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摘要：随着施工工艺的不断进步，以及新材料、新工艺的不断推广，大体积砼在各类建筑中被广泛地应用。对于具有较大面积地下室底板、大体积承台的工程，对大体积砼的施工技术提出了更高的要求。本文结合某工程实例，就有关大体积砼浇筑技术进行了一定深度的探析。
关键词：大体积砼; 施工技术; 二次振捣; 温度控制; 养护
Abstract: with the construction technology advances, and new materials, new technology the further promotion of, mass concrete in all kinds of buildings is widely used. With a large basement slabs, big volume of pile caps is project of mass concrete construction technology put forward higher request. Combining with a project example, the mass concrete casting technology of certain depth in this paper.
Keywords: mass concrete; Construction technology; Secondary vibrating; Temperature control; maintenance
中图分类号：[TQ178]文献标识码：A文章编号：
1 工程概况
某工程是一座现代化建筑，包括四层地下室、五层裙楼以及上部三幢超高层建筑。四层地下室和五层裙楼总建筑面积约十四万平方米。结构型式为框架-剪力墙-核心筒结构。基础采用人工挖孔灌注桩，基础底板厚度为800mm。其中，最大的立方体承台长宽均为26.4m，深度为7.4m，故该承台砼理论方量为5157.5m3，显属大体积砼范畴。
2承台砼可能产生裂缝的原因及控制措施
原因：
（1）水泥水化热和外界气温变化导致温差过大
（2）内外约束条件
（3）砼自身失水收缩变形
控制措施：
防止承台砼产生裂缝的关键是砼浇筑过程中的温度和砼内外温差的控制。温度控制就是对砼的浇注温度和砼内部的最高温度进行人为的控制。施工前应进行热工计算，施工措施应符合国家标准《大体积混凝土施工规范》GB50496的有关规定。
3 施工前准备工作
优化砼配合比
采用商品砼，应要求搅拌站进行严格的混凝土配合比的试配，砼配合比应通过试配确定。在试配的基础上优选混凝土配合比，针对根据现场技术要求提出的试验室配合比，在实际生产中进行生产配合比的试拌，以满足施工要求的各项技术指标。
按照国家现行《砼结构工程施工及验收规范》、《普通砼配合比设计规程》及《粉煤灰砼应用技术规范》中的有关技术要求进行设计。
材料选用
水泥：符合现行国家标准《通用硅酸盐水泥》GB175-2007，选用低水化热水泥。本工程基础承台应优先选用水化热较低的矿渣硅酸盐水泥。应要求搅拌站提供该水泥质量证明书、复检试验报告，确保水泥质量。
粗骨料：符合《普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准》JGJ52-2006，优先选用5-40mm 的低碱自然连续级配的碎石，和易性好，抗压强度高，同时可以减少水和水泥的用量，使水泥水化热减小，降低砼温度，减少砼的收缩。含泥量不大于1%，经复检合格后使用。
细骨料：符合《普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准》JGJ52-2006，选用质地坚硬、级配良好的B类低碱活性天然中砂，平均粒径大于0.5mm，要求搅拌站对进厂砂进行材料试验。其含泥量不大于3%（如果含泥量大的话，不仅会增加砼的收缩，而且会引起砼抗拉强度的降低，对抗裂不利）、细度模数为2.3～3.0，同样可减少水和水泥的用量，减小水化热。
