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浅谈大体积混凝土施工技术
（1沈阳双兴建设集团有限公司 110001；2恒大长基（沈阳）置业有限公司 110000）
摘要：近几年来，随着我国建筑施工技术飞速发展，混凝土体积由几百立方米逐渐增大到几万立方米，因此，对于大体积混凝土施工提出了更高的要求。大体积混凝土的施工技术也越来越得到技术人员的重视。
关键字：大体积 混凝土 施工 技术
现代建筑中时常涉及到的大体积混凝土施工，如高层楼房基础、大型设备基础、水利大坝等，它主要的特点是体积大，一般实体最小尺寸大于或等于1m。由于其体积大，表面小，水泥水化热释放比较集中，内部温升比较快，当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，所以必须从根本上分析它，来保证施工的质量。
一、大体积混凝土裂缝的涵义及危害
（一）大体积混凝土裂缝的涵义
在工业与民用建筑结构中，一般现浇的连续墙式结构、地下构筑物及设备基础等是容易由温度收缩应力引起裂缝的结构，通称为“大体积混凝土结构”。大体积混凝土具有结构厚大、浇筑量大，施工条件复杂，且多为现浇超静定结构，施工技术和质量要求较高等特点。因此，除了必须具有足够的强度、刚度、稳定性以外，还应满足结构的整体性与耐久性要求。
（二）大体积混凝土裂缝的危害
1.影响建筑物的功能，大体积混凝土结构多为地下连续墙、筏板、箱型基础等，所以开裂后的主要问题之一就是地下室的渗漏问题，这个问题往往又不容易处理，给结构物的使用带来一些附加影响，出现堵漏成本高于土建成本的现象。
2.降低了建筑结构的刚度。裂缝尤其是贯穿性裂缝的出现会使结构（比如基础筏板）的刚度降低，从而影响到结构物功能的正常发挥。
3.影响混凝土的耐久性。裂缝的出现使侵蚀性介质容易进入混凝土内部，使钢筋锈蚀，混凝土腐蚀、碳化，损坏混凝土的表面，使混凝土的强度降低，进而影响混凝的耐久性。
二、产生裂缝的主要原因有以下几方面：
（一）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，表面系数相对较小，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。多数发生在浇筑后的最初3～5天。
（二）外界气温变化
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，这对大体积混凝土是极为不利的。温度应力是由于温差引起温度变形造成的，温差愈大，温度应力也愈大。因此，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。
（三）混凝土的收缩
混凝土中约20%的水分是水泥硬化所必须的，而约80%的水分要蒸发。多余水分的蒸发会引起混凝土体积的收缩。混凝土收缩的主要原因是内部水蒸发引起混凝土收缩。如果混凝土收缩后，再处于水饱和状态，还可以恢复膨胀并几乎达到原有的体积。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。
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、养护条件等。
三、大体积混凝土的施工措施
（一）控制混凝土的浇筑温度
降低浇筑温度不但能降低混凝土中的最高温升，也能直接影响到新旧混凝土间的温差，为控制浇筑温度不大于25～30℃，首先是要控制混凝土原材料的温度。夏季骨料应遮荫堆放，避免日照，对水泥、骨料、拌合水预冷以及用冰水代替水等方法来时间原材料的降温。为减少新拌混凝土的温度回升，应尽量缩短运输时间和缩减转料次数，可边浇筑边覆盖隔热被，也可在工作面现场采用凉棚并喷雾降低工作面气温。
（二）在混凝土硬化过程中进行人工控温
人工控温的方法包括保温法和降温法。保温法即在混凝土表面覆盖保温层或者洒温水养护，提高混凝土表面的温度，使得混凝土内外的温差不会过大。降温法就是在混凝土外部洒水降温，这种使混凝土表面温度接近（甚至低于）环境温度，因此能有效地防止表面裂缝的产生。另外一种降温的方法就使用埋入混凝土中的循环水水管降温。水管冷却进行内部降温的方法不仅降低混凝土内的最高温升和平均温度，还能有效地减小温差，因此直接减少了温度应力。
（三）采取合适的养护措施
早龄期混凝土如果同时暴露在低的环境温度、高的表面温度以及干燥收缩的情况下，很容易产生裂缝。应该安排好拆模时间，在拆模后保护性隔热以防止暴露在低得环境温度下，在夏季应避免太阳直射，覆盖洒水保湿来减轻收缩效应。为了保持混凝土表面温度与内部温度以及外界大气的温差在规定范围内，需要设置隔热层以免温度的骤然变化，使表面混凝土的温度能缓慢地接近环境温度。但是隔热层也不能过厚或设置时间过长，否则内部混凝土温度会降不下来，另外在混凝土浇筑初期，整个混凝土处于升温阶段，这时表面混凝土可能受压，此时设隔热层可能反而有害。
