大體積混凝土的施工特點與施工技術研究

摘要：大型建筑中經常遇到大體積混凝土的施工問題，解決大體積混凝土基礎施工問題，主要是防止溫度裂縫的產生或把裂縫控制在某個界限內。大體積混凝土在施工階段產生的溫度裂縫有表面裂縫、結構內部出現的裂縫和貫穿整個斷面的裂縫，其施工技術和施工組織都比一般混凝土結構復雜。本文談談大體積混凝土的施工特點與施工技術。

關鍵詞：大體積混凝土；施工；裂縫

高層和超高層建筑的基礎，不論筏形基礎、箱形基礎，還是樁基復合基礎都有較厚的鋼筋混凝土底板，屬于大體積混凝土結構。這種大體積混凝土結構表面系數小、混凝土強度等級高、單位水泥用量大、整體性要求高，由于體積巨大，控制裂縫問題一直該項施工中需要重點注意的工作之一。

1 大體積混凝土的施工特點

大體積混凝土是最小斷面尺寸大于1000mm以上的混凝土結構構件，大體積混凝土由于水泥產生水化熱不能及時散熱加上混凝土的干縮量累聚，經常給溫凝土造成型紋，必須采取相應的技術措施妥善處理溫度差值，合理解決溫度應力并控制裂縫。

大體積混凝土的施工特點是強度級別高，水泥用量較大，因而收縮變形大。由于幾何尺寸不是十分巨大，水化熱溫升快，降溫散熱也較快。因此降溫與收縮的共同作用是引起混凝土開裂的主要因素。控制裂縫的方法不像塊體混凝土那樣，要采用特別的低熱水泥和復雜的冷卻系統，而主要依靠合理配筋，改進設計，采用合理的混凝土配比，澆筑方案和澆筑后加強養護等措施，以提高結構的抗裂性和避免引起過大的內外溫差而出現裂縫。

2 大體積混凝土施工技術及質量保證措施

1、大體積混凝土其澆筑量過大，整體要求高。降低水化熱，將混凝土的內外溫差控制在規范的25℃內，混凝土表面與環境溫差控制在15℃內，是施工的要點，對于裂縫的防止，還應在結構設計上采取措施。為進一步控制混凝土基礎產生裂縫，減少混凝土的水化熱溫升，降低混凝土的澆灌溫度，減少基礎的約束，提高混凝土極限抗拉強度，減少溫度收縮應力，預防裂縫的出現，除用草簾覆蓋外，在混凝土上面先蓋一層塑料薄膜，并適當延長養護、拆模時間，提高混凝土拆模強度，減少混凝土表面的溫度梯度。同時加快基礎四側回填土，避免長期裸露，導致降溫收縮與干縮共同作用，使應力疊加。

2、采用低水化熱或中水化熱的水泥品種配制混凝土，如礦渣硅酸鹽水泥、火山灰質硅酸鹽水泥、粉煤灰水泥等。水泥應不結塊，符合質量標準并有質保書和復驗單。選取合適的低水化熱品種的水泥，因為不同品牌的水泥的組織成分各不相同，導致配制出的混凝土的性能也各不相同，而大體積混凝土澆注初期開裂的原因主要是由于混凝土的內部溫升及收縮產生的內應力所致，產生收縮有兩個方面的原因：①水泥水化硬化后生成的礦物體積比反應前的水泥、砂、碎石與水的總體積小。②因混凝土具有熱脹冷縮的性能，在澆注初期，受水泥水化熱影響，混凝土水化產生的較多的熱量，使混凝土內部溫度升高，散熱緩慢，產生體積膨脹，隨著齡期增大，又逐漸降溫，發生體積收縮，收縮產生的拉應力大于混凝土自身的抗拉強度，導致混凝土產生收縮裂縫，而水泥中所含的MgO則具有一定的延滯性微膨脹性能，且膨脹持續時間長，而產生膨脹的時間又能與混凝土的內部降溫同步，能夠有效的補償大體積混凝土的收縮，進而有效地阻止混凝土裂縫的產生。

