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摘要：混凝土施工技术的重点就是对其使用条件、强度机理、加铺层组合、施工质量标准关键技术加强控制监管，为大体积混凝土施工提供良好技术支持。本文作者结合工程实例就大体积混凝土施工技术进行了探讨。
关键词：建筑工程；施工技术；混凝土施工
1 引言
混凝土是建筑工程建设中的重要材料，在施工全过程中对混凝土加强质量控制、对保证工程质量、防患于未然、避免不必要的时间和资金浪费。混凝土的裂缝是由于混凝土内部应力作用和外部荷栽作用，以及温差变化等因素作用下形成的。由于混凝土施工和本身变形和约束等一系列问题，使混凝土产生裂缝，对混凝土裂缝的控制已成为建筑工程建设引起高度重视的问题之一。混凝土凝固时，由于水泥水化产物的体积比反应前物质的总体积要小，因而产生收缩，称为化学收缩或凝缩；混凝土在硬化过程中随着水分的逐渐蒸发，体积逐渐减小，称为干缩，化学收缩与干缩合称为收缩。
混凝土的干燥过程是由表面逐渐扩展到内部的，在混凝土内部呈现含水梯度，因此产生表面收缩大，内部收缩小的不均匀收缩，导致表面混凝土承受拉力，内部混凝土承受压力。当表面混凝土所受的拉力超过其抗拉强度时，便产生收缩裂缝。建筑工程中为了预防大体积混凝土不出现裂缝，不但要保证混凝土模板的强度挠度满足规范和设计要求，而且要对底板、墙体和顶板采取有效的保温措施，从而使大体积混凝土的施工质量得到有效的保障。
2 某实例工程的概况
某大体积混凝土施工工程中,其平面尺寸为25.5m×10.80m,高7.8m,底板厚1.0m,壁最厚处为1.2m ，顶板厚1.2m ,采用混凝土强度等级为C35。设计要求混凝土的密度大于2.4g/cm3,钢筋保护层35mm,施工养护期混凝土内外温度差控制不大于20℃,不允许有垂直施工缝。墙身及顶板均为大体积混凝土，施工时要求连续浇筑，振捣密实，不留直缝，不得有蜂窝麻面。
3、大体积混凝土的特点
大体积混凝土具有结构厚、体形大、钢筋密、混凝土量大、工程制约因素复杂和施工技术要求高等特点。由于其截面尺寸较大，在浇筑混凝土后，水泥水化过程中产生大量水化热导致温度变化，与混凝土收缩及其它因素共同作用而产生温度应力和收缩应力，使混凝土容易产生裂缝。因此对于大体积混凝土，除要满足普通混凝土所要求的强度、稳定性等要求外，还特别要控制温度变形裂缝的出现和发展，以及由于混凝土收缩而产生的裂缝。
4、大体积混凝土施工工艺
4.１ 混凝土的施工措施
4.1.1 配合比的设计
本工程混凝土配合比要求满足如下条件:①密度大于2.4×103 Kg/ m3;②尽量减少混凝土硬化过程中水化热；③ 采用微膨胀混凝土，减少早期裂缝的发生。
为满足上述条件，配合比设计如下：
(1）水泥选用P.O 42.5级（低碱）水泥，因该水泥需水性和水化热较少，抗裂性好，比密度大。为防止早期水化热过高，掺10%Ⅱ级粉煤灰。
( 2）砂选用当地河砂，质量符合《 普通混凝土用砂质量标准及检验方法》 JGJ52 。
( 3）碎石选用某县碎石d=10～20mm ，质量符合《 普通混凝土用碎石或卵石质量标准及检验方法》JGJ53 。
( 4）外加剂选用建3B（减水，泵送复合型）。
掺合料选用HEA2;水为当地饮用水，PH 值不少于4；砂率40%；水灰比0.36 ；坍落度150mm，允许偏差士20mm ；初凝时间大于2h 以上；经过多次试验，每1m3 时混凝土的材料用量见表1 。
