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摘要：本文就大体积混凝土施工技术进行了探讨，针对大体积混凝土会因水泥水化热引起的温度差产生温度应力裂缝的问题，对施工温度计算作了系统阐述，并提出了一些有关大体积混凝土施工方面的施工方案，旨在为今后类似的混凝土工程提供参考。
关键词：大体积混凝土；温度控制；施工技术
随着建筑施工技术飞速发展，现代建筑中经常涉及到大体积混凝土施工，但是大体积混凝土的施工技术要求比较高，特别在施工中要防止混凝土因水泥水化热引起的温度差产生温度应力裂缝。因此，为了保障大体积混凝土结构的施工质量，需要从材料选择上、技术措施等有关环节做好充分的准备工作，还要做好有关温度控制方面的措施，这样才能保证大体积混凝土的顺利施工，从而保障施工质量。
1 大体积混凝土施工温度计算
1.1 混凝土配合比的选择
本工程承台和底板设计采用C35高耐久性防渗混凝土，抗渗等级P8。为降低混凝土的水化热，选用低水化热的水泥并掺入一定量的掺合料，配合比（kg）为260（水泥）：756（砂子）：1086（石子）：160（水）：20（膨胀剂）：98（粉煤灰）。
1.2 混凝土施工温度计算
根据经验，大体积混凝土中部中心点的温升高峰值一般在混凝土浇筑后3d左右产生，以后趋于稳定并开始逐步降温。规范规定，对大体积混凝土的养护，应根据气候条件按施工方案采取控温措施，并按需要测定浇筑后的混凝土表面和内部温度，将温差控制在设计要求范围内。由于本工程设计无具体要求，根据本工程大体积混凝土特点及施工经验，宜将混凝土中心温度与表面温度差值控制在25℃内。而CT-180承台高2.4m，长35m，宽19m，为整个项目中最大的承台，具有代表性，故选取该承台为计算示例。
1.2.1 水化热最大绝热升温计算
Th=mc×Q/（c×ρ）
式中：mc为混凝土中的水泥用量（kg/m3），Q为水泥28d水化热（kJ/kg），查表得P.O42.5水泥28d水化热为375kJ/kg，粉煤灰52kJ/kg；c为混凝土比热容，取0.97kJ/（kg·℃）；ρ为混凝土密度取2400kg/m3，经计算Th为48℃。
1.2.2 混凝土中心计算温度
Ti（t）=Tj+Th×ξ（t）
式中：Ti（t）为t龄期混凝土中心计算温度（℃），Tj为混凝土浇筑温度（℃）。综合考虑当地自然温度及已施工的基础混凝土实测入模温度，取值定为26℃。ξ（t）为t龄期降温系数，查表得3d降温系数为0.71，经计算龄期3d的混凝土中心计算温度为Ti（t）为57.29℃。
1.2.3 混凝土表面温度Tb（t）
式中：Ta为大气平均温度，取15°；ΔT（t）龄期t时，混凝土内最高温度与外界气温之差（℃）；H为混凝土的计算厚度，H=h+2h′=2.4+2×0.44=3.28；h′为混凝土的虚厚度（m），h′=K·λ/β=0.666×2.33÷3.55=0.44；K为计算折减系数，取0.666；λ为混凝土的导热系数，取2.33W/（m·K），β为模板及保温层的传热系数，由于保温方案采用一层塑料薄膜，3cm厚麻袋保温。
CT-180承台h=2.4m，经计算，混凝土表面温度Tb（t）为35.18℃。
经计算，该承台在采取表面覆盖一层塑料薄膜，3cm厚麻袋保温的措施后，混凝土中心最高温度与表面温度的差值为22.11℃。表面温度和大气温度的差值为19.18℃，均未超过25℃的规定。
