有效贯彻。
【关键词】 大体积混凝土；温差；约束；温度和收缩应力；裂缝；控制
混凝土是一种由多种材料组成的人工石，其具有较高的抗压强度和良好的耐久性，但当结构应力超过抗拉强度时，便出现裂缝，而在大体积混凝土结构中，裂缝则是普遍存在的技术问题。
根据格里菲斯理论，由于混凝土内部的材料性质不完全相同，呈各向异性，所以混凝土内部的强度必定不能完全相同，存在弱强度区。当温度应力超过弱强度区混凝土的抗拉强度后，在此部位首先出现裂纹，并在应力集中处开始延伸发展。有害裂缝的出现将直接影响结构的整体性、耐久性和使用效果。在大体积混凝土的施工中，裂缝的控制贯穿施工的全过程，所以采取行之有效的措施控制有害裂缝的出现，是施工技术的关键。
一、大体积混凝土的裂缝原因分析
导致大体积混凝土产生裂缝的原因，一般分为三类：
①外荷载的直接应力引起的裂缝；
②结构次应力引起的裂缝；
③变形变化所引起的裂缝（温度、收缩等）。
对裂缝的控制范围一般为：
①无侵蚀介质、无抗渗要求时为0.3mm；
②轻微侵蚀介质、无抗渗要求时为0.2mm；
③严重侵蚀介质、有抗渗要求时为0.1mm。
1.1大体积混凝土温度裂缝产生的原因分析
大体积混凝土产生的裂縫主要是温度裂缝。大体积混凝土所释放的水化热，使结构内外产生较大的温差和收缩作用，由此造成的温差和收缩变形是导致混凝土出现裂缝的主要因素。
1.1.1水化热的影响
水化热是大体积混凝土产生裂缝的主要因素。大体积混凝土断面较厚，水泥水化释放的热量聚集在内部不宜散失。由于混凝土的导热能力较差，浇筑初期弹性模量和强度也很低，对水化热引起的急剧温升（混凝土内部的最高温度，多发生在浇筑后的3～5d）约束不大，相对温度应力也很小。随着混凝土龄期的增长，弹性模量增高，混凝土内部对降温收缩的约束也就愈来愈大，以致产生很大的温度应力。当混凝土的抗拉强度不足以抵抗温度应力时，混凝土内部便开始出现温度裂缝。
1.1.2外界气温的影响
外界气温的变化，对混凝土的温度变化有直接的影响。外界气温高，则其浇筑温度也高。而混凝土内部温度是水化热的绝对温度、浇筑温度和结构散热等各种温度的叠加。外界气温的降温幅度过大，则加剧了混凝土内层和外层的温度梯度，温度应力愈大。同时，混凝土内部水化产生的高温（一般温度可达60～65℃）持续时间较长，在高温作用下，热量不易散失，产生温度裂缝。
1.1.3约束条件
混凝土内部材料性质的不完全相同，非均匀的温度及收缩分布以及各质点变形的不均匀性而产生相互作用，对大体积混凝土所产生的温度变形，起到约束作用，产生应力。当应力达到某一数值时，引起裂缝。
由约束条件所引起的裂缝与混凝土的温度膨胀系数有关。
1.1.4导热系数
混凝土内部热量的散失，与其导热系数有一定的关系，水是水泥内部传导热量的主要途径，混凝土的水灰比过大，有助于水泥的水化，但易引起内部热量的集聚，于混凝土不利。
1.1.5施工方法的不当，也可导至混凝土裂缝产生。
①大体积混凝土施工时，模板承受混凝土的侧压力和振捣混凝土的振动力。因此，保证模板有足够的刚度和强度，防止模板承受荷载过大，产生变形，引起混凝土裂缝的开裂。施工过程中必须根据具体的受力情况，进行支撑体系的刚度计算，保证结构的安全与稳定，避免混凝土有害裂缝的出现。
②大体积混凝土结构的不密实性和钢筋保护层的过小，使空气中的水分和CO2渗透到混凝土内部，钢筋锈蚀而产生体积膨胀，并由于混凝土的收缩，养护不良，导至混凝土的干裂。
1.2温度裂缝控制措施
