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摘要：由于高层建筑筏板基础混凝土体积大，聚集的水泥水化热大，内部温升较快。混凝土内外温差较大时，会使混凝土产生温度裂缝，影响结构安全和正常使用。温度控制是大体积混凝土最主要的工程问题。本文以我们施工的一个大体积混凝土项目为例，论述裂缝产生的原因及其防治。
本文所针对的工程实例是位于盐城市新区的中南世纪城1B地块6号楼，高度32层，该建筑由G-A`(30+1层)，G-B(31+1层)，G-B`(31+1层)，3个施工区域组成，采用换填砂石垫层后的大体积筏板基础，筏板基础厚度1.8m，采用C40P6混凝土。
关键词：筏板基础；大体积混凝土；温度裂缝；控制措施
一、产生裂缝的主要原因
1.水泥水化热
水泥在水化过程中要释放出一定的热量，而大体积混凝土结构断面较厚，表面系數相对较小，所以水泥发生的热量聚集在结构内部不易散失。这样混凝土内部的水化热无法及时散发出去，以至于越积越高，使内外温差增大。单位时间混凝土释放的水泥水化热，与混凝土单位体积中水泥用量和水泥品种有关，并随混凝土的龄期而增长。由于混凝土结构表面可以自然散热，实际上内部的最高温度，多数发生在浇筑后的最初3～5天。
2.外界大气温度变化的影响
大体积混凝土在施工阶段，它的浇筑温度随着外界气温变化而变化。特别是气温骤降，会大大增加内外层混凝土温差。应采取温度控制措施，防止混凝土内外温差引起的温度应力。
3.混凝土硬化过程中的收缩变形
混凝土收缩的主要原因是内部水蒸发引起混凝土收缩。干湿交替会引起混凝土体积的交替变化，这对混凝土是很不利的。
4．大体积混凝土内外约束的条件不同影响
混凝土内部由于水泥水化热中心温度高，热膨胀长，因而在中心产生压应力，在表面产生拉应力。当拉应力超过混凝土的抗拉强度值和钢筋的压缩作用时，产生裂缝。
二、施工准备工作
影响混凝土收缩，主要是水泥品种、混凝土配合比、外加剂和掺
合料的品种以及施工工艺(特别是养护条件)等。
1.材料选择
本工程采用商品混凝土浇筑。对主要材料要求如下：
(1)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。因此确定采用水化热较低的矿渣硅酸盐水泥，标号为525号，通过掺加合适的外加剂以改善混凝土的性能，提高其抗渗能力。
(2)粗骨料：采用碎石，粒径5～25毫米，含泥量不大于1%。选用粒径较大、级配良好的石子配制的混凝土，和易性较好，抗压强度较高，同时可以减少用水量及水泥用量，从而使水泥水化热减少，降低混凝土温升。
(3)细骨料：采用中砂，平均粒径大于0.5毫米，含泥量不大于5%。选用平均粒径较大的中、粗砂拌制的混凝土比采用细砂拌制的混凝土可减少用水量10%左右，同时相应减少水泥用量，使水泥水化热减少，降低混凝土温升，并可减少混凝土收缩。
(4)粉煤灰：由于混凝土的浇筑方式为泵送，为了改善混凝土的
和易性便于泵送，考虑掺加适量的粉煤灰。粉煤灰的掺量控制在10以内。
(5)外加剂：每立方米混凝土2公斤减水剂可降低水化热峰值，对混凝土收缩有补偿功能，可提高混凝土的抗裂性。
2.混凝土配合比
(1)混凝土采用搅拌站供应的商品混凝土，要求混凝土搅拌站提前做好混凝土试配。
(2)混凝土配合比应提高试配确定。
(3)粉煤灰采用外掺法时仅在砂料中扣除同体积的砂量。另外应考虑到水泥的供应情况，以满足施工的要求。
三、浇筑时采取的措施
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，常用方法有以下几种：
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，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，适用于结构的长度超过厚度3倍的情况。混凝土从浇筑层下端开始，逐渐上移。
综上所述，根据本工程的结构尺寸和单位时间内混凝土供应的现场情况，筏板基础采用斜面分层，在每一浇筑层采用平推浇筑法。
四、养护阶段注意事项
大体积混凝土养护时要注意温度控制。不仅要满足强度增长的需要，还应通过人工的温度控制，防止因温度变形引起混凝土的开裂。
混凝土养护阶段的温度控制应遵循以下几点：
1.混凝土的中心温度与表面温度之间、混凝土表面温度与室外最低气温之间的差值均应小于20℃；当结构混凝土具有足够的抗裂能力时，不大于25℃～30℃。
2.混凝土拆模时，混凝土的温差不超过20℃。其温差应包括表面温度、中心温度和外界气温之间的温
3.采用内部降温法来降低混凝土内外温差。
4.保温法是在结构物外露的混凝土表面以及模板外侧覆盖保温材料，在缓慢的散热过程中，使混凝土获得必要的强度，以控制混凝土的内外温差小于20℃。
5.混凝土表层布设抗裂钢筋网片，防止混凝土收缩时产生干裂。
在大体积混凝土施工时掌握住它的基本知识，并根据实际采取有效措施，会使施工质量得到很好的保证。
五、结束语
本工程基础部分施工完后，结构混凝土总体完好，基础砼内未发现贯穿性裂缝，未出现渗漏现象。
参考文献：
《建筑工程施工质量验收统一标准》(GB50300－2001)；
《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB50204—2002)；
《地下防水工程质量验收规范》(GB50208－2002)；
《地下防水工程技术规范》(GB50108－2001)；
《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3－2002)；
《块体基础大体积混凝土施工技术规程》(YBJ224—91)；
《泵送混凝土施工技术规程》(JGJ／T10－95)；
