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摘要：随着建筑体量的不断扩大，从而出现大体积混凝土出现，而大体积承台及其底板就是其中一种情况，鉴于承台与底板的混凝土施工的重要性，通过针对大体积混凝土的特点，提出防治各种质量通病的施工技术，为同类工程提供参考借鉴。
关键词：土建施工；大体积混凝土；施工监控；温度应力
中图分类号：TU37 文献标识码：A 文章编号：
工程概况
本工程为广东省广州市珠江新城核心区的市政交通项目，其主体土建施工以及施工总承包管理需配合服务二级标准，本工程施工内容主要包括该珠江新城核心区市政交通项目的2区、3区、4区和10区，总建筑面积约为20万平方米，其中包括长约520米的花城大道隧道和500米的金穗路掉头隧道。本工程采用的承台截面尺有7800×2200×2800mm、7293×2400×3000mm、7600×2600×3000mm、6900×2400×3500mm、2800×2800×3900mm、8702×2400×1700mm等，而地梁截面采用的尺寸有1600×3850mm、1600×3000mm、1200×2700mm等，可见，本工程的桩承台和地梁等尺寸较大，属于大体积混凝土结构范畴，故需要在项目实施中考虑大体积承台混凝土的施工问题，且同时为本文提供了现实依据。
配合比的优化及其控制实施
大体积混凝土浇筑完毕后，由于水泥水化热作用所放出的热量使混凝土表面与内部收缩不一致，将产生很大的拉应力，但因混凝土的早强和弹性模量很低，混凝土会出现裂缝。因此，要合理选择混凝土的配合比，尽量选用水化热低的水泥，并在满足设计强度要求的前提下，尽可能减少水泥用量，以减少混凝土的水化热。施工时采用普通硅酸盐水泥，可加入适量的粉煤灰，且控制水泥和粉煤灰的总用量（以设计审批确定的配合比为准）。同时也可掺加缓凝减水剂，推迟水化热的峰值期。要求各混凝土供应商必须采用相同的原材料和外加剂，并使用相同的拌合物配合比。混凝土选用的材料、配合比对混凝土的性能有较大的影响，要经过不断的试验并经过监理确认才能使用。加强与混凝土供应商的沟通，要求其在配合比设计时按照以下原则执行：在满足混凝土设计强度及可泵性的前提下，设计配合比应尽可能减少水泥用量并合理选用减水剂；根据混凝土的输送距离和高度，到场卸料口坍落度控制在12cm～14cm以内。
对于混凝土供应商则要求其采取以下的控温措施预冷却骨料：砂、石骨料堆放应采用隔热防晒措施，防止太阳直晒；在砂石仓均匀分布喷雾水管，便于使砂石能够充分喷雾湿润，降低砂石的温度。同时为了有效地降低水泥的温度，混凝土供应商应提前将一次浇筑所需的水泥储存一段时间的措施，降低由于厂家生产后直接运到搅拌站的水泥温度。针对本工程地处南方地区，考虑到浇筑期间为8月～12月，广州气温在25~36℃之间，可适量加冰水降低混凝土的出机温度。
大体积混凝土施工实施策略
针对本工程底板面积、体积较大情况，底板混凝土施工以及以及质量控制工作的难度加大，为确保混凝土浇筑质量，除采用合理的施工工艺、裂缝控制措施外，还需考虑混凝土供应情况、道路运输等因素，并制定包括天气变化因素在内的可能导致混凝土浇筑中断的应急措施。
3.1混凝土浇筑策略
对于本工程底板混凝土采用“斜面分层法”进行浇筑，并用插入式振动棒振捣密实，具体操作示意见图1所示：
（1）板厚≤500mm （2）板厚≥500mm
图1对于底板不同厚度的混凝土浇筑处理