控制温度裂缝，降低混凝土发热的途径，除了采用低水化热的水泥外，还应在满足混凝土强度和坍落度的条件下，尽可能减少水泥用量，采用较小水灰比和较低的浇筑温度。因此，整个施工过程中，应重点进行降低初温、控制温升、延缓降温过程、减小内外温差、减少混凝土收缩、提高混凝土极限抗拉强度、改善约束条件和增加构造钢筋及减少水泥用量等。对混凝土原材料、搅拌工艺、保温养护及多环节采取一系列切实可行的技术措施，降低混凝土的搅拌温度，浇筑后保温，在混凝土中掺加外加剂及水平分层、垂直分段的施工方法，防止有害裂缝的出现。
1.2.1分层分段施工
大体积混凝土结构内部，由于水泥水化热产生温度和收缩应力的共同作用，使混凝土结构首先在内部低强度区内产生裂纹，随着龄期的增长，内部温度不断升高，极易在裂纹端部产生应力集中，并使裂纹扩展成为裂缝，给结构的正常使用带来危害。
分层分段施工，减少单次的混凝土浇筑量及浇筑体积，是降低混凝土内部温度的有效措施。
分层施工，不仅可以减轻约束作用，减少约束范围，也可以利用浇筑块的层面进行散热，调节混凝土内部温度的变化，使混凝土有自由伸缩的余地，降低混凝土内部温度，释放温度应力。同时给支模、绑扎钢筋、螺栓及预埋件安装、混凝土浇筑带来极大方便，并且提高材料的周转利用率，减少闲置时间，降低工程成本。 根据大体积混凝土的结构性质，分层厚度一般为1～3m。
1.2.2配合比及材料质量控制
1.2.2.1采用合理配合比，加强原材料质量控制
混凝土配合比在满足强度等级的前提下，力争降低水泥用量。对于C20混凝土，混凝土中水泥用量宜控制在260～300kg/m3。选择合理的配合比，防止干裂。
1.2.2.2外加剂
掺入水泥用量0.25%的木钙减水剂，可延缓水化热的释放速度，降低热峰值。同时减少10%左右的搅拌用水，延缓混凝土的初凝和终凝时间，防止混凝土集中浇筑时产生“冷缝”。
1.2.2.3掺加料
在混凝土中掺入水泥用量10%的粉煤灰，可提高混凝土的和易性和可泵性，并置换出部分水泥，降低水化热。
1.2.2.4水泥
选用低水化热水泥（优先选用强度等级为32.5Mpa的矿渣硅酸盐水泥），减少水泥用量，以降低混凝土内部温度，防止有害裂缝的出现。
1.2.2.5骨料
混凝土骨料，尽可能选用粒径为5～40mm的骨料。增加粒径，可减少水泥用量，控制混凝土收缩和泌水。骨料的有害成份，不仅降低混凝土的强度，并且有害杂质经一定时间的消化膨胀，发生开裂，产生剥落，导致混凝土结构的破坏。施工混凝土用骨料必须符合《普通混凝土用砂质量标准及检验方法》（JGJ52-92）及《普通混凝土用碎石或卵石质量标准及检验方法》（JGJ53-92）的规定。
1.2.3施工过程管理
组建临时的浇筑指挥管理系统，统筹协调各项工作，保证混凝土的连续浇筑。
二、工程实例
2.1工程概况
广洲联众2250热轧工程超大型箱形基础的结构形式，本工程主轧线、主电室及加热炉超大型箱形基础亦为整体自防水箱型基础，总长约667m，主轧跨和主电室处宽度近54m，加热炉处约96米，基础超长，中间不留伸缩缝、沉降缝，一般此类超长大体积砼基础往往出现由于砼收缩等因素引起的裂缝甚至是有危害的贯穿性裂缝，很难得到有效控制，加上基础底标高较深，地下水压力大，整个大型箱形基础的防水及裂缝控制的技术难度较大。我公司在多年的施工生产实践中对大体积砼施工工艺进行了专门研讨和试验，取得了圆满的成果，总结出高技术含量的《大体积砼施工工法》。在以往的施工生产中得到了多次的应用，取得了良好的社会效益和经济效益。最近，在广洲联众2250热轧工程中该工法的应用，确保了施工质量得到了业主的好评。
2.2施工方案
2.2.1施工方法：