施工时实测57h后混凝土中心温度最高达57.89℃，混凝土中心最高温度与表面温度的最大差值为19.72℃，表面温度和大气温度的差值为20.11℃。分析以上计算数据并结合图1承台测温曲线图，证明混凝土温控计算的经验公式与实测温值偏差较小，制订的混凝土温控方案能较好地指导施工实践。
2 大体积混凝土施工方案
2.1 大体积混凝土浇筑
本项目为超长结构，为减少结构应力及变形，设置宽1m的后浇带（图2），并结合后浇带将底板和承台划分为4个大体积混凝土浇筑作业区，每个作业区按后浇带划分为自然施工段，混凝土浇筑不留施工缝，浇筑量和完成时间如表1所示。采用跳仓法施工，确保前期收缩自由完成。各作业区域混凝土浇筑大体施工顺序为A→B→C→D作业区。浇筑时采用“分层浇筑、分层振捣、一个斜面、一次到顶”的推移浇筑法方法。先浇大承台混凝土，后浇小承台和底板混凝土；承台混凝土分层浇筑，每层厚度控制在0.5m内；最后留出上部约0.5m厚混凝土与其他区域板和小承台混凝土按顺序浇筑。综合楼大承台厚2.4m，分6次浇筑，其余承台厚度均小于2.0m，可分4次浇筑完成，其他底板厚0.5m，采用斜面分层法施工，按自然流淌坡度（1：8）采用斜面分层方式进行，一次浇完。所有混凝土采用泵车并排浇筑（图3）。
2.2 混凝土振捣
混凝土振捣须保证混凝土的密实度，仓面布置6至8台插入式振捣器，振捣时遵循快插慢拔的原则。振捣过程中，振捣棒略上下抽动，使混凝土振捣密实，插点要均匀，插点之间距离控制在50cm，重点控制浇筑厚度和振捣棒插入间距、深度及顺序，具体振捣方法如图4所示。振捣捧离模板20cm，振捣时间控制在20～30s，至混凝土表面泛浆，不出现气泡，混凝土不再下沉为止。混凝土浇筑应连续进行，上下层浇筑间歇要严格控制在下层混凝土初凝前一次浇筑完成，以免出现施工冷缝层。在振捣上层混凝土时振捣棒下插5cm，使上下层混凝土更好结合。为保证插入深度准确，在距振捣棒端部65cm处捆绑红色皮筋作为深度标记。
（a）立面；（b）行列式排列；（c）边列式排列
2.3 混凝土表面处理
混凝土振捣密实后，用铝合金刮杆将表面脚印、振捣接槎不平处整体刮平，混凝土表面的虚铺高度应略高于其实际高度。待混凝土初凝前，再用平板振捣器振捣一遍。此遍振捣时，应保证振捣后的混凝土面标高比实际标高稍高。平板振捣器振捣完毕，混凝土初凝时（以可踩出脚印但不下陷为准），再用铝合金刮杆将表面刮平，并用木抹子及铁抹子抹压，混凝土初凝后、终凝前再进行一次抹压，使面层再次充分达到密实，与底部结合，以消除混凝土由初凝到终凝过程中由于收水硬化而产生表面裂缝的可能。全部抹压应控制在混凝土终凝前完成。
2.4 养护
浇筑完成后12h内，承台和底板即进行保温保湿养护，底板采用铺砂洒水的方法养护。在500mm厚底板区域，应保持混凝土表面覆盖20mm厚的砂具有合适的湿度，砂湿度不足时需及时浇水补充水分。1.6m，1.8m及2.4m大承台混凝土区域采用覆盖塑料薄膜和加盖麻袋保温养护。施工人员根据表面测温数据用热水浇湿覆盖的麻袋，热水温度控制在浇前高于混凝土表面温度5～10℃。由于大承台区域混凝土水化热大，表面温度高，水分易蒸发，施工人员应及时根据温控情况进行养护。
3 结语
综上所述，大体积混凝土结构的施工技术与措施直接关系到工程的质量，应不断摸索总结了解大体积混凝土结构开裂的原因以及掌握应对此类问题所采取的相应施工措施，形成一套较为完整的施工方法、养护做法和经验，从而有效维护施工成果，保障大体积混凝土的施工质量。
参考文献：
[1]熊立斌.浅析基础大体积混凝土施工技术及温度控制[J].中国房地产业.2013（07）.