施工时，根据底板（楼板）面积、混凝土量来设置混凝土泵的数量以及泵管走向，防止浇筑时出现冷缝。以本项目3-2段底板、楼板为例：3-2段底板46m×37m，面积约1700m2，板厚600mm，混凝土量约1200m3，考虑工作效率因素，每台混凝土泵每小时泵送按25m3计算，每条泵管负责的宽度约15m，则需要46/15≈3条，即需要3台泵机。而每条泵管来回一次的的浇筑量为：15m×0.6m×3m＝27m3，则每条泵管来回施工的时间为：27/25＝1.08小时<2小时，满足要求。对于3-2段-1层楼板46m×37m，板厚300mm，面积约1700m2，混凝土量约850m3，考虑工作效率因素，每台混凝土泵每小时泵送按25m3计算，每条泵管负责的宽度约15m，则需要46/15≈3条，即需要3台泵机。而每条泵管来回一次的的浇筑量为：15m×0.3m×3m＝13.5m3，则每条泵管来回施工的时间为：13.5/25＝0.54小时<2小时，满足要求。
图2底板浇筑及其泵管布置示意
3.2混凝土振捣策略
根据砼浇筑时形成坡度的实际情况，在每个浇筑带的前、后布置两道振动棒，第一道布置在砼卸料点，主要进行上部的振实，第二道布置在砼坡脚处，确保下部砼的密实。本工程为防止砼集中堆积，先振捣出料口处砼，形成自然流淌坡度，然后全面振捣。严格控制振捣时间，过短不易捣实，过长可能引起砼产生离析现象，一般每点振捣时间为20~30S（必要时10S）。但还应视砼表面呈水平不再显著下沉，不再出气泡，表面泛出灰浆为准。
振动棒的操作要做到“快插慢拨”，宜将振动棒上下略有抽动，以便上下振动均匀。严禁采取振动棒振动钢筋或模扳的方法来振实砼，尽量避免碰撞钢筋、预埋件和止水带等。振捣器移距策略，针对插入式不宜大于有效作用半径的1.5倍，应插入到尚未初凝的下层混凝土深度为50～100mm。平板式振动器振捣砼，应使平板底面与砼全面接触，每一处振到砼表面泛浆，不再下沉后，即可缓慢向前移动，平板式振动器移距与已振捣混凝土搭接宽度不小于100mm。混凝土浇筑的虚铺厚度略大于浇筑厚度，振捣完毕，用刮尺刮平，刮平混凝土过程中，混凝土面浆要饱满，不留有小凹洞。墙边的混凝土用人工压浆抹面。同时本工程还要求底板混凝土必须进行二次抹面工作，减少混凝土表面收缩裂缝。
混凝土内部温度控制措施
为了有效地控制混凝土的内外温差在规范的要求范围内，对承台、梁等大体积混凝土须进行测温，以及时发现混凝土的温度变化，然后根据温度测量结果而采取相应温控措施。以本工程截面尺寸1600×3850mm的梁和7600×2600×3000mm的承台为例，采用测温仪选用KT902C的砼电子测温儀。
测点布置可见图3所示，其中每块底板（楼板）各设置4个点；每组测温点要布置上、中、下处的三处，具体竖向位置：上表面测温点离砼表面100mm，中间测温点设于中轴线上，下表面测温点离砼底面100mm，表面测温点在砼表面上。测温采用预埋钢管，预埋钢管应埋入砼中，预埋时需按各自埋置深度与底板钢筋绑扎牢固，以免位移或堵塞损坏。测温管底部封铁板，上端管口用布塞孔。
图3承台温控测点平面布置示意图
对于大体积混凝土来说，如何有效地控制大体积混凝土的内外温差是关键技术。本工程为控制混凝土的内外温差在规范的要求范围内，混凝土在凝固过程中会水化放热，使得混凝土内部与表面存在较大的温差和温度应力，造成混凝土产生裂缝。混凝土养护过程中，要严格控制混凝土内外温差在规范规定的范围内，当混凝土内外温差超过25ºC时，需采取措施降低温差。对于本工程的柱、墙等竖向构件可采取带模养护、外挂麻袋、加强淋水等的方法加强砼养护。对于大体积混凝土承台、地梁，大面积混凝土楼板等重要部位，可在混凝土表面进行二次压光后淋湿砼面，并覆盖一层塑料薄膜，在塑料薄膜上覆盖一层湿麻包袋的方法保温养护，覆盖工作必须严格认真贴实，塑料薄膜幅与幅之间接缝处应有5cm重迭，每只麻包袋之间应有10cm重迭，养护期间浇水视具体情况而定，以防砼产生干缩裂缝，并使水泥水化顺利进行；待砼终凝后，用灰砂砖沿砼表面周边砌成一个高200mm高的养护区，在养护区中注入50mm高以上的水进行蓄水养护，养护时间一般不少于14天。承台、地梁的侧面可采取带模养护、外挂麻袋及塑料薄膜、覆盖泡沫保温板等方法进行砼养活。
施工缝的留设
