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摘要：随着经济社会的进步和建筑业的发展，大体积混凝土施工技术被广泛应用于大型桥梁基础等工程中。但是大体积混凝土工程经常存在质量通病，因此对其实行质量控制有非常重要的现实意义。下文笔者结合实际施工案例，围绕大体积混凝土的质量控制措施展开探究，以供参考。
关键词：大体积；混凝土；质量控制
1.工程概述
重庆嘉华嘉陵江大桥横跨嘉陵江，位于重庆市渝中区华村与江北区许家湾之间，是重庆市主城区间跨越南北主干道中最重要组成部分，是《重庆市城市总体规划》中预留的越江桥位之一，同时也将是嘉陵江沿岸的标志性景观之一。嘉华大桥主桥为T型刚构桥，桥长1100m，双向8车道，主桥跨径为138+252+138（m），于2004年10月份动工，于2006月6月完工。其中2#、3#墩为连续刚构桥的主墩承台，每个承台均为34.4×19.8×6.5m的长方体，理论砼圬工方为：4427.3m3。该承台混凝土施工完成迄今未出现裂缝，现以重庆嘉华嘉陵江大桥承台施工为例，阐述大体积混凝土的施工质量控制。
2.大体积混凝土特点
大体积混凝土对构件的要求除了一般的强度、刚度、稳定性等之外，还有整体性、防水性、抗渗性等诸多要求。
3.大体积混凝土的质量通病
3.1泌水现象
混凝土分层分段浇筑时，由于施工间隔时间较长，各分层之间产生泌水层，导致混凝土层间粘结力降低。
3.2干燥收缩裂缝
混凝土硬化后，内部的游离水会由表及里逐渐蒸发，导致混凝土相应地产生干燥收缩。此时，收缩变形导致的收缩应力若大于混凝土的抗拉强度，混凝土就会出现由表及里的干燥收缩裂缝，影响结构的耐久性和承载能力；
3.3温度裂缝
水泥水化过程中产生大量的热量，从而使混凝土内部温度升高。混凝土内部和表面的散热条件不同，混凝土中心温度高，表面温度低，形成温度梯度，造成温度变形和温度应力，当这种温度应力超过混凝土抗拉强度时，就会产生裂缝；
3.4施工冷缝
因大体积混凝土的浇筑量大，在分层浇筑中，前后分层浇筑的间隔时期没有控制在混凝土的初凝之前，因其它因素的影响，致使混凝土不能连续浇筑而出现冷缝。
4.混凝土质量控制措施
4.1混凝土配合比设计及原材料控制
对混凝土配合比设计的主要要求是：保证设计强度和大幅度降低水化热；以及使混凝土具有良好的和易性，降低水泥和水的用量。应选择合适水泥，减少水泥用量，掺外加剂，控制水灰比。
①水泥
尽量选用低热水泥（如矿渣水泥、粉煤灰水泥），减少水化热。但是，水化热低的水泥的析水性比其他水泥大，在浇筑层表面有大量水析出，这种泌水现象，不仅影响施工速度，同时影响施工质量。混凝土泌水性的大小与用水量有关，用水量多，泌水性大，且与温度高低有关，水完全析出的时间随温度的升高而缩短。在选用水泥时应尽量选择泌水性的品种，并应在混凝土中掺入减水剂。该桥采用中热普硅42.5R水泥，水泥用量为300kg/m3，水化热量Q=377kJ/kg，相同强度等级的普通水泥水化热为461kJ/kg。使用高强度等级水泥还可减少水泥用量，从而减少总体水化热。
在条件许可的情况下，应优先选用收缩性小的或具有微膨胀性的水泥。因为这种水泥在水化膨胀期可产生一定的预压应力，而在水化后期预压应力可部分抵消温度需变应力，减少混凝土内的拉应力，提高混凝土的抗裂能力。
②掺加粉煤灰及优质外加剂