《预拌混凝土》(GBl4902—92)；
《混凝土结构设计规范》(GB50010)。
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。
本文所针对的工程实例是位于盐城市新区的中南世纪城1B地块6号楼，高度32层，该建筑由G-A`(30+1层)，G-B(31+1层)，G-B`(31+1层)，3个施工区域组成，采用换填砂石垫层后的大体积筏板基础，筏板基础厚度1.8m，采用C40P6混凝土。
关键词：筏板基础；大体积混凝土；温度裂缝；控制措施
一、产生裂缝的主要原因
1.水泥水化热
水泥在水化过程中要释放出一定的热量，而大体积混凝土结构断面较厚，表面系數相对较小，所以水泥发生的热量聚集在结构内部不易散失。这样混凝土内部的水化热无法及时散发出去，以至于越积越高，使内外温差增大。单位时间混凝土释放的水泥水化热，与混凝土单位体积中水泥用量和水泥品种有关，并随混凝土的龄期而增长。由于混凝土结构表面可以自然散热，实际上内部的最高温度，多数发生在浇筑后的最初3～5天。
2.外界大气温度变化的影响
大体积混凝土在施工阶段，它的浇筑温度随着外界气温变化而变化。特别是气温骤降，会大大增加内外层混凝土温差。应采取温度控制措施，防止混凝土内外温差引起的温度应力。
3.混凝土硬化过程中的收缩变形
混凝土收缩的主要原因是内部水蒸发引起混凝土收缩。干湿交替会引起混凝土体积的交替变化，这对混凝土是很不利的。
4．大体积混凝土内外约束的条件不同影响
混凝土内部由于水泥水化热中心温度高，热膨胀长，因而在中心产生压应力，在表面产生拉应力。当拉应力超过混凝土的抗拉强度值和钢筋的压缩作用时，产生裂缝。
二、施工准备工作
影响混凝土收缩，主要是水泥品种、混凝土配合比、外加剂和掺
合料的品种以及施工工艺(特别是养护条件)等。
1.材料选择
本工程采用商品混凝土浇筑。对主要材料要求如下：
(1)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。因此确定采用水化热较低的矿渣硅酸盐水泥，标号为525号，通过掺加合适的外加剂以改善混凝土的性能，提高其抗渗能力。
(2)粗骨料：采用碎石，粒径5～25毫米，含泥量不大于1%。选用粒径较大、级配良好的石子配制的混凝土，和易性较好，抗压强度较高，同时可以减少用水量及水泥用量，从而使水泥水化热减少，降低混凝土温升。
(3)细骨料：采用中砂，平均粒径大于0.5毫米，含泥量不大于5%。选用平均粒径较大的中、粗砂拌制的混凝土比采用细砂拌制的混凝土可减少用水量10%左右，同时相应减少水泥用量，使水泥水化热减少，降低混凝土温升，并可减少混凝土收缩。
(4)粉煤灰：由于混凝土的浇筑方式为泵送，为了改善混凝土的
和易性便于泵送，考虑掺加适量的粉煤灰。粉煤灰的掺量控制在10以内。
(5)外加剂：每立方米混凝土2公斤减水剂可降低水化热峰值，对混凝土收缩有补偿功能，可提高混凝土的抗裂性。
2.混凝土配合比
(1)混凝土采用搅拌站供应的商品混凝土，要求混凝土搅拌站提前做好混凝土试配。
(2)混凝土配合比应提高试配确定。
(3)粉煤灰采用外掺法时仅在砂料中扣除同体积的砂量。另外应考虑到水泥的供应情况，以满足施工的要求。
三、浇筑时采取的措施
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，常用方法有以下几种：
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，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，适用于结构的长度超过厚度3倍的情况。混凝土从浇筑层下端开始，逐渐上移。
综上所述，根据本工程的结构尺寸和单位时间内混凝土供应的现场情况，筏板基础采用斜面分层，在每一浇筑层采用平推浇筑法。
四、养护阶段注意事项
大体积混凝土养护时要注意温度控制。不仅要满足强度增长的需要，还应通过人工的温度控制，防止因温度变形引起混凝土的开裂。
混凝土养护阶段的温度控制应遵循以下几点：
1.混凝土的中心温度与表面温度之间、混凝土表面温度与室外最低气温之间的差值均应小于20℃；当结构混凝土具有足够的抗裂能力时，不大于25℃～30℃。
2.混凝土拆模时，混凝土的温差不超过20℃。其温差应包括表面温度、中心温度和外界气温之间的温
3.采用内部降温法来降低混凝土内外温差。
4.保温法是在结构物外露的混凝土表面以及模板外侧覆盖保温材料，在缓慢的散热过程中，使混凝土获得必要的强度，以控制混凝土的内外温差小于20℃。
5.混凝土表层布设抗裂钢筋网片，防止混凝土收缩时产生干裂。
在大体积混凝土施工时掌握住它的基本知识，并根据实际采取有效措施，会使施工质量得到很好的保证。
五、结束语
本工程基础部分施工完后，结构混凝土总体完好，基础砼内未发现贯穿性裂缝，未出现渗漏现象。
参考文献：
《建筑工程施工质量验收统一标准》(GB50300－2001)；
《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB50204—2002)；
《地下防水工程质量验收规范》(GB50208－2002)；
《地下防水工程技术规范》(GB50108－2001)；
《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3－2002)；
《块体基础大体积混凝土施工技术规程》(YBJ224—91)；
《泵送混凝土施工技术规程》(JGJ／T10－95)；
《预拌混凝土》(GBl4902—92)；
《混凝土结构设计规范》(GB50010)。
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。