该工程的基础属于大体积砼，裂缝的控制是关键。有害裂缝直接影响基础的整体性、防水性和耐久性。对于混凝土释放的水化热，会使基础内外产生较大的温差和收缩作用，由此造成的温度和收缩应力是导致混凝土出现裂缝的主要因素。施工中关键控制裂缝。
在大体积砼施工中，混凝土结构承受的温差有气温、水化热温差，一般混凝土入模后经过24～30小时即可达到最高温度，此温度比入模温度约高30～35℃，后经过10～15天降温至正常气温，在此期间混凝土进行收缩（占总收缩量的20%），进入“早期裂缝活动期”；往后约6个月内收缩完成60～80%，此期间进入“中期裂縫活动期”；至一年左右，收缩完成95%，此期间进入“后期裂缝活动期”。
如上所述，大体积混凝土结构最大温差是在施工期间出现，在此后的温差比较小、收缩也不大，同时各工程实践也表明，混凝土结构出现裂缝大都在“早期裂缝活动期”。由于结构长度是影响温度应力的因素之一，为了消减温度应力，可将总温差分为两部分，在第一部分温差发生时间内，把结构分为许多小段施工，可有效减少温度收缩应力；在施工后期再把这些分段施工的基础连成整体，承受第二部分温差和收缩，两部分的温差和收缩应力叠加小于混凝土设计抗拉强度。
大体积混凝土基础施工时，为减少混凝土的收缩和温度应力，同时给支模、绑钢筋、螺栓、预埋件和锚固架的安装、混凝土浇筑等创造有利条件，一般采取“垂直分段、水平分层”的施工方案，既施工时采取留置“后浇带”的方案或采取“跳仓法”施工。
有效控制超大箱形基础裂缝措施如下：
采用跳仓法施工；
合理加强构造配筋，横向钢筋变细加密；
优选混凝土配合比，降低水泥强度等级及水泥用量；
严格控制水灰比及现场坍落度在12cm之内；
加强保温保湿养护；
加强振捣，采用二次振摀、二次压光技术；
控制拆模时间，拆模后继续养护至混凝土里表温差趋于稳定为止（20天左右）；
尽早及时回填土，减少暴露时间。
2.2.2裂缝控制具体措施
1）配合比设计
优先选用低水化热和中水化热的水泥配制混凝土，如矿渣硅酸盐水泥，火山灰质硅酸盐水泥等；施工前同设计单位协商，经设计单位同意，利用混凝土60天的后期强度进行配合比设计，减少水泥用量；根据试验，每增减10kg水泥，其水化热将使混凝土的温度相应升降1℃；掺加相应的缓凝型减水剂，如木质素磺酸钙（掺量为水泥重量0.25%）等；掺入水泥重量10%～15%的粉煤灰；选择级配良好的粗细骨料，严格控制砂、石含泥量应<1%。
2）施工构造措施
在相应位置设置滑动层；采用分层或分块浇筑大体积混凝土；改善配筋合理配置构造筋。
建议设计院在配筋率不变的情况下调整超大箱型基础侧墙的构造钢筋减小钢筋直径、加密钢筋间距（Ф18@100），通长设置，放在受力筋的外侧，并在底板主筋上铺设一层Ф6@200的钢筋网。在施工缝处设置了钢止水板和快易收口钢板网的施工措施，确保跳仓块处施工缝的质量。
3）混凝土的浇筑 根据每次浇筑混凝土数量及基础平面尺寸，配备混凝土泵车及搅拌运输车，其数量应满足连续浇筑的要求，防止“冷缝”的出现；浇筑混凝土应连续进行，当必须间歇时，间歇时间应缩短，并应在前层混凝土凝结之前，将次层混凝土浇筑完毕；采取二次振捣法，浇筑后及时排除表面积水。
4）混凝土初温控制
选择较适宜的气温浇筑大体积混凝土，尽量避开炎热天气浇筑混凝土，夏季可采用低温水搅拌混凝土，对骨料进行覆盖，设置遮阳装置避免日光直晒，以降低混凝土拌合物的入模温度。
5）养护和温度控制