3、粗骨料選用5mm～40mm單粒級卵石比選用5mm～25mm石子好，每立方米混凝土減少用水量15kg左右，在相同水灰比情況下，水泥可減少30kg左右，細骨料采用中粗砂，其細度模數為218。它比采用細砂，每立方米混凝土減少用水量20kg左右，水泥相應減少28kg-35kg，從而降低混凝土的干縮。

4、盡可能按設計和規范摻用外加劑，減少單位體積水泥用量，外加劑應有質保書和復驗單，配制計量要正確，選擇合適的外摻劑，因混凝土分層澆注，要保證混凝土在澆注上層時，下層混凝土不至于初凝，又要延緩混凝土在澆注上的內部溫度峰值的出現，混凝土內可摻用適量的微膨脹劑替代水泥，以起到降低水泥用量，減少水化熱的作用，同時在混凝土在硬化時產生一定的微膨脹，以補償混凝土部分收縮。混凝土中摻入水泥重量0.25%左右的緩凝型減水劑-木質素磺酸鈣，一方面可明顯延緩水化熱釋放的速度，推遲水化熱峰值的出現；同時又減少10%拌和用水，節約10%左右的水泥，從而降低水化熱。混凝土中摻入適量粉煤灰，不僅改善混凝土的和易性，減少混凝土的用水量，減少泌水和離析現象；同時代替部分水泥，減少水化熱。摻入適量UEA膨脹劑，有效地補償混凝土干縮，并在一定程度上補償冷縮，改變混凝土分子結構組織，增加密實性，提高

了抗滲能力。

5、降低混凝土的入模溫度，如夏季采用低溫水或冷水拌制混凝土，對于泵送混凝土，要對泵的管或泵車進行必要的覆蓋或降溫。

6、大體積混凝土基礎的撓筑，可根據整體連續澆筑的要求，結合結構尺寸的大小、鋼筋疏密和混凝土供應等情況，選用全面分層、分段分層和斜面分層三種方案：①全面分層，即把整體結構層分為數層澆筑。這種方法使用于結構平面尺寸不太大的工程。一般從外面開始，沿長邊推進澆筑，可從中間向兩端或兩端向中間同時進行撓筑。②分段分層澆筑，適用于厚度較大而面積或長度也較大的工程。施工時從底層一端開始澆筑混凝土，進行到—定距離后澆筑第二層，如此依次向前澆筑其他各層。③斜面分層澆筑，適用于厚度較薄的工程。施上時豎向厚度一次成型，斜面坡度不大于l/3，振搗時從澆筑層的下端開始，逐層上移，以保證混凝土施工質量。

7、對于體積特別大的大體積混凝土，可以事先在混凝土內埋設冷卻水管，用循環水降低體內溫度，以減小溫差，內部設置冷卻水管，布5層，豎向每層間距為1000mm，水平位置順橋向間距1350mm，橫橋向間距為1300mm，每層分別設一個入水口、一個出水口，根據出水口水溫溫差用加壓水泵控制輸入水量，并在澆注過程中一直循環通水，使混凝土快速地通過鋼管把熱傳遞給水，降低混凝土內部的水化溫升，并在澆注完混凝土后持續通水14d。

3 施工中常見問題處理

模板變形，變形的原因主要是由于承受混凝土的測壓力及振搗混凝土的振動力，產生過大變形，模板吸收混凝土表面水分后膨脹變形。預防措施及處理辦法：根據實際的受力情況對模板主板，拉桿以及支撐使用的所有物體進行設計計算，并取足夠多的安全儲備，模板在澆筑混凝土前應事先濕潤。從技術手段、施工措施和生產管理等方面予以綜合控制，根據不同部位混凝土結構的具體情況合理劃分施工縫，妥善安排混凝土的澆筑施工順序，應用測溫信息化施工技術指導大體積混凝土的動態養護，嚴格把好養護關和控制溫度變形、裂縫和最終收縮量，既降低了工程成本，又確保了工程質量，解決了混凝土施工裂縫控制問題，取得了良好的經濟效益與社會效益。

參考文獻

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