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摘要：大体积混凝土结构在施工过程中容易产生不可预见性的施工裂缝，这已为众多的工程实践所证实，施工裂缝的出现给工程建设带来了较大的损失，无论其外观或质量。因此必须要严格控制混凝土浇筑的时间，合理选择配合比设计、外加剂和掺合料，以便控制混凝土温度裂缝。
关键词：工程建设；大体积混凝土施工；质量控制
随着我国工业化、现代化、城市化的高速发展，基础建设规模也不断扩大，即基础建设正在向大、高、长、深和复杂结构的方向发展。例如，桥梁、隧道等市政设施基础、大型设备基础、高层超高层等建筑的箱型基础都是体积较大的钢筋混凝土结构，大体积的混凝土结构已大量运用于基础建设之中。如果大体积混凝土施工不当，将会引起混凝土内部水化热过大，导致混凝土在温度应力的作用下开裂，因而必须重视大体积混凝土的施工技术。
一、大体积混凝土配合比设计
（一）大体积混凝土的特点
1．大体积混凝土在施工完成后，由于内外温度的不均匀，表面混凝土的收缩容易受到内部混凝土的约束而产生温度裂缝，现浇混凝土结构对裂缝的数量、长度与宽度都给予了严格的控制条件；
2．大体混凝土施工一般采用一次整体浇筑的方法和“综合温控”的措施，这种施工方法能提高结构的整体性、抗震能力和抗渗性；
3．由于采取一次整体浇筑，减少了施工工序之间的交叉，因此不存在各种施工缝的施作，从而加快了施工进度，简化了施工程序。
（二）承台配合比设计原则
桥梁承台大体积混凝土配合比的设计原则可归纳为以下两点：
1．在能确保设计所规定的耐久性、强度和刚度等要求和施工工艺可行的前提下，合理选择使用的材料，尽量减少水泥用量，降低混凝土所产生的总水化热量；
2．无掺和料的水胶比大于掺入掺和料时混凝土的水胶比，为了提高混凝土的耐久性和保证良好的施工操作性，胶凝材料总量应稍大于设计相同强度等级传统混凝土的水泥用量。
（三）原材料优选
水泥宜用强度等级符合要求且品质稳定的低碱普通硅酸盐水泥或低碱硅酸盐水泥（其掺合料仅为磨细矿粉或粉煤灰）。水泥的比表面积应小于350m㎡/kg，游离氧化钙含量应小于1.5%，碱含量应小于0.60%，水泥孰料中的C3A 含量应小于8%，如果是海中桥梁承台，则要求不应大于5%，C3A、C2A 含量应控制在40%—45%之间，C4AF 含量要小于7%。砂宜选用坚固性试验的失重率超过5% 且无潜在碱活性的中粗砂；粉煤灰宜选用烧失量较低的粉煤灰；碎石宜选用颗粒形状和级配良好、质地均匀坚固、空隙率小、吸水率低且无潜在碱活性的碎石；外加剂要选用高效减水剂，其能改变水泥及混凝土结构，改变水泥浆体的流变性能；外加剂一般选用聚羧酸系列的混凝土外加剂，其能延缓混凝土温升峰值出现的时间，并大大改善混凝土拌和物的经时损失，且与低碱水泥适应性好。
二、大体积混凝土施工工艺
在混凝土浇筑之前，应注意检查预埋件是否牢固，对于出现有变形、松动或移位等情况，应及时将其复位并固定好。在混凝土浇筑期间，为减少混凝土收缩裂缝，顶层混凝土浇筑完成后，在顶部混凝土初凝前，应对其进行二次振捣，并压实抹平。混凝土浇筑振捣时，要做到不漏振、不过振。振捣时振捣棒插入下层混凝土约5cm—10cm，要避免碰撞钢筋、预埋件、模板，且移动间距不超过振捣器作用半径的1.5 倍。混凝土振捣密实的标准为混凝土停止下沉、表面不再冒出气泡、呈现平坦和泛
浆状态。
三、温度裂缝控制技术
（一）温度裂缝的主要影响因素
1．外加剂和掺合料。在大体积混凝土施工过程中，一般选用高效减水剂缓凝高效聚羧酸作为外加剂。添加此种外加剂后，可以减少用水量与水泥用量，以降低混凝土的绝热温升和水灰比。同时，选用合适的掺合料（一般选用粉煤灰），因为这不仅可以提高抗渗性能和抗裂性能，减少水泥用量，增加混凝土的密实度，降低混凝土内部的水化热量和混凝土的绝热温升，而且可以改善混凝土的和易性，有利于施工操作。