[2]钱季骏.浅析大体积混凝土施工技术[J].城市建设理论研究.2011（28）.
关键词：大体积混凝土；温度控制；施工技术
随着建筑施工技术飞速发展，现代建筑中经常涉及到大体积混凝土施工，但是大体积混凝土的施工技术要求比较高，特别在施工中要防止混凝土因水泥水化热引起的温度差产生温度应力裂缝。因此，为了保障大体积混凝土结构的施工质量，需要从材料选择上、技术措施等有关环节做好充分的准备工作，还要做好有关温度控制方面的措施，这样才能保证大体积混凝土的顺利施工，从而保障施工质量。
1 大体积混凝土施工温度计算
1.1 混凝土配合比的选择
本工程承台和底板设计采用C35高耐久性防渗混凝土，抗渗等级P8。为降低混凝土的水化热，选用低水化热的水泥并掺入一定量的掺合料，配合比（kg）为260（水泥）：756（砂子）：1086（石子）：160（水）：20（膨胀剂）：98（粉煤灰）。
1.2 混凝土施工温度计算
根据经验，大体积混凝土中部中心点的温升高峰值一般在混凝土浇筑后3d左右产生，以后趋于稳定并开始逐步降温。规范规定，对大体积混凝土的养护，应根据气候条件按施工方案采取控温措施，并按需要测定浇筑后的混凝土表面和内部温度，将温差控制在设计要求范围内。由于本工程设计无具体要求，根据本工程大体积混凝土特点及施工经验，宜将混凝土中心温度与表面温度差值控制在25℃内。而CT-180承台高2.4m，长35m，宽19m，为整个项目中最大的承台，具有代表性，故选取该承台为计算示例。
1.2.1 水化热最大绝热升温计算
Th=mc×Q/（c×ρ）
式中：mc为混凝土中的水泥用量（kg/m3），Q为水泥28d水化热（kJ/kg），查表得P.O42.5水泥28d水化热为375kJ/kg，粉煤灰52kJ/kg；c为混凝土比热容，取0.97kJ/（kg·℃）；ρ为混凝土密度取2400kg/m3，经计算Th为48℃。
1.2.2 混凝土中心计算温度
Ti（t）=Tj+Th×ξ（t）
式中：Ti（t）为t龄期混凝土中心计算温度（℃），Tj为混凝土浇筑温度（℃）。综合考虑当地自然温度及已施工的基础混凝土实测入模温度，取值定为26℃。ξ（t）为t龄期降温系数，查表得3d降温系数为0.71，经计算龄期3d的混凝土中心计算温度为Ti（t）为57.29℃。
1.2.3 混凝土表面温度Tb（t）
式中：Ta为大气平均温度，取15°；ΔT（t）龄期t时，混凝土内最高温度与外界气温之差（℃）；H为混凝土的计算厚度，H=h+2h′=2.4+2×0.44=3.28；h′为混凝土的虚厚度（m），h′=K·λ/β=0.666×2.33÷3.55=0.44；K为计算折减系数，取0.666；λ为混凝土的导热系数，取2.33W/（m·K），β为模板及保温层的传热系数，由于保温方案采用一层塑料薄膜，3cm厚麻袋保温。
CT-180承台h=2.4m，经计算，混凝土表面温度Tb（t）为35.18℃。
经计算，该承台在采取表面覆盖一层塑料薄膜，3cm厚麻袋保温的措施后，混凝土中心最高温度与表面温度的差值为22.11℃。表面温度和大气温度的差值为19.18℃，均未超过25℃的规定。
施工时实测57h后混凝土中心温度最高达57.89℃，混凝土中心最高温度与表面温度的最大差值为19.72℃，表面温度和大气温度的差值为20.11℃。分析以上计算数据并结合图1承台测温曲线图，证明混凝土温控计算的经验公式与实测温值偏差较小，制订的混凝土温控方案能较好地指导施工实践。