粉煤灰：由于本工程砼拟采用泵送的浇筑方式，为了改善砼的和易性便于泵送，可考虑掺加适量的磨细粉煤灰。按照规范，掺加一定量的粉煤灰，可减少水泥用量，从而降低水泥的水化热，达到减小砼内外温差，抑制砼产生温度裂缝。
外加剂：在混凝土中加入高效减水剂，可改善混凝土拌和物的和易性，增加坍落度，将混凝土的坍落度损失减少到最低限度，节约水泥，减少用水量。且后期强度增长明显提高，可大大改善和提高混凝土各项物理力学性能。减水剂可降低水化热峰值，对砼收缩有补偿功能，可提高砼的抗裂性。与此同时，还可掺入一定比例的复合膨胀剂，以补偿砼的收缩变形，亦可减少水泥用量，降低水化热，提高砼抗渗等级，对砼早期裂缝的产生有很好的控制作用。
拌合用水：选用一般饮用水的自来水及洁净的天然水，应符合国家现行标准。
坍落度
大体积砼坍落度不宜过大，一般控制在100±20mm即可。
4现场准备工作
浇筑承台砼前，应检查承台砖模、钢筋、保护层和预埋件等的尺寸、规格、数量和位置，复核轴线尺寸、标高，清理承台内垃圾等杂物。自检合格后报监理验收，验收通过后由监理签署浇筑令，而后通知搅拌站发料。浇筑前由项目技术负责人对混凝土班组进行二次技术交底，之后方可由混凝土班组长带领具体操作人员熟悉现场，按照技术交底要求确定浇筑方法。
应提前准备好需预埋的测温管、保温养护所用自来水管、塑料薄膜、湿麻袋等。检查电源、线路，做好照明准备工作。浇筑过程中，确保水、电、照明不中断，振捣连续。
施工员、质检员、安全员、班组长等要全程值班跟踪，确保浇筑连续顺畅。
现场技术人员要加强与本地气象台的联系，做好天气预报工作，尽可能准确判断连续浇筑的可行性，确保浇筑质量。
5浇筑过程
为避免砼表里温差过大，承台宜采取分层连筑法和推移式浇筑法，即将大体积砼的结构采取分层多次浇筑，浇筑层厚度应根据所用振捣器的作用范围及砼的和易性确定，连续浇筑时分层厚度宜为300-500mm，适当缩短间歇时间，浇筑过程中使砼表面均匀上升，以利于下层砼的水化热在初凝时间内充分散发，减少砼的蓄热能量，防止水化热的积聚，减小温度应力。
分层浇筑时，上、下层的间隔浇筑时间应尽量缩短，并应在下层砼初凝之前将上层的砼浇筑完毕，杜绝形成冷缝。混凝土浇筑宜从低处开始，沿长边方向自一端向另一端进行。当混凝土供应量保证时，亦可多点同时浇筑。
振捣时要做到“快插慢拔”，快插可防止表面砼振入下方而发生分层、离析现象，慢拔是为了使砼能填满振捣棒抽出时所造成的空洞。在振捣上层砼时，应插入下层砼中5cm左右，以消除兩层之间的隔缝，每一插点要掌握好振捣时间，一般为20～30s，但应视砼表面呈水平不再显著下沉，不再出气泡，表面泛出灰浆为准。振捣器插点要均匀排列，每次移动位置得距离不大于0.5m。要防止表层砼被振实而与下层砼发生断层、离析现象，填满振捣棒抽出时造成的空洞。第二层砼浇筑完毕，要用铁锹铲平、拍实，并用木抹子分两次抹平。
浇筑时，配备足够的振捣器，使混凝土自然缓慢流动，然后再进行全面振捣。根据混凝土泵送时自然形成的坡度，在每个浇筑层的前后布置两台振捣器。第一台布置在卸料点，满足坡顶砼的振实。由于底皮钢筋间距较密，第二台布置在混凝土坡脚处，解决坡脚混凝土的密实，随着浇筑工作的向前推进，振捣器相应跟上，保证整个高度混凝土的质量。振捣时应避免碰撞钢筋、模板、预埋件、预埋管等。
砼的初凝和終凝时间需在对当时的气温、混凝土运输距离、现场施工要求等充分分析后，通过外加剂来调节，以确保砼浇筑过程中不出现冷缝。大体积砼浇筑面应及时进行二次抹压处理。
对泌水现场的处理及二次振捣
浇筑的砼要搅拌均匀，及时进行振捣，防止出现泌水现象，如果浇筑完毕后出现泌水现象，要及时排水，将砼表面的泌水排入集水坑内，用潜水泵抽出，必要时进行二次振捣。大量的工程实践表明，二次振捣对提高大体积砼的抗裂性具有积极意义。
对已经浇筑但尚未初凝的砼进行二次振捣，不但可以有效避免砼由于水平钢筋下部产生的水分及空隙等，提高钢筋与砼之间的握裹力，避免由于砼沉降而产生裂缝，还可以降低砼内微裂的现象，提高砼的密实度，并增强砼的抗压强度约10％一20％，有效防止裂缝产生。
6养护及温度控制
大体积砼养护的关键在于保持适宜的温度和湿度，以便控制砼内外温差，促使砼强度的正常形成，防止裂缝的产生。大体积砼的养护，不仅要满足强度增长的需要，还要通过温度控制，防止因温度变形而引起开裂。