混凝土掺用粉煤灰，因粉煤灰的火山灰反应会改善混凝土内部的孔结构，混凝土中总的孔隙率降低，孔结构进一步的细化，分面更加合理，使硬化后的混凝土更加致密，可提高混凝土的抗渗性、耐久性，减少收缩，降低胶凝材料体系的水化热，提高混凝土的抗拉强度，抑制碱骨料反应，减少新拌混凝土的泌水等。掺加AJ高效减水剂，以减少用水量和水泥用量，从而减少水化热。
③严格控制骨料级配和含泥量，选用l0mm～40mm粒径较大的颗粒形状好和连续级配的碎石，减小孔隙率，总表面积越小，每立方米的水泥用量就越小，从而减少水化热；
④加机制砂，改善细骨料级配，同时减少水泥用量，减小化热；
⑤尽可能地降低坍落度，低坍落度混凝土用水量少，利于降低温度，减少干缩，坍落度控制在16-18cm之间。
4.2施工质量控制
4.2.1混凝土浇筑
①大体积混凝土常采用的方法有3种：全面分层、分段分层、斜面分层。全面分层浇注大体积混凝土时，在第一层全面浇注完毕后，应使第一层混凝土还未初凝，逐层连续浇注，直至完工为止。必要时可分成两段，从中间向两端或从两端向中间同时进行浇注。分段分层浇注大体积混凝土时，先从底层开始，浇注至一定距离后浇注第二层，如此依次向前浇注其他各层。由于总的层数较多，所以浇注到顶后，第一层末端的混凝土还未初凝，又可以从第二段依次分层浇注。
②合理减少浇筑层厚度，以加快混凝土散热速度，每一层浇筑厚度以0.5m为宜。浇筑时采取防止混凝土离析，采用串筒、溜槽等措施下料。
③控制混凝土入模温度，夏天防止集料日光暴晒，冷却集料，并用冷却水（加冰）搅拌混凝土。
4.2.2混凝土振捣方式
混凝土浇筑时采用振动棒，在初凝之前进行二次振捣，排除混凝土在粗集料、水平钢筋下部生成的水分和空隙，提高混凝土与钢筋的把握力，防止因混凝土沉落而出现的裂缝，减少内部微裂，增加混凝土密实度，使混凝土的力学性能得到提高，从而增加抗裂性。
4.2.3混凝土养护
在混凝土养护阶段的温度控制应遵循以下几点：（1）混凝土的中心温度与表面温度之间、混凝土表面温度与室外最低气温之间的差值均应小于20℃；当结构混凝土具有足够的抗裂能力时，不大于25℃～30℃；（2）混凝土拆模时，混凝土的温差不超过20℃。其温差应包括表面温度、中心温度和外界气温之间的温差；（3）采用内部降温法来降低混凝土内外温差。内部降温法是在混凝土内部预埋水管，通入冷却水，降低混凝土内部最高温度。根据结构物尺寸宽度厚度不同在混凝土中埋设冷却管，管径?20～28mm，管材采用传热性好的金属管。冷却管U型循环布置结构，管间距0.7～1m，可以设置多层，层间距0.8～1.2m，多固定于结构钢筋上，混凝土浇筑完毕开始通水冷却，通过水量的调节来控制出入水处温度差距，温差控制在4～5℃，连续通水15天以上。还有常见的投毛石法，均可以有效地控制因混凝土内外温差而引起的混凝土开裂。
4.3混凝土内部温度的测定
现在市场上测定混凝土温度方面软件很多，本桥承台使用“寰宇夺标一线通大体积混凝土测温系统”，该系统可采取并联、串联和混联的方式，将数据传送到办公室的电脑中，具有布线量极低、安装工作量少、快捷方便、实时图形和报表显示等显著特点。在混凝土浇筑前，埋设测温元件和布线，浇筑后即可测定，可以全过程观测和记录混凝土温度情况及变化过程，为控制混凝土内部温度及时提供有效信息。
5.总结语
本文针对有关大体积混凝土质量控制工作开展过程中所涉及到的相关问题做出了简要分析与说明，希望能够为今后相关研究与实践工作的开展提供一定的参考与帮助。
参考文献：
[1]郑宝东，城市快速路预应力箱梁混凝土质量控制及预防措施[J]，混凝土，2008（08）.