目前, 大多数的建筑都离不开混凝土，而现浇混凝土在施工浇筑过程中，施工缝的留设方式、施工缝的质量以及位置直接影响整个建筑结构的质量与安全, 因此必须严格控制施工缝的质量。本项目由于多方原因, 不能连续将结构整体浇筑完成, 并且间歇时间超过混凝土运输和浇筑允许的延续时间, 因此考虑施工缝的留设。施工缝留设应按照规范要求设置在受力较小处, 例如把施工缝留在混凝土底板, 或者将施工缝设置在对于施工来说很不方便或很难实现的地方, 例如紧贴基础梁顶设置而采用钢板止水带时, 由于与梁箍筋位置发生冲突很难放置时可以采用施工缝的方式进行处理。另外，关于施工缝的防水处理，根据许多施工实例,采用400mm宽、2mm厚的钢板作为施工缝处的止水带的防水效果好，其主要优点有：（1）施工方便, 将钢板止水带按要求加工成一定的长度, 在施工现场安装就位后进行搭接焊即可；（2）是不易变形且便于固定, 止水板下部可支承在对拉螺栓上, 上部用钢筋点焊夹住固定在池壁两侧模板支撑系统上；（3）是施工缝上下止水板均有200 mm 高, 爬水坡度陡, 高度也较大, 具有较好的防渗漏效果。因此，在条件允许的情况下，可以考虑采用钢板止水带。
结语
大体积混凝土的施工已逐渐变得普遍，鉴于大体积混凝土水泥化热集中从而造成混凝土内外温差较大而产生温度裂缝，本工程通过选用水化热低的水泥，掺加缓凝减水剂，推迟水化热的峰值期；同时对大体积混凝土浇筑采用“斜面分层法”处理；对于本工程混凝土内外温差超过25ºC时，本工程的柱、墙等竖向构件可采取带模养护、外挂麻袋、加强淋水等方法来加强砼养护；从本工程实践效果来看，所采取的大体积混凝土施工技术及其温控措施可有效地控制混凝土裂缝的产生。
参考文献：
[1] 周红涛，梁欢．大体积混凝土施工质量控制[J]．中国新技术新产品，2010，28（10）：118~119．
[2] 王俊林．基础大体积混凝土施工技术探讨[J]．基础大体积混凝土施工技术探讨 ，2011，31（12）：31~33．
[3] 丁玉国．谈大体积混凝土的施工措施[J]．科技促进发展(应用版)，2011，23（04）：11~15.
关键词：土建施工；大体积混凝土；施工监控；温度应力
中图分类号：TU37 文献标识码：A 文章编号：
工程概况
本工程为广东省广州市珠江新城核心区的市政交通项目，其主体土建施工以及施工总承包管理需配合服务二级标准，本工程施工内容主要包括该珠江新城核心区市政交通项目的2区、3区、4区和10区，总建筑面积约为20万平方米，其中包括长约520米的花城大道隧道和500米的金穗路掉头隧道。本工程采用的承台截面尺有7800×2200×2800mm、7293×2400×3000mm、7600×2600×3000mm、6900×2400×3500mm、2800×2800×3900mm、8702×2400×1700mm等，而地梁截面采用的尺寸有1600×3850mm、1600×3000mm、1200×2700mm等，可见，本工程的桩承台和地梁等尺寸较大，属于大体积混凝土结构范畴，故需要在项目实施中考虑大体积承台混凝土的施工问题，且同时为本文提供了现实依据。
配合比的优化及其控制实施
大体积混凝土浇筑完毕后，由于水泥水化热作用所放出的热量使混凝土表面与内部收缩不一致，将产生很大的拉应力，但因混凝土的早强和弹性模量很低，混凝土会出现裂缝。因此，要合理选择混凝土的配合比，尽量选用水化热低的水泥，并在满足设计强度要求的前提下，尽可能减少水泥用量，以减少混凝土的水化热。施工时采用普通硅酸盐水泥，可加入适量的粉煤灰，且控制水泥和粉煤灰的总用量（以设计审批确定的配合比为准）。同时也可掺加缓凝减水剂，推迟水化热的峰值期。要求各混凝土供应商必须采用相同的原材料和外加剂，并使用相同的拌合物配合比。混凝土选用的材料、配合比对混凝土的性能有较大的影响，要经过不断的试验并经过监理确认才能使用。加强与混凝土供应商的沟通，要求其在配合比设计时按照以下原则执行：在满足混凝土设计强度及可泵性的前提下，设计配合比应尽可能减少水泥用量并合理选用减水剂；根据混凝土的输送距离和高度，到场卸料口坍落度控制在12cm～14cm以内。