养护阶段的温度控制措施有：
（1）砼中心温度和表面温度之间、表面温度和最低气温之间的差值均应小于20℃；当结构砼具有足够抗裂能力时，温差不大于25℃。
（2）在砼内部预埋水管，通入冷却水，降低砼内部最高温度，冷却工作在浇筑完成时即开始进行。此外，还可以采用投毛石等方法抑制砼开裂。
（3）在承台砼表面覆盖保温材料（如草袋、锯木、湿砂等），在缓慢的散热过程中，保持砼内外温差小于20℃。根据工程具体情况，尽可能延长养护时间，拆模后立即回填或再覆盖保护，同时预防气候影响，防止砼早期和中期裂缝。
（4）大体积砼湿润养护时间应符合下表规定。
水泥品种 养护时间（d）
硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥 14
火山灰质硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、低热微膨胀水泥、矿渣硅酸大坝水泥 21
在现场掺粉煤灰的水泥
7成品保护
承台砼表面初凝前收浆要及时，细致，确保砼面的平整清洁。
已浇筑的承台必须在砼强度达到规范要求后才允许上人。
8结语
大体积砼的施工技术要求比较高，尤其要防止砼因水泥水化热等各种因素引起的温差产生的裂缝。因此需要从配合比设计、原材料选用、施工前准备、浇筑过程控制特别是砼入模温度控制和浇筑后温度监测、养护、成品保护等各个环节严格把关，方可确保浇筑质量及后期强度符合要求。
参考文献：
[1]吴志明.浅析大体积砼无缝施工技术在建筑施工中的应用[J].城市建设与商业网点，2009（28）
[2]郭海滨.浅析大体积砼的施工措施及裂缝成因[J].科技资讯，2006(24)
[3]毕佳.严松源.大体积混凝土施工中温度裂缝的控制[J].解放军理工大学学报(自然科学版)，2000(05)
[4]葛新友.大体积砼温度裂缝产生的因素及控制措施[J].中国科技博览，2010（4）
[5]全国一级建造师执业资格考试用书编写委员会.市政公用工程管理与实务（第三版）.北京：中国建筑工业出版社，2011
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。
关键词：大体积砼; 施工技术; 二次振捣; 温度控制; 养护
Abstract: with the construction technology advances, and new materials, new technology the further promotion of, mass concrete in all kinds of buildings is widely used. With a large basement slabs, big volume of pile caps is project of mass concrete construction technology put forward higher request. Combining with a project example, the mass concrete casting technology of certain depth in this paper.
Keywords: mass concrete; Construction technology; Secondary vibrating; Temperature control; maintenance
中图分类号：[TQ178]文献标识码：A文章编号：
1 工程概况
某工程是一座现代化建筑，包括四层地下室、五层裙楼以及上部三幢超高层建筑。四层地下室和五层裙楼总建筑面积约十四万平方米。结构型式为框架-剪力墙-核心筒结构。基础采用人工挖孔灌注桩，基础底板厚度为800mm。其中，最大的立方体承台长宽均为26.4m，深度为7.4m，故该承台砼理论方量为5157.5m3，显属大体积砼范畴。
2承台砼可能产生裂缝的原因及控制措施
原因：
（1）水泥水化热和外界气温变化导致温差过大
（2）内外约束条件
（3）砼自身失水收缩变形