在每次混凝土浇筑完毕后及时采取保温养护措施，保温养护的持续时间，应根据温度应力加以控制确定，但不得少于15天；封闭与外界相连通的沟道和孔洞；在混凝土保温养护过程中，应对混凝土入模温度、混凝土浇筑块体的里外温差、升温曲线、降温速度及环境温度进行监测；当混凝土内外温差超过25℃时，应向基础内部预埋的冷却水管输入循环冷却水，降低混凝土水化热温度。
6）混凝土测温的布置范围以所选混凝土浇筑块体平面图对称轴线半条轴线为测温区，在测温区内温度测点呈平面布置；混凝土浇筑块体的外表温度，应以混凝土外表以内50mm处的温度为准；混凝土浇筑块体底表面的温度，应以混凝土浇筑块体底表面以上50mm处的温度为准。具体水平施工缝处置如图所示：
2.2.3过程质量控制
施工中实行挂牌上岗责任制，每道工序的责任人均列详细名单。
严格控制混凝土的塌落度，浇筑前混凝土的塌落度控制在12cm范围内，并每次浇筑混凝土时，开始施工时每车进行测试，塌落度稳定后每2小时测一次，坍落度超过规定要求时一律不准使用。
振捣采用分区定人振捣方式，每浇筑处配备2—3台振捣棒，并每一振捣棒配2人，防止工人过度疲劳，影響振捣；并且及时排除泌水。
混凝土压光后，及时覆盖塑料薄膜，然后再覆盖一定厚度的草袋或麻袋进行保温、保湿养护，养护时间不少于14天。同时根据测温结果（内外温差）调整草袋的覆盖层数。
拆模后，及时回填侧墙外的覆土，减少墙体内外温差，有效控制了后期混凝土裂缝的产生。
2.2.4砼的供应、浇筑
超大箱型基础经分块施工后，底板混凝土量仍较大，每块估计混凝土量约将达到3000m3左右，因基坑平面尺寸较大，浇筑方式将以水平输送管为主，局部配以布料泵车及溜槽作辅助浇筑。在基坑单侧设4台固定式混凝土泵车，采用水平输送管将混凝土浇筑到位，每根水平输送管控制浇筑宽度8m～10m左右；一台布料杆式泵车，主要浇筑离基础边较近的砼。同时准备1台备用泵车做替补，防止其中有的泵车发生故障影响混凝土浇筑。每台泵车按运距合理配置混凝土罐车（一般不低于1：4的配置）。
混凝土采用分层连续浇筑，每层厚度控制在300mm以内，浇筑时从一端浇起，采取拆管退后浇筑方式，即边拆卸水平输送管，边向后推进浇筑，每根水平输送管控制宽度为8.0m～10m左右，悬臂布料杆浇筑离基础边较近的砼。当端部混凝土浇筑到标高后，开始拆管向后推进，同时边浇筑边振捣，保证混凝土的和易性。
2.2.5大体积混凝土养护及测温控制温差的措施
因超大箱型基础底板厚度达到1.5m以上，每次混凝土浇注量将在3000立方左右，属大体积混凝土施工范围，除严格按照施工规范和设计要求做好混凝土的浇灌和养护工作外，尚应对混凝土的内部温度进行有效测定，为科学养护提供信息，作到信息化施工。根据测温结果及时调整养护方法，确保将混凝土内外温差控制在25℃以内，避免因水化热过大引起混凝土开裂，影响结构的防水性能。
2.2.6砼内部孔道的处理
基础内部沟道纵横交错，形成风速较大的通风孔道，加剧了孔道表面热量的散失，形成较大的温度梯度，同时加速了混凝土内部水份的蒸发，容易产生沿孔道横断面方向的裂缝，因此在混凝土养护阶段必须封闭好所有与外界直接连通的孔道。
2.3工程质量
热轧工程自2006年施工结束后，经历了热负荷试车和正式生产的检验，没出现有害裂缝，受到甲方的好评，为公司赢得了赞誉。
三、结束语
通过热轧工程大体积混凝土的实践表明，正确分析大体积混凝土产生裂缝的原因，并采取相应的技术措施，严格控制大体积混凝土的水泥用量、选用低水化热水泥、掺加合适的混合材料的外加剂、优化混凝土配合比、提高运输和搅拌质量、合理选用浇筑时间、完善混凝土浇筑工艺、加强混凝土振捣及养护工作、提高混凝土抗裂强度，完全可以控制和防止大体积混凝土有害裂缝的产生。