对于混凝土供应商则要求其采取以下的控温措施预冷却骨料：砂、石骨料堆放应采用隔热防晒措施，防止太阳直晒；在砂石仓均匀分布喷雾水管，便于使砂石能够充分喷雾湿润，降低砂石的温度。同时为了有效地降低水泥的温度，混凝土供应商应提前将一次浇筑所需的水泥储存一段时间的措施，降低由于厂家生产后直接运到搅拌站的水泥温度。针对本工程地处南方地区，考虑到浇筑期间为8月～12月，广州气温在25~36℃之间，可适量加冰水降低混凝土的出机温度。
大体积混凝土施工实施策略
针对本工程底板面积、体积较大情况，底板混凝土施工以及以及质量控制工作的难度加大，为确保混凝土浇筑质量，除采用合理的施工工艺、裂缝控制措施外，还需考虑混凝土供应情况、道路运输等因素，并制定包括天气变化因素在内的可能导致混凝土浇筑中断的应急措施。
3.1混凝土浇筑策略
对于本工程底板混凝土采用“斜面分层法”进行浇筑，并用插入式振动棒振捣密实，具体操作示意见图1所示：
（1）板厚≤500mm （2）板厚≥500mm
图1对于底板不同厚度的混凝土浇筑处理
施工时，根据底板（楼板）面积、混凝土量来设置混凝土泵的数量以及泵管走向，防止浇筑时出现冷缝。以本项目3-2段底板、楼板为例：3-2段底板46m×37m，面积约1700m2，板厚600mm，混凝土量约1200m3，考虑工作效率因素，每台混凝土泵每小时泵送按25m3计算，每条泵管负责的宽度约15m，则需要46/15≈3条，即需要3台泵机。而每条泵管来回一次的的浇筑量为：15m×0.6m×3m＝27m3，则每条泵管来回施工的时间为：27/25＝1.08小时<2小时，满足要求。对于3-2段-1层楼板46m×37m，板厚300mm，面积约1700m2，混凝土量约850m3，考虑工作效率因素，每台混凝土泵每小时泵送按25m3计算，每条泵管负责的宽度约15m，则需要46/15≈3条，即需要3台泵机。而每条泵管来回一次的的浇筑量为：15m×0.3m×3m＝13.5m3，则每条泵管来回施工的时间为：13.5/25＝0.54小时<2小时，满足要求。
图2底板浇筑及其泵管布置示意
3.2混凝土振捣策略
根据砼浇筑时形成坡度的实际情况，在每个浇筑带的前、后布置两道振动棒，第一道布置在砼卸料点，主要进行上部的振实，第二道布置在砼坡脚处，确保下部砼的密实。本工程为防止砼集中堆积，先振捣出料口处砼，形成自然流淌坡度，然后全面振捣。严格控制振捣时间，过短不易捣实，过长可能引起砼产生离析现象，一般每点振捣时间为20~30S（必要时10S）。但还应视砼表面呈水平不再显著下沉，不再出气泡，表面泛出灰浆为准。
振动棒的操作要做到“快插慢拨”，宜将振动棒上下略有抽动，以便上下振动均匀。严禁采取振动棒振动钢筋或模扳的方法来振实砼，尽量避免碰撞钢筋、预埋件和止水带等。振捣器移距策略，针对插入式不宜大于有效作用半径的1.5倍，应插入到尚未初凝的下层混凝土深度为50～100mm。平板式振动器振捣砼，应使平板底面与砼全面接触，每一处振到砼表面泛浆，不再下沉后，即可缓慢向前移动，平板式振动器移距与已振捣混凝土搭接宽度不小于100mm。混凝土浇筑的虚铺厚度略大于浇筑厚度，振捣完毕，用刮尺刮平，刮平混凝土过程中，混凝土面浆要饱满，不留有小凹洞。墙边的混凝土用人工压浆抹面。同时本工程还要求底板混凝土必须进行二次抹面工作，减少混凝土表面收缩裂缝。
混凝土内部温度控制措施
为了有效地控制混凝土的内外温差在规范的要求范围内，对承台、梁等大体积混凝土须进行测温，以及时发现混凝土的温度变化，然后根据温度测量结果而采取相应温控措施。以本工程截面尺寸1600×3850mm的梁和7600×2600×3000mm的承台为例，采用测温仪选用KT902C的砼电子测温儀。