4.1.2 混凝土的施工
主要要求：① 不能发生蜂窝麻面及裂缝；② 混凝土内及表面温差不超过20 ℃ ；③ 保证混凝土配合比的准确性，符合《 混凝土结构工程施工质量验收标准》 GB50204-2002 ；④ 不允许留垂直施工缝。
本工程配置四台JS500卧式强制式搅拌机,二台HP750电子自动计量配料机,二台HBT-60A 混凝土输送泵。在周边用Φ48×3.5 钢管搭设脚手架，架顶离室顶lm 高，混凝土通过输送泵送到脚手架上（底板混凝土浇筑除外）,再用串筒浇筑混凝土。在底板、墙及顶板采用薄层大斜坡一次到顶方式浇筑。振捣棒间距0.5m ，振捣时间20s,每层厚度0.5m,斜坡斜度1:6左右。因加速器室混凝土墙壁较高，在底板上300mm 处设凸型施工缝，在墙与顶板交接处设水平型施工缝，详见图1 。
4.2 模板结构设计
4.2.1 墙板模板结构的设计
主要计算各构件（模板、50mm×100mm木肋、2Φ48×3.5背楞及对拉螺栓）的强度和挠度，其墙体模板结构见图2。垂直度通过室内满堂红架子与室外双排架及支撑进行调整与控制。
图2 墙体模板结构图
混凝土顶板其侧模同墙侧模板，而内底模的设计除满足各构件的强度和挠度外，更主要的还要考虑保温的需要，其模板结构见图3 。
图3 混凝土顶板模板图
4.2.2 顶板支模钢管支撑设计
钢管选用Φ48×3.5 ，顶层钢管立杆与横杆的联接用双卡扣卡紧，抗滑力12kN／节点，则每m2的立杆数为八根，每根立杆承受轴向力9.82kN ，立杆按稳定性承载力计算，其平面布置图4 。
图4 顶板支模钢管支撑平面布置图
垂直支撑沿周边布置，并与已浇筑的混凝土壁顶牢。横杆步距＠1200mm，离地面20000mm 绑扫地杆，中部设水平支撑一道。
4.3 混凝土养护
为防止混凝土发生裂缝，其养护工作是非常重要的，本工程主要采用保温法，确保混凝土内外温差不超过20℃ 。该工程施工正临十月份，大气平均气温22℃,大气最高温度29℃,当时混凝土人模温度为27℃ 。
(l）混凝土最高温度。混凝土最高温度Tmax ，按下式计算：
Tmax=T0 + W/10 + F/50
式中，T0为混凝土人模温度；w为1m3混凝土水泥用量（含HEAZ )；F为每1m3混凝土粉煤灰用量。
由表1 条件，计算得到，Tmax=65.4℃ 。
(2）混凝土顶板保温。由混凝土顶板厚h = 1200mm ，上铺二层塑料布厚占。δ塑＝2×0.001m ，λ塑＝0.2W/m·K，中间夹两层草帘子，δ草=0.05×2＝0.10m ，λ草=0.05W/ m· K ，空气层传热系数召，βq＝23W/m2，混凝土导热系数λ＝2.33W/m·K，大气平均气温Tq = 22 ℃ ，大气最高气温29 ℃ 等条件，计算得到：
混凝土顶板表面温度Tb(t)=52℃ 。
混凝土顶板内外温差：
65.4-54=11.1(℃)<20℃（设计要求）,符合要求。
(3）混凝土顶板底面的保温。顶板δ木=5mm 木板及l00mm×100mm 的密铺木方，总厚度δ木＝150mm ，λ木＝0.23w /m·K,可以得到混凝土表面温Tb（t ) = 55℃。混凝土顶板底面内表温度差：
65.4-55=10.4(℃)<20 ℃ ，符合要求。