控制措施：
防止承台砼产生裂缝的关键是砼浇筑过程中的温度和砼内外温差的控制。温度控制就是对砼的浇注温度和砼内部的最高温度进行人为的控制。施工前应进行热工计算，施工措施应符合国家标准《大体积混凝土施工规范》GB50496的有关规定。
3 施工前准备工作
优化砼配合比
采用商品砼，应要求搅拌站进行严格的混凝土配合比的试配，砼配合比应通过试配确定。在试配的基础上优选混凝土配合比，针对根据现场技术要求提出的试验室配合比，在实际生产中进行生产配合比的试拌，以满足施工要求的各项技术指标。
按照国家现行《砼结构工程施工及验收规范》、《普通砼配合比设计规程》及《粉煤灰砼应用技术规范》中的有关技术要求进行设计。
材料选用
水泥：符合现行国家标准《通用硅酸盐水泥》GB175-2007，选用低水化热水泥。本工程基础承台应优先选用水化热较低的矿渣硅酸盐水泥。应要求搅拌站提供该水泥质量证明书、复检试验报告，确保水泥质量。
粗骨料：符合《普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准》JGJ52-2006，优先选用5-40mm 的低碱自然连续级配的碎石，和易性好，抗压强度高，同时可以减少水和水泥的用量，使水泥水化热减小，降低砼温度，减少砼的收缩。含泥量不大于1%，经复检合格后使用。
细骨料：符合《普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准》JGJ52-2006，选用质地坚硬、级配良好的B类低碱活性天然中砂，平均粒径大于0.5mm，要求搅拌站对进厂砂进行材料试验。其含泥量不大于3%（如果含泥量大的话，不仅会增加砼的收缩，而且会引起砼抗拉强度的降低，对抗裂不利）、细度模数为2.3～3.0，同样可减少水和水泥的用量，减小水化热。
粉煤灰：由于本工程砼拟采用泵送的浇筑方式，为了改善砼的和易性便于泵送，可考虑掺加适量的磨细粉煤灰。按照规范，掺加一定量的粉煤灰，可减少水泥用量，从而降低水泥的水化热，达到减小砼内外温差，抑制砼产生温度裂缝。
外加剂：在混凝土中加入高效减水剂，可改善混凝土拌和物的和易性，增加坍落度，将混凝土的坍落度损失减少到最低限度，节约水泥，减少用水量。且后期强度增长明显提高，可大大改善和提高混凝土各项物理力学性能。减水剂可降低水化热峰值，对砼收缩有补偿功能，可提高砼的抗裂性。与此同时，还可掺入一定比例的复合膨胀剂，以补偿砼的收缩变形，亦可减少水泥用量，降低水化热，提高砼抗渗等级，对砼早期裂缝的产生有很好的控制作用。
拌合用水：选用一般饮用水的自来水及洁净的天然水，应符合国家现行标准。
坍落度
大体积砼坍落度不宜过大，一般控制在100±20mm即可。
4现场准备工作
浇筑承台砼前，应检查承台砖模、钢筋、保护层和预埋件等的尺寸、规格、数量和位置，复核轴线尺寸、标高，清理承台内垃圾等杂物。自检合格后报监理验收，验收通过后由监理签署浇筑令，而后通知搅拌站发料。浇筑前由项目技术负责人对混凝土班组进行二次技术交底，之后方可由混凝土班组长带领具体操作人员熟悉现场，按照技术交底要求确定浇筑方法。
应提前准备好需预埋的测温管、保温养护所用自来水管、塑料薄膜、湿麻袋等。检查电源、线路，做好照明准备工作。浇筑过程中，确保水、电、照明不中断，振捣连续。
施工员、质检员、安全员、班组长等要全程值班跟踪，确保浇筑连续顺畅。
现场技术人员要加强与本地气象台的联系，做好天气预报工作，尽可能准确判断连续浇筑的可行性，确保浇筑质量。
5浇筑过程
为避免砼表里温差过大，承台宜采取分层连筑法和推移式浇筑法，即将大体积砼的结构采取分层多次浇筑，浇筑层厚度应根据所用振捣器的作用范围及砼的和易性确定，连续浇筑时分层厚度宜为300-500mm，适当缩短间歇时间，浇筑过程中使砼表面均匀上升，以利于下层砼的水化热在初凝时间内充分散发，减少砼的蓄热能量，防止水化热的积聚，减小温度应力。
分层浇筑时，上、下层的间隔浇筑时间应尽量缩短，并应在下层砼初凝之前将上层的砼浇筑完毕，杜绝形成冷缝。混凝土浇筑宜从低处开始，沿长边方向自一端向另一端进行。当混凝土供应量保证时，亦可多点同时浇筑。