测点布置可见图3所示，其中每块底板（楼板）各设置4个点；每组测温点要布置上、中、下处的三处，具体竖向位置：上表面测温点离砼表面100mm，中间测温点设于中轴线上，下表面测温点离砼底面100mm，表面测温点在砼表面上。测温采用预埋钢管，预埋钢管应埋入砼中，预埋时需按各自埋置深度与底板钢筋绑扎牢固，以免位移或堵塞损坏。测温管底部封铁板，上端管口用布塞孔。
图3承台温控测点平面布置示意图
对于大体积混凝土来说，如何有效地控制大体积混凝土的内外温差是关键技术。本工程为控制混凝土的内外温差在规范的要求范围内，混凝土在凝固过程中会水化放热，使得混凝土内部与表面存在较大的温差和温度应力，造成混凝土产生裂缝。混凝土养护过程中，要严格控制混凝土内外温差在规范规定的范围内，当混凝土内外温差超过25ºC时，需采取措施降低温差。对于本工程的柱、墙等竖向构件可采取带模养护、外挂麻袋、加强淋水等的方法加强砼养护。对于大体积混凝土承台、地梁，大面积混凝土楼板等重要部位，可在混凝土表面进行二次压光后淋湿砼面，并覆盖一层塑料薄膜，在塑料薄膜上覆盖一层湿麻包袋的方法保温养护，覆盖工作必须严格认真贴实，塑料薄膜幅与幅之间接缝处应有5cm重迭，每只麻包袋之间应有10cm重迭，养护期间浇水视具体情况而定，以防砼产生干缩裂缝，并使水泥水化顺利进行；待砼终凝后，用灰砂砖沿砼表面周边砌成一个高200mm高的养护区，在养护区中注入50mm高以上的水进行蓄水养护，养护时间一般不少于14天。承台、地梁的侧面可采取带模养护、外挂麻袋及塑料薄膜、覆盖泡沫保温板等方法进行砼养活。
施工缝的留设
目前, 大多数的建筑都离不开混凝土，而现浇混凝土在施工浇筑过程中，施工缝的留设方式、施工缝的质量以及位置直接影响整个建筑结构的质量与安全, 因此必须严格控制施工缝的质量。本项目由于多方原因, 不能连续将结构整体浇筑完成, 并且间歇时间超过混凝土运输和浇筑允许的延续时间, 因此考虑施工缝的留设。施工缝留设应按照规范要求设置在受力较小处, 例如把施工缝留在混凝土底板, 或者将施工缝设置在对于施工来说很不方便或很难实现的地方, 例如紧贴基础梁顶设置而采用钢板止水带时, 由于与梁箍筋位置发生冲突很难放置时可以采用施工缝的方式进行处理。另外，关于施工缝的防水处理，根据许多施工实例,采用400mm宽、2mm厚的钢板作为施工缝处的止水带的防水效果好，其主要优点有：（1）施工方便, 将钢板止水带按要求加工成一定的长度, 在施工现场安装就位后进行搭接焊即可；（2）是不易变形且便于固定, 止水板下部可支承在对拉螺栓上, 上部用钢筋点焊夹住固定在池壁两侧模板支撑系统上；（3）是施工缝上下止水板均有200 mm 高, 爬水坡度陡, 高度也较大, 具有较好的防渗漏效果。因此，在条件允许的情况下，可以考虑采用钢板止水带。
结语
大体积混凝土的施工已逐渐变得普遍，鉴于大体积混凝土水泥化热集中从而造成混凝土内外温差较大而产生温度裂缝，本工程通过选用水化热低的水泥，掺加缓凝减水剂，推迟水化热的峰值期；同时对大体积混凝土浇筑采用“斜面分层法”处理；对于本工程混凝土内外温差超过25ºC时，本工程的柱、墙等竖向构件可采取带模养护、外挂麻袋、加强淋水等方法来加强砼养护；从本工程实践效果来看，所采取的大体积混凝土施工技术及其温控措施可有效地控制混凝土裂缝的产生。
参考文献：
[1] 周红涛，梁欢．大体积混凝土施工质量控制[J]．中国新技术新产品，2010，28（10）：118~119．
[2] 王俊林．基础大体积混凝土施工技术探讨[J]．基础大体积混凝土施工技术探讨 ，2011，31（12）：31~33．
[3] 丁玉国．谈大体积混凝土的施工措施[J]．科技促进发展(应用版)，2011，23（04）：11~15.