2．混凝土配合比。混凝土的温度上升主要源于水泥水化热，因此在满足混凝土设计强度与耐久性的前提下，应尽量选用体积安定性良好和低水化热的水泥，以控制混凝土的微膨胀量及低收缩量和总发热量。在混凝土试配过程中，应在满足设计要求的前提下尽量减少水泥用量，通过良好的配合比来推迟混凝土热峰值的出现时间。同时，水泥用量的减少相当于水化热速率降低，因此混凝土达到最高温升的时间相应推迟，增加了对外的散热量时间，降低了最高温度值。
3．混凝土导热性能。混凝土的导热系数越大，热量传递率就越大，则其与外界热交换的效率就越高，从而使混凝土内外温差降低。
4．混凝土入模温度。降低混凝土的入模温度是对混凝土降温最直接的方法，其对控制大体积混凝土温度裂缝至关重要。混凝土的入模温度越高，其热峰值也就越高。为了达到降低混凝土入模温度的效果，在浇筑混凝土之前，应采用冷却骨料、加冰拌和、对输送模板和管道进行洒水遮阳等办法对混凝土降温。
5．混凝土的养护。承台表层混凝土的耐久性和抗裂性在很大程度上取决于养护的温湿度。在承台大体积混凝土养护过程中，应密切注意混凝土表面温湿度变化，采取散热和保温的综合措施，以控制混凝土内外温差，减少温差收缩裂缝。
6．环境温度。外界大气环境温度不同，对混凝土热峰值的影响也不同。虽然外界环境温度对混凝土内部热峰值影响不大，但环境温度对大体积混凝土内外温差的影响是显而易见的，对混凝土预冷的效果影響很大。在高温季节施工，应避开中午时间浇筑，同时应错开寒潮浇筑。
（二）控制技术研究
大体积混凝土原材料的选择、配合比的设计、浇筑、运输、拌和、保温养护及施工过程中温度应力和混凝土浇筑内部温度的监测等多个环节控制得当，才能够有效控制混凝土的水化热引起的温升、内外温差过大，进而控制混凝土温度裂缝的发展。承台大体积混凝土温差收缩裂缝的控制可以归纳为：
1．优化配合比和合理选用原材料，并掺加适宜的外加剂和掺合料，以期减少拌和水和水泥的用量，如果选用配合比、外加剂和掺合料得当，则既能降低混凝土的内部水化热量和绝热温升，又可节省混凝土的开支，提高工作性能，并最终减少温度裂缝发生的可能性；
2．采用分层浇筑方法，并控制浇筑间歇期，为了减少下层混凝土的约束，应尽量缩短施工间歇期，两层混凝土的施工间歇期不应超过5d；
3．可在混凝土内部预埋冷却水管，通过冷却水的循环流动，降低混凝土内部的温度，冷却水与混凝土之间的温差不应超过22℃；
4．尽量避免在寒潮或高温天气的外界环境下施工，在施工过程中还应采取淋水、遮阳、加冰等措施对混凝土的原材料温度进行控制，降低混凝土的入模温度，根据现场的测定，当气温位于30℃以上时，与未淋水或遮阳的材料相比，石子平均可降低6℃、砂子平均可降低3℃—5℃、拌和水中加冰可使水温平均降低6℃—8℃；
5．混凝土拆模时间的选择除了要考虑混凝土强度增长的要求外，还需考虑外界环境温度等情况，要避免混凝土表面温度与环境温度相差过大导致收缩裂缝的出现，同时也要避免混凝土内外温差过大导致温度裂缝的出现。
四、结语
大体积混凝土结构在施工中容易出现裂缝，这已为众多的工程实践所证实。其裂缝的出现给工程建设带来了较大的损失，因此必须要严格控制混凝土浇筑的施工质量，并要合理选择配合比设计、外加剂和掺合料，以使混凝土的温度裂缝得到有效控制。
参考文献
[1]何宪礼．大体积混凝土承台施工温度裂缝的影响因素及控制技术[J]．公路，2008，（10）．
[2]夏渝珍．武广客运专线承台大体积混凝土施工技术[J]．铁道标准技术，2009，（S1）．