振捣时要做到“快插慢拔”，快插可防止表面砼振入下方而发生分层、离析现象，慢拔是为了使砼能填满振捣棒抽出时所造成的空洞。在振捣上层砼时，应插入下层砼中5cm左右，以消除兩层之间的隔缝，每一插点要掌握好振捣时间，一般为20～30s，但应视砼表面呈水平不再显著下沉，不再出气泡，表面泛出灰浆为准。振捣器插点要均匀排列，每次移动位置得距离不大于0.5m。要防止表层砼被振实而与下层砼发生断层、离析现象，填满振捣棒抽出时造成的空洞。第二层砼浇筑完毕，要用铁锹铲平、拍实，并用木抹子分两次抹平。
浇筑时，配备足够的振捣器，使混凝土自然缓慢流动，然后再进行全面振捣。根据混凝土泵送时自然形成的坡度，在每个浇筑层的前后布置两台振捣器。第一台布置在卸料点，满足坡顶砼的振实。由于底皮钢筋间距较密，第二台布置在混凝土坡脚处，解决坡脚混凝土的密实，随着浇筑工作的向前推进，振捣器相应跟上，保证整个高度混凝土的质量。振捣时应避免碰撞钢筋、模板、预埋件、预埋管等。
砼的初凝和終凝时间需在对当时的气温、混凝土运输距离、现场施工要求等充分分析后，通过外加剂来调节，以确保砼浇筑过程中不出现冷缝。大体积砼浇筑面应及时进行二次抹压处理。
对泌水现场的处理及二次振捣
浇筑的砼要搅拌均匀，及时进行振捣，防止出现泌水现象，如果浇筑完毕后出现泌水现象，要及时排水，将砼表面的泌水排入集水坑内，用潜水泵抽出，必要时进行二次振捣。大量的工程实践表明，二次振捣对提高大体积砼的抗裂性具有积极意义。
对已经浇筑但尚未初凝的砼进行二次振捣，不但可以有效避免砼由于水平钢筋下部产生的水分及空隙等，提高钢筋与砼之间的握裹力，避免由于砼沉降而产生裂缝，还可以降低砼内微裂的现象，提高砼的密实度，并增强砼的抗压强度约10％一20％，有效防止裂缝产生。
6养护及温度控制
大体积砼养护的关键在于保持适宜的温度和湿度，以便控制砼内外温差，促使砼强度的正常形成，防止裂缝的产生。大体积砼的养护，不仅要满足强度增长的需要，还要通过温度控制，防止因温度变形而引起开裂。
养护阶段的温度控制措施有：
（1）砼中心温度和表面温度之间、表面温度和最低气温之间的差值均应小于20℃；当结构砼具有足够抗裂能力时，温差不大于25℃。
（2）在砼内部预埋水管，通入冷却水，降低砼内部最高温度，冷却工作在浇筑完成时即开始进行。此外，还可以采用投毛石等方法抑制砼开裂。
（3）在承台砼表面覆盖保温材料（如草袋、锯木、湿砂等），在缓慢的散热过程中，保持砼内外温差小于20℃。根据工程具体情况，尽可能延长养护时间，拆模后立即回填或再覆盖保护，同时预防气候影响，防止砼早期和中期裂缝。
（4）大体积砼湿润养护时间应符合下表规定。
水泥品种 养护时间（d）
硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥 14
火山灰质硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、低热微膨胀水泥、矿渣硅酸大坝水泥 21
在现场掺粉煤灰的水泥
7成品保护
承台砼表面初凝前收浆要及时，细致，确保砼面的平整清洁。
已浇筑的承台必须在砼强度达到规范要求后才允许上人。
8结语
大体积砼的施工技术要求比较高，尤其要防止砼因水泥水化热等各种因素引起的温差产生的裂缝。因此需要从配合比设计、原材料选用、施工前准备、浇筑过程控制特别是砼入模温度控制和浇筑后温度监测、养护、成品保护等各个环节严格把关，方可确保浇筑质量及后期强度符合要求。
参考文献：
[1]吴志明.浅析大体积砼无缝施工技术在建筑施工中的应用[J].城市建设与商业网点，2009（28）
[2]郭海滨.浅析大体积砼的施工措施及裂缝成因[J].科技资讯，2006(24)
[3]毕佳.严松源.大体积混凝土施工中温度裂缝的控制[J].解放军理工大学学报(自然科学版)，2000(05)
[4]葛新友.大体积砼温度裂缝产生的因素及控制措施[J].中国科技博览，2010（4）
[5]全国一级建造师执业资格考试用书编写委员会.市政公用工程管理与实务（第三版）.北京：中国建筑工业出版社，2011
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。