[2]王维治，梁板混凝土预制的混凝土外观质量控制技术探讨[J]，黑龙江交通科技，2011（09）.
关键词：大体积；混凝土；质量控制
1.工程概述
重庆嘉华嘉陵江大桥横跨嘉陵江，位于重庆市渝中区华村与江北区许家湾之间，是重庆市主城区间跨越南北主干道中最重要组成部分，是《重庆市城市总体规划》中预留的越江桥位之一，同时也将是嘉陵江沿岸的标志性景观之一。嘉华大桥主桥为T型刚构桥，桥长1100m，双向8车道，主桥跨径为138+252+138（m），于2004年10月份动工，于2006月6月完工。其中2#、3#墩为连续刚构桥的主墩承台，每个承台均为34.4×19.8×6.5m的长方体，理论砼圬工方为：4427.3m3。该承台混凝土施工完成迄今未出现裂缝，现以重庆嘉华嘉陵江大桥承台施工为例，阐述大体积混凝土的施工质量控制。
2.大体积混凝土特点
大体积混凝土对构件的要求除了一般的强度、刚度、稳定性等之外，还有整体性、防水性、抗渗性等诸多要求。
3.大体积混凝土的质量通病
3.1泌水现象
混凝土分层分段浇筑时，由于施工间隔时间较长，各分层之间产生泌水层，导致混凝土层间粘结力降低。
3.2干燥收缩裂缝
混凝土硬化后，内部的游离水会由表及里逐渐蒸发，导致混凝土相应地产生干燥收缩。此时，收缩变形导致的收缩应力若大于混凝土的抗拉强度，混凝土就会出现由表及里的干燥收缩裂缝，影响结构的耐久性和承载能力；
3.3温度裂缝
水泥水化过程中产生大量的热量，从而使混凝土内部温度升高。混凝土内部和表面的散热条件不同，混凝土中心温度高，表面温度低，形成温度梯度，造成温度变形和温度应力，当这种温度应力超过混凝土抗拉强度时，就会产生裂缝；
3.4施工冷缝
因大体积混凝土的浇筑量大，在分层浇筑中，前后分层浇筑的间隔时期没有控制在混凝土的初凝之前，因其它因素的影响，致使混凝土不能连续浇筑而出现冷缝。
4.混凝土质量控制措施
4.1混凝土配合比设计及原材料控制
对混凝土配合比设计的主要要求是：保证设计强度和大幅度降低水化热；以及使混凝土具有良好的和易性，降低水泥和水的用量。应选择合适水泥，减少水泥用量，掺外加剂，控制水灰比。
①水泥
尽量选用低热水泥（如矿渣水泥、粉煤灰水泥），减少水化热。但是，水化热低的水泥的析水性比其他水泥大，在浇筑层表面有大量水析出，这种泌水现象，不仅影响施工速度，同时影响施工质量。混凝土泌水性的大小与用水量有关，用水量多，泌水性大，且与温度高低有关，水完全析出的时间随温度的升高而缩短。在选用水泥时应尽量选择泌水性的品种，并应在混凝土中掺入减水剂。该桥采用中热普硅42.5R水泥，水泥用量为300kg/m3，水化热量Q=377kJ/kg，相同强度等级的普通水泥水化热为461kJ/kg。使用高强度等级水泥还可减少水泥用量，从而减少总体水化热。
在条件许可的情况下，应优先选用收缩性小的或具有微膨胀性的水泥。因为这种水泥在水化膨胀期可产生一定的预压应力，而在水化后期预压应力可部分抵消温度需变应力，减少混凝土内的拉应力，提高混凝土的抗裂能力。
②掺加粉煤灰及优质外加剂
混凝土掺用粉煤灰，因粉煤灰的火山灰反应会改善混凝土内部的孔结构，混凝土中总的孔隙率降低，孔结构进一步的细化，分面更加合理，使硬化后的混凝土更加致密，可提高混凝土的抗渗性、耐久性，减少收缩，降低胶凝材料体系的水化热，提高混凝土的抗拉强度，抑制碱骨料反应，减少新拌混凝土的泌水等。掺加AJ高效减水剂，以减少用水量和水泥用量，从而减少水化热。