[3]陶红林．上海长江隧桥承台及塔座大体积混凝土施工技术[J]．工业建筑，2010，（3）．
[4]卢晓．市政隧道大体积混凝土裂缝的控制研究[D]．上海：同济大学，2007．
关键词：工程建设；大体积混凝土施工；质量控制
随着我国工业化、现代化、城市化的高速发展，基础建设规模也不断扩大，即基础建设正在向大、高、长、深和复杂结构的方向发展。例如，桥梁、隧道等市政设施基础、大型设备基础、高层超高层等建筑的箱型基础都是体积较大的钢筋混凝土结构，大体积的混凝土结构已大量运用于基础建设之中。如果大体积混凝土施工不当，将会引起混凝土内部水化热过大，导致混凝土在温度应力的作用下开裂，因而必须重视大体积混凝土的施工技术。
一、大体积混凝土配合比设计
（一）大体积混凝土的特点
1．大体积混凝土在施工完成后，由于内外温度的不均匀，表面混凝土的收缩容易受到内部混凝土的约束而产生温度裂缝，现浇混凝土结构对裂缝的数量、长度与宽度都给予了严格的控制条件；
2．大体混凝土施工一般采用一次整体浇筑的方法和“综合温控”的措施，这种施工方法能提高结构的整体性、抗震能力和抗渗性；
3．由于采取一次整体浇筑，减少了施工工序之间的交叉，因此不存在各种施工缝的施作，从而加快了施工进度，简化了施工程序。
（二）承台配合比设计原则
桥梁承台大体积混凝土配合比的设计原则可归纳为以下两点：
1．在能确保设计所规定的耐久性、强度和刚度等要求和施工工艺可行的前提下，合理选择使用的材料，尽量减少水泥用量，降低混凝土所产生的总水化热量；
2．无掺和料的水胶比大于掺入掺和料时混凝土的水胶比，为了提高混凝土的耐久性和保证良好的施工操作性，胶凝材料总量应稍大于设计相同强度等级传统混凝土的水泥用量。
（三）原材料优选
水泥宜用强度等级符合要求且品质稳定的低碱普通硅酸盐水泥或低碱硅酸盐水泥（其掺合料仅为磨细矿粉或粉煤灰）。水泥的比表面积应小于350m㎡/kg，游离氧化钙含量应小于1.5%，碱含量应小于0.60%，水泥孰料中的C3A 含量应小于8%，如果是海中桥梁承台，则要求不应大于5%，C3A、C2A 含量应控制在40%—45%之间，C4AF 含量要小于7%。砂宜选用坚固性试验的失重率超过5% 且无潜在碱活性的中粗砂；粉煤灰宜选用烧失量较低的粉煤灰；碎石宜选用颗粒形状和级配良好、质地均匀坚固、空隙率小、吸水率低且无潜在碱活性的碎石；外加剂要选用高效减水剂，其能改变水泥及混凝土结构，改变水泥浆体的流变性能；外加剂一般选用聚羧酸系列的混凝土外加剂，其能延缓混凝土温升峰值出现的时间，并大大改善混凝土拌和物的经时损失，且与低碱水泥适应性好。
二、大体积混凝土施工工艺
在混凝土浇筑之前，应注意检查预埋件是否牢固，对于出现有变形、松动或移位等情况，应及时将其复位并固定好。在混凝土浇筑期间，为减少混凝土收缩裂缝，顶层混凝土浇筑完成后，在顶部混凝土初凝前，应对其进行二次振捣，并压实抹平。混凝土浇筑振捣时，要做到不漏振、不过振。振捣时振捣棒插入下层混凝土约5cm—10cm，要避免碰撞钢筋、预埋件、模板，且移动间距不超过振捣器作用半径的1.5 倍。混凝土振捣密实的标准为混凝土停止下沉、表面不再冒出气泡、呈现平坦和泛
浆状态。
三、温度裂缝控制技术
（一）温度裂缝的主要影响因素
1．外加剂和掺合料。在大体积混凝土施工过程中，一般选用高效减水剂缓凝高效聚羧酸作为外加剂。添加此种外加剂后，可以减少用水量与水泥用量，以降低混凝土的绝热温升和水灰比。同时，选用合适的掺合料（一般选用粉煤灰），因为这不仅可以提高抗渗性能和抗裂性能，减少水泥用量，增加混凝土的密实度，降低混凝土内部的水化热量和混凝土的绝热温升，而且可以改善混凝土的和易性，有利于施工操作。