(4）混凝土侧墙保温。根据混凝土侧墙厚h=1.2m，λ＝2.33W/m·K ，保温层竹胶板一层δ竹＝12mm，λ竹＝0.23W/m·K，二层塑料布δ塑＝0.002m,λ塑＝0.2W/m·K ，麻袋片λ麻＝0.05W/m·K 。混凝土内最高温度Tmax =65.4℃ ，室外平均气温Tq=22℃ ，可计算麻袋布厚度。
混凝土侧墙表面温度：
Tb=Tmax - 20℃＝65.4-20= 35.4（℃）。
最后确定选用39 mm厚麻袋覆盖。
(5）棍凝土底板的保溫。同顶板,二层塑料布，中间夹二层草帘子。4.4 大体积混凝土的测温
混凝土测温由专人负责,7d前每30min 一次，8～14d 每隔lh 一次，15～30d每隔2h一次。
以顶板为例，本工程顶板2008年9 月28 日浇筑混凝土，10 月2日早5 :30 完成，测的温度是：10月3 日下午先浇筑的混凝土最高温度达到72℃,表面温度53℃相差19℃。3d后混凝土最高温度达到77℃（计算65.4℃）,表面温度62℃相差15℃。施工期间顶板、底板、侧墙混凝土内外温差均末有超过20 ℃ ，所以未采用其他措施。10 月8 日下午开始降温，每天降0.7℃/d 。为保证混凝土不裂纹，模板一个月拆模，最终质量符合设计与规范要求。
5 结束语
在竞争激烈的建筑行业，科学制定经济合理的施工方案，精心安排施工计划，高速度、高质量低成本施工就显尤为重要。对混凝土工程质量验收时，严格按设计、《混凝土结构工程施工质量验收规范》等要求，加强对混凝土工程的这些要点质量控制，从而避免一些不必要的损失。由于采用了流水施工法，人员和机械的施工效率得到充分发挥，使混凝土填筑按期优质完工，保证了工程总工期。对于特殊工程，必须针对工程的特殊性，制定出稳妥而又切实可行的施工方案，并从组织措施和施工技术措施加以保证。
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。
关键词：建筑工程；施工技术；混凝土施工
1 引言
混凝土是建筑工程建设中的重要材料，在施工全过程中对混凝土加强质量控制、对保证工程质量、防患于未然、避免不必要的时间和资金浪费。混凝土的裂缝是由于混凝土内部应力作用和外部荷栽作用，以及温差变化等因素作用下形成的。由于混凝土施工和本身变形和约束等一系列问题，使混凝土产生裂缝，对混凝土裂缝的控制已成为建筑工程建设引起高度重视的问题之一。混凝土凝固时，由于水泥水化产物的体积比反应前物质的总体积要小，因而产生收缩，称为化学收缩或凝缩；混凝土在硬化过程中随着水分的逐渐蒸发，体积逐渐减小，称为干缩，化学收缩与干缩合称为收缩。
混凝土的干燥过程是由表面逐渐扩展到内部的，在混凝土内部呈现含水梯度，因此产生表面收缩大，内部收缩小的不均匀收缩，导致表面混凝土承受拉力，内部混凝土承受压力。当表面混凝土所受的拉力超过其抗拉强度时，便产生收缩裂缝。建筑工程中为了预防大体积混凝土不出现裂缝，不但要保证混凝土模板的强度挠度满足规范和设计要求，而且要对底板、墙体和顶板采取有效的保温措施，从而使大体积混凝土的施工质量得到有效的保障。
2 某实例工程的概况
某大体积混凝土施工工程中,其平面尺寸为25.5m×10.80m,高7.8m,底板厚1.0m,壁最厚处为1.2m ，顶板厚1.2m ,采用混凝土强度等级为C35。设计要求混凝土的密度大于2.4g/cm3,钢筋保护层35mm,施工养护期混凝土内外温度差控制不大于20℃,不允许有垂直施工缝。墙身及顶板均为大体积混凝土，施工时要求连续浇筑，振捣密实，不留直缝，不得有蜂窝麻面。