③严格控制骨料级配和含泥量，选用l0mm～40mm粒径较大的颗粒形状好和连续级配的碎石，减小孔隙率，总表面积越小，每立方米的水泥用量就越小，从而减少水化热；
④加机制砂，改善细骨料级配，同时减少水泥用量，减小化热；
⑤尽可能地降低坍落度，低坍落度混凝土用水量少，利于降低温度，减少干缩，坍落度控制在16-18cm之间。
4.2施工质量控制
4.2.1混凝土浇筑
①大体积混凝土常采用的方法有3种：全面分层、分段分层、斜面分层。全面分层浇注大体积混凝土时，在第一层全面浇注完毕后，应使第一层混凝土还未初凝，逐层连续浇注，直至完工为止。必要时可分成两段，从中间向两端或从两端向中间同时进行浇注。分段分层浇注大体积混凝土时，先从底层开始，浇注至一定距离后浇注第二层，如此依次向前浇注其他各层。由于总的层数较多，所以浇注到顶后，第一层末端的混凝土还未初凝，又可以从第二段依次分层浇注。
②合理减少浇筑层厚度，以加快混凝土散热速度，每一层浇筑厚度以0.5m为宜。浇筑时采取防止混凝土离析，采用串筒、溜槽等措施下料。
③控制混凝土入模温度，夏天防止集料日光暴晒，冷却集料，并用冷却水（加冰）搅拌混凝土。
4.2.2混凝土振捣方式
混凝土浇筑时采用振动棒，在初凝之前进行二次振捣，排除混凝土在粗集料、水平钢筋下部生成的水分和空隙，提高混凝土与钢筋的把握力，防止因混凝土沉落而出现的裂缝，减少内部微裂，增加混凝土密实度，使混凝土的力学性能得到提高，从而增加抗裂性。
4.2.3混凝土养护
在混凝土养护阶段的温度控制应遵循以下几点：（1）混凝土的中心温度与表面温度之间、混凝土表面温度与室外最低气温之间的差值均应小于20℃；当结构混凝土具有足够的抗裂能力时，不大于25℃～30℃；（2）混凝土拆模时，混凝土的温差不超过20℃。其温差应包括表面温度、中心温度和外界气温之间的温差；（3）采用内部降温法来降低混凝土内外温差。内部降温法是在混凝土内部预埋水管，通入冷却水，降低混凝土内部最高温度。根据结构物尺寸宽度厚度不同在混凝土中埋设冷却管，管径?20～28mm，管材采用传热性好的金属管。冷却管U型循环布置结构，管间距0.7～1m，可以设置多层，层间距0.8～1.2m，多固定于结构钢筋上，混凝土浇筑完毕开始通水冷却，通过水量的调节来控制出入水处温度差距，温差控制在4～5℃，连续通水15天以上。还有常见的投毛石法，均可以有效地控制因混凝土内外温差而引起的混凝土开裂。
4.3混凝土内部温度的测定
现在市场上测定混凝土温度方面软件很多，本桥承台使用“寰宇夺标一线通大体积混凝土测温系统”，该系统可采取并联、串联和混联的方式，将数据传送到办公室的电脑中，具有布线量极低、安装工作量少、快捷方便、实时图形和报表显示等显著特点。在混凝土浇筑前，埋设测温元件和布线，浇筑后即可测定，可以全过程观测和记录混凝土温度情况及变化过程，为控制混凝土内部温度及时提供有效信息。
5.总结语
本文针对有关大体积混凝土质量控制工作开展过程中所涉及到的相关问题做出了简要分析与说明，希望能够为今后相关研究与实践工作的开展提供一定的参考与帮助。
参考文献：
[1]郑宝东，城市快速路预应力箱梁混凝土质量控制及预防措施[J]，混凝土，2008（08）.
[2]王维治，梁板混凝土预制的混凝土外观质量控制技术探讨[J]，黑龙江交通科技，2011（09）.