2．混凝土配合比。混凝土的温度上升主要源于水泥水化热，因此在满足混凝土设计强度与耐久性的前提下，应尽量选用体积安定性良好和低水化热的水泥，以控制混凝土的微膨胀量及低收缩量和总发热量。在混凝土试配过程中，应在满足设计要求的前提下尽量减少水泥用量，通过良好的配合比来推迟混凝土热峰值的出现时间。同时，水泥用量的减少相当于水化热速率降低，因此混凝土达到最高温升的时间相应推迟，增加了对外的散热量时间，降低了最高温度值。
3．混凝土导热性能。混凝土的导热系数越大，热量传递率就越大，则其与外界热交换的效率就越高，从而使混凝土内外温差降低。
4．混凝土入模温度。降低混凝土的入模温度是对混凝土降温最直接的方法，其对控制大体积混凝土温度裂缝至关重要。混凝土的入模温度越高，其热峰值也就越高。为了达到降低混凝土入模温度的效果，在浇筑混凝土之前，应采用冷却骨料、加冰拌和、对输送模板和管道进行洒水遮阳等办法对混凝土降温。
5．混凝土的养护。承台表层混凝土的耐久性和抗裂性在很大程度上取决于养护的温湿度。在承台大体积混凝土养护过程中，应密切注意混凝土表面温湿度变化，采取散热和保温的综合措施，以控制混凝土内外温差，减少温差收缩裂缝。
6．环境温度。外界大气环境温度不同，对混凝土热峰值的影响也不同。虽然外界环境温度对混凝土内部热峰值影响不大，但环境温度对大体积混凝土内外温差的影响是显而易见的，对混凝土预冷的效果影響很大。在高温季节施工，应避开中午时间浇筑，同时应错开寒潮浇筑。
（二）控制技术研究
大体积混凝土原材料的选择、配合比的设计、浇筑、运输、拌和、保温养护及施工过程中温度应力和混凝土浇筑内部温度的监测等多个环节控制得当，才能够有效控制混凝土的水化热引起的温升、内外温差过大，进而控制混凝土温度裂缝的发展。承台大体积混凝土温差收缩裂缝的控制可以归纳为：
1．优化配合比和合理选用原材料，并掺加适宜的外加剂和掺合料，以期减少拌和水和水泥的用量，如果选用配合比、外加剂和掺合料得当，则既能降低混凝土的内部水化热量和绝热温升，又可节省混凝土的开支，提高工作性能，并最终减少温度裂缝发生的可能性；
2．采用分层浇筑方法，并控制浇筑间歇期，为了减少下层混凝土的约束，应尽量缩短施工间歇期，两层混凝土的施工间歇期不应超过5d；
3．可在混凝土内部预埋冷却水管，通过冷却水的循环流动，降低混凝土内部的温度，冷却水与混凝土之间的温差不应超过22℃；
4．尽量避免在寒潮或高温天气的外界环境下施工，在施工过程中还应采取淋水、遮阳、加冰等措施对混凝土的原材料温度进行控制，降低混凝土的入模温度，根据现场的测定，当气温位于30℃以上时，与未淋水或遮阳的材料相比，石子平均可降低6℃、砂子平均可降低3℃—5℃、拌和水中加冰可使水温平均降低6℃—8℃；
5．混凝土拆模时间的选择除了要考虑混凝土强度增长的要求外，还需考虑外界环境温度等情况，要避免混凝土表面温度与环境温度相差过大导致收缩裂缝的出现，同时也要避免混凝土内外温差过大导致温度裂缝的出现。
四、结语
大体积混凝土结构在施工中容易出现裂缝，这已为众多的工程实践所证实。其裂缝的出现给工程建设带来了较大的损失，因此必须要严格控制混凝土浇筑的施工质量，并要合理选择配合比设计、外加剂和掺合料，以使混凝土的温度裂缝得到有效控制。
参考文献
[1]何宪礼．大体积混凝土承台施工温度裂缝的影响因素及控制技术[J]．公路，2008，（10）．
[2]夏渝珍．武广客运专线承台大体积混凝土施工技术[J]．铁道标准技术，2009，（S1）．
[3]陶红林．上海长江隧桥承台及塔座大体积混凝土施工技术[J]．工业建筑，2010，（3）．
[4]卢晓．市政隧道大体积混凝土裂缝的控制研究[D]．上海：同济大学，2007．