2 大体积混凝土施工方案
2.1 大体积混凝土浇筑
本项目为超长结构，为减少结构应力及变形，设置宽1m的后浇带（图2），并结合后浇带将底板和承台划分为4个大体积混凝土浇筑作业区，每个作业区按后浇带划分为自然施工段，混凝土浇筑不留施工缝，浇筑量和完成时间如表1所示。采用跳仓法施工，确保前期收缩自由完成。各作业区域混凝土浇筑大体施工顺序为A→B→C→D作业区。浇筑时采用“分层浇筑、分层振捣、一个斜面、一次到顶”的推移浇筑法方法。先浇大承台混凝土，后浇小承台和底板混凝土；承台混凝土分层浇筑，每层厚度控制在0.5m内；最后留出上部约0.5m厚混凝土与其他区域板和小承台混凝土按顺序浇筑。综合楼大承台厚2.4m，分6次浇筑，其余承台厚度均小于2.0m，可分4次浇筑完成，其他底板厚0.5m，采用斜面分层法施工，按自然流淌坡度（1：8）采用斜面分层方式进行，一次浇完。所有混凝土采用泵车并排浇筑（图3）。
2.2 混凝土振捣
混凝土振捣须保证混凝土的密实度，仓面布置6至8台插入式振捣器，振捣时遵循快插慢拔的原则。振捣过程中，振捣棒略上下抽动，使混凝土振捣密实，插点要均匀，插点之间距离控制在50cm，重点控制浇筑厚度和振捣棒插入间距、深度及顺序，具体振捣方法如图4所示。振捣捧离模板20cm，振捣时间控制在20～30s，至混凝土表面泛浆，不出现气泡，混凝土不再下沉为止。混凝土浇筑应连续进行，上下层浇筑间歇要严格控制在下层混凝土初凝前一次浇筑完成，以免出现施工冷缝层。在振捣上层混凝土时振捣棒下插5cm，使上下层混凝土更好结合。为保证插入深度准确，在距振捣棒端部65cm处捆绑红色皮筋作为深度标记。
（a）立面；（b）行列式排列；（c）边列式排列
2.3 混凝土表面处理
混凝土振捣密实后，用铝合金刮杆将表面脚印、振捣接槎不平处整体刮平，混凝土表面的虚铺高度应略高于其实际高度。待混凝土初凝前，再用平板振捣器振捣一遍。此遍振捣时，应保证振捣后的混凝土面标高比实际标高稍高。平板振捣器振捣完毕，混凝土初凝时（以可踩出脚印但不下陷为准），再用铝合金刮杆将表面刮平，并用木抹子及铁抹子抹压，混凝土初凝后、终凝前再进行一次抹压，使面层再次充分达到密实，与底部结合，以消除混凝土由初凝到终凝过程中由于收水硬化而产生表面裂缝的可能。全部抹压应控制在混凝土终凝前完成。
2.4 养护
浇筑完成后12h内，承台和底板即进行保温保湿养护，底板采用铺砂洒水的方法养护。在500mm厚底板区域，应保持混凝土表面覆盖20mm厚的砂具有合适的湿度，砂湿度不足时需及时浇水补充水分。1.6m，1.8m及2.4m大承台混凝土区域采用覆盖塑料薄膜和加盖麻袋保温养护。施工人员根据表面测温数据用热水浇湿覆盖的麻袋，热水温度控制在浇前高于混凝土表面温度5～10℃。由于大承台区域混凝土水化热大，表面温度高，水分易蒸发，施工人员应及时根据温控情况进行养护。
3 结语
综上所述，大体积混凝土结构的施工技术与措施直接关系到工程的质量，应不断摸索总结了解大体积混凝土结构开裂的原因以及掌握应对此类问题所采取的相应施工措施，形成一套较为完整的施工方法、养护做法和经验，从而有效维护施工成果，保障大体积混凝土的施工质量。
参考文献：
[1]熊立斌.浅析基础大体积混凝土施工技术及温度控制[J].中国房地产业.2013（07）.
[2]钱季骏.浅析大体积混凝土施工技术[J].城市建设理论研究.2011（28）.