（四）合理布置浇筑方案
对于结构尺寸不太大的混凝土构件可采用分层连续浇筑法，从短边开始沿长边方向进行。对于厚度不大而面积较大的构件，宜采用分层分段踏步式推进的斜面浇筑方法，而对于长度大大超过厚度的混凝土构件，一般采用斜面分层法，混凝土浇筑顺序应保证新浇筑的混凝土不出现冷缝，采用薄层浇筑，层间结合按施工缝处理，并要控制好层间间歇时间，间歇时间过长，已浇筑混凝土的弹性模量增长得过高，约束会过大以致在新老混凝土结合面产生裂缝，间歇时间过短，已浇筑的混凝土还处于升温阶段，表面温度较高时就已被覆盖，不利于散热，同时也加快新浇筑混凝土的温升，相互影响就有可能超过允许的最高温升，加大了混凝土产生裂缝的可能性，因此适当的覆盖时间应选择在已浇筑混凝土温度已降到一定值，即新浇筑混凝土温升倒加到已浇筑混凝土中后，已浇筑混凝土温度回升值不大于元混凝土最高温度。
（五）控制施工工艺
强度标准差是反映混凝土生产水平的主要指标，值越小说明混凝土的生产水平越高，如果混凝土的质量不均匀，混凝土浇筑后存在薄弱环节，更加容易由于收敛应力而产生裂缝，另外，保持一定的混凝土浇筑强度，对于防止混凝土裂缝也是重要的，在同等温度应力影响下，开裂多是在抗拉强度较低的混凝土部分发生，并且相邻的混凝土之间的温度变形相互约束，当抗拉强度较低部分的混凝土的相邻混凝土变形收缩时，就会把抗拉强度低得混凝土拉裂，如果在初始混凝土开始凝固前浇筑完毕，就能避免这种不利结果，实际上，一方面要采取掺加外加剂手段尽量延缓混凝土的凝结时间，另一方面要提高混凝土的浇筑强度，但要注意混凝土缓凝时间过长会对早期强度发展不利，而早期强度卻是防止混凝土开裂所需要的，所以缓凝和早强必须二者兼顾。
四、结论
大体积混凝土结构的施工技术与措施直接关系到混凝土结构的使用性能，若不能很好的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，那么实际生产当中就很难保证施工质量。以上只是我对大体积混凝土施工技术的一些拙见，希望能对工程建设起到一些积极的作用，使得在大体积混凝土浇筑中出现的开裂问题能够进一步的解决。
参考文献
[1]高层建筑建筑施工手册. 中国建筑出版社.
[2]工程结构裂缝控制.土木工程.
[3]大体积混凝土施工手册.中国建筑工业出版社.
（1沈阳双兴建设集团有限公司 110001；2恒大长基（沈阳）置业有限公司 110000）
摘要：近几年来，随着我国建筑施工技术飞速发展，混凝土体积由几百立方米逐渐增大到几万立方米，因此，对于大体积混凝土施工提出了更高的要求。大体积混凝土的施工技术也越来越得到技术人员的重视。
关键字：大体积 混凝土 施工 技术
现代建筑中时常涉及到的大体积混凝土施工，如高层楼房基础、大型设备基础、水利大坝等，它主要的特点是体积大，一般实体最小尺寸大于或等于1m。由于其体积大，表面小，水泥水化热释放比较集中，内部温升比较快，当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，所以必须从根本上分析它，来保证施工的质量。
一、大体积混凝土裂缝的涵义及危害
（一）大体积混凝土裂缝的涵义
在工业与民用建筑结构中，一般现浇的连续墙式结构、地下构筑物及设备基础等是容易由温度收缩应力引起裂缝的结构，通称为“大体积混凝土结构”。大体积混凝土具有结构厚大、浇筑量大，施工条件复杂，且多为现浇超静定结构，施工技术和质量要求较高等特点。因此，除了必须具有足够的强度、刚度、稳定性以外，还应满足结构的整体性与耐久性要求。
（二）大体积混凝土裂缝的危害
1.影响建筑物的功能，大体积混凝土结构多为地下连续墙、筏板、箱型基础等，所以开裂后的主要问题之一就是地下室的渗漏问题，这个问题往往又不容易处理，给结构物的使用带来一些附加影响，出现堵漏成本高于土建成本的现象。
2.降低了建筑结构的刚度。裂缝尤其是贯穿性裂缝的出现会使结构（比如基础筏板）的刚度降低，从而影响到结构物功能的正常发挥。
3.影响混凝土的耐久性。裂缝的出现使侵蚀性介质容易进入混凝土内部，使钢筋锈蚀，混凝土腐蚀、碳化，损坏混凝土的表面，使混凝土的强度降低，进而影响混凝的耐久性。
二、产生裂缝的主要原因有以下几方面：
（一）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，表面系数相对较小，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。多数发生在浇筑后的最初3～5天。
（二）外界气温变化