3、大体积混凝土的特点
大体积混凝土具有结构厚、体形大、钢筋密、混凝土量大、工程制约因素复杂和施工技术要求高等特点。由于其截面尺寸较大，在浇筑混凝土后，水泥水化过程中产生大量水化热导致温度变化，与混凝土收缩及其它因素共同作用而产生温度应力和收缩应力，使混凝土容易产生裂缝。因此对于大体积混凝土，除要满足普通混凝土所要求的强度、稳定性等要求外，还特别要控制温度变形裂缝的出现和发展，以及由于混凝土收缩而产生的裂缝。
4、大体积混凝土施工工艺
4.１ 混凝土的施工措施
4.1.1 配合比的设计
本工程混凝土配合比要求满足如下条件:①密度大于2.4×103 Kg/ m3;②尽量减少混凝土硬化过程中水化热；③ 采用微膨胀混凝土，减少早期裂缝的发生。
为满足上述条件，配合比设计如下：
(1）水泥选用P.O 42.5级（低碱）水泥，因该水泥需水性和水化热较少，抗裂性好，比密度大。为防止早期水化热过高，掺10%Ⅱ级粉煤灰。
( 2）砂选用当地河砂，质量符合《 普通混凝土用砂质量标准及检验方法》 JGJ52 。
( 3）碎石选用某县碎石d=10～20mm ，质量符合《 普通混凝土用碎石或卵石质量标准及检验方法》JGJ53 。
( 4）外加剂选用建3B（减水，泵送复合型）。
掺合料选用HEA2;水为当地饮用水，PH 值不少于4；砂率40%；水灰比0.36 ；坍落度150mm，允许偏差士20mm ；初凝时间大于2h 以上；经过多次试验，每1m3 时混凝土的材料用量见表1 。
4.1.2 混凝土的施工
主要要求：① 不能发生蜂窝麻面及裂缝；② 混凝土内及表面温差不超过20 ℃ ；③ 保证混凝土配合比的准确性，符合《 混凝土结构工程施工质量验收标准》 GB50204-2002 ；④ 不允许留垂直施工缝。
本工程配置四台JS500卧式强制式搅拌机,二台HP750电子自动计量配料机,二台HBT-60A 混凝土输送泵。在周边用Φ48×3.5 钢管搭设脚手架，架顶离室顶lm 高，混凝土通过输送泵送到脚手架上（底板混凝土浇筑除外）,再用串筒浇筑混凝土。在底板、墙及顶板采用薄层大斜坡一次到顶方式浇筑。振捣棒间距0.5m ，振捣时间20s,每层厚度0.5m,斜坡斜度1:6左右。因加速器室混凝土墙壁较高，在底板上300mm 处设凸型施工缝，在墙与顶板交接处设水平型施工缝，详见图1 。
4.2 模板结构设计
4.2.1 墙板模板结构的设计
主要计算各构件（模板、50mm×100mm木肋、2Φ48×3.5背楞及对拉螺栓）的强度和挠度，其墙体模板结构见图2。垂直度通过室内满堂红架子与室外双排架及支撑进行调整与控制。
图2 墙体模板结构图
混凝土顶板其侧模同墙侧模板，而内底模的设计除满足各构件的强度和挠度外，更主要的还要考虑保温的需要，其模板结构见图3 。
图3 混凝土顶板模板图
4.2.2 顶板支模钢管支撑设计
钢管选用Φ48×3.5 ，顶层钢管立杆与横杆的联接用双卡扣卡紧，抗滑力12kN／节点，则每m2的立杆数为八根，每根立杆承受轴向力9.82kN ，立杆按稳定性承载力计算，其平面布置图4 。
图4 顶板支模钢管支撑平面布置图
垂直支撑沿周边布置，并与已浇筑的混凝土壁顶牢。横杆步距＠1200mm，离地面20000mm 绑扫地杆，中部设水平支撑一道。
4.3 混凝土养护