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，这对大体积混凝土是极为不利的。温度应力是由于温差引起温度变形造成的，温差愈大，温度应力也愈大。因此，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。
（三）混凝土的收缩
混凝土中约20%的水分是水泥硬化所必须的，而约80%的水分要蒸发。多余水分的蒸发会引起混凝土体积的收缩。混凝土收缩的主要原因是内部水蒸发引起混凝土收缩。如果混凝土收缩后，再处于水饱和状态，还可以恢复膨胀并几乎达到原有的体积。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。
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、养护条件等。
三、大体积混凝土的施工措施
（一）控制混凝土的浇筑温度
降低浇筑温度不但能降低混凝土中的最高温升，也能直接影响到新旧混凝土间的温差，为控制浇筑温度不大于25～30℃，首先是要控制混凝土原材料的温度。夏季骨料应遮荫堆放，避免日照，对水泥、骨料、拌合水预冷以及用冰水代替水等方法来时间原材料的降温。为减少新拌混凝土的温度回升，应尽量缩短运输时间和缩减转料次数，可边浇筑边覆盖隔热被，也可在工作面现场采用凉棚并喷雾降低工作面气温。
（二）在混凝土硬化过程中进行人工控温
人工控温的方法包括保温法和降温法。保温法即在混凝土表面覆盖保温层或者洒温水养护，提高混凝土表面的温度，使得混凝土内外的温差不会过大。降温法就是在混凝土外部洒水降温，这种使混凝土表面温度接近（甚至低于）环境温度，因此能有效地防止表面裂缝的产生。另外一种降温的方法就使用埋入混凝土中的循环水水管降温。水管冷却进行内部降温的方法不仅降低混凝土内的最高温升和平均温度，还能有效地减小温差，因此直接减少了温度应力。
（三）采取合适的养护措施
早龄期混凝土如果同时暴露在低的环境温度、高的表面温度以及干燥收缩的情况下，很容易产生裂缝。应该安排好拆模时间，在拆模后保护性隔热以防止暴露在低得环境温度下，在夏季应避免太阳直射，覆盖洒水保湿来减轻收缩效应。为了保持混凝土表面温度与内部温度以及外界大气的温差在规定范围内，需要设置隔热层以免温度的骤然变化，使表面混凝土的温度能缓慢地接近环境温度。但是隔热层也不能过厚或设置时间过长，否则内部混凝土温度会降不下来，另外在混凝土浇筑初期，整个混凝土处于升温阶段，这时表面混凝土可能受压，此时设隔热层可能反而有害。
（四）合理布置浇筑方案
对于结构尺寸不太大的混凝土构件可采用分层连续浇筑法，从短边开始沿长边方向进行。对于厚度不大而面积较大的构件，宜采用分层分段踏步式推进的斜面浇筑方法，而对于长度大大超过厚度的混凝土构件，一般采用斜面分层法，混凝土浇筑顺序应保证新浇筑的混凝土不出现冷缝，采用薄层浇筑，层间结合按施工缝处理，并要控制好层间间歇时间，间歇时间过长，已浇筑混凝土的弹性模量增长得过高，约束会过大以致在新老混凝土结合面产生裂缝，间歇时间过短，已浇筑的混凝土还处于升温阶段，表面温度较高时就已被覆盖，不利于散热，同时也加快新浇筑混凝土的温升，相互影响就有可能超过允许的最高温升，加大了混凝土产生裂缝的可能性，因此适当的覆盖时间应选择在已浇筑混凝土温度已降到一定值，即新浇筑混凝土温升倒加到已浇筑混凝土中后，已浇筑混凝土温度回升值不大于元混凝土最高温度。
（五）控制施工工艺
强度标准差是反映混凝土生产水平的主要指标，值越小说明混凝土的生产水平越高，如果混凝土的质量不均匀，混凝土浇筑后存在薄弱环节，更加容易由于收敛应力而产生裂缝，另外，保持一定的混凝土浇筑强度，对于防止混凝土裂缝也是重要的，在同等温度应力影响下，开裂多是在抗拉强度较低的混凝土部分发生，并且相邻的混凝土之间的温度变形相互约束，当抗拉强度较低部分的混凝土的相邻混凝土变形收缩时，就会把抗拉强度低得混凝土拉裂，如果在初始混凝土开始凝固前浇筑完毕，就能避免这种不利结果，实际上，一方面要采取掺加外加剂手段尽量延缓混凝土的凝结时间，另一方面要提高混凝土的浇筑强度，但要注意混凝土缓凝时间过长会对早期强度发展不利，而早期强度卻是防止混凝土开裂所需要的，所以缓凝和早强必须二者兼顾。
四、结论
大体积混凝土结构的施工技术与措施直接关系到混凝土结构的使用性能，若不能很好的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，那么实际生产当中就很难保证施工质量。以上只是我对大体积混凝土施工技术的一些拙见，希望能对工程建设起到一些积极的作用，使得在大体积混凝土浇筑中出现的开裂问题能够进一步的解决。
参考文献
[1]高层建筑建筑施工手册. 中国建筑出版社.
[2]工程结构裂缝控制.土木工程.
[3]大体积混凝土施工手册.中国建筑工业出版社.