为防止混凝土发生裂缝，其养护工作是非常重要的，本工程主要采用保温法，确保混凝土内外温差不超过20℃ 。该工程施工正临十月份，大气平均气温22℃,大气最高温度29℃,当时混凝土人模温度为27℃ 。
(l）混凝土最高温度。混凝土最高温度Tmax ，按下式计算：
Tmax=T0 + W/10 + F/50
式中，T0为混凝土人模温度；w为1m3混凝土水泥用量（含HEAZ )；F为每1m3混凝土粉煤灰用量。
由表1 条件，计算得到，Tmax=65.4℃ 。
(2）混凝土顶板保温。由混凝土顶板厚h = 1200mm ，上铺二层塑料布厚占。δ塑＝2×0.001m ，λ塑＝0.2W/m·K，中间夹两层草帘子，δ草=0.05×2＝0.10m ，λ草=0.05W/ m· K ，空气层传热系数召，βq＝23W/m2，混凝土导热系数λ＝2.33W/m·K，大气平均气温Tq = 22 ℃ ，大气最高气温29 ℃ 等条件，计算得到：
混凝土顶板表面温度Tb(t)=52℃ 。
混凝土顶板内外温差：
65.4-54=11.1(℃)<20℃（设计要求）,符合要求。
(3）混凝土顶板底面的保温。顶板δ木=5mm 木板及l00mm×100mm 的密铺木方，总厚度δ木＝150mm ，λ木＝0.23w /m·K,可以得到混凝土表面温Tb（t ) = 55℃。混凝土顶板底面内表温度差：
65.4-55=10.4(℃)<20 ℃ ，符合要求。
(4）混凝土侧墙保温。根据混凝土侧墙厚h=1.2m，λ＝2.33W/m·K ，保温层竹胶板一层δ竹＝12mm，λ竹＝0.23W/m·K，二层塑料布δ塑＝0.002m,λ塑＝0.2W/m·K ，麻袋片λ麻＝0.05W/m·K 。混凝土内最高温度Tmax =65.4℃ ，室外平均气温Tq=22℃ ，可计算麻袋布厚度。
混凝土侧墙表面温度：
Tb=Tmax - 20℃＝65.4-20= 35.4（℃）。
最后确定选用39 mm厚麻袋覆盖。
(5）棍凝土底板的保溫。同顶板,二层塑料布，中间夹二层草帘子。4.4 大体积混凝土的测温
混凝土测温由专人负责,7d前每30min 一次，8～14d 每隔lh 一次，15～30d每隔2h一次。
以顶板为例，本工程顶板2008年9 月28 日浇筑混凝土，10 月2日早5 :30 完成，测的温度是：10月3 日下午先浇筑的混凝土最高温度达到72℃,表面温度53℃相差19℃。3d后混凝土最高温度达到77℃（计算65.4℃）,表面温度62℃相差15℃。施工期间顶板、底板、侧墙混凝土内外温差均末有超过20 ℃ ，所以未采用其他措施。10 月8 日下午开始降温，每天降0.7℃/d 。为保证混凝土不裂纹，模板一个月拆模，最终质量符合设计与规范要求。
5 结束语
在竞争激烈的建筑行业，科学制定经济合理的施工方案，精心安排施工计划，高速度、高质量低成本施工就显尤为重要。对混凝土工程质量验收时，严格按设计、《混凝土结构工程施工质量验收规范》等要求，加强对混凝土工程的这些要点质量控制，从而避免一些不必要的损失。由于采用了流水施工法，人员和机械的施工效率得到充分发挥，使混凝土填筑按期优质完工，保证了工程总工期。对于特殊工程，必须针对工程的特殊性，制定出稳妥而又切实可行的施工方案，并从组织措施和施工技术措施加以保证。
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。