论基础大体积混凝土的施工技术

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摘要：如今的高层楼房、水库大坝、大型设备等现代建筑都需要大体积混凝土施工，其主要的特点是体积大。大体积混凝土指混凝土中最小断面超过1m的混凝土结构，混凝土结构裂缝的出现是不可避免的，但是我们可以对其损坏的程度进行一定的控制。实践证明，我们必须采取措施保证建筑物的抗渗性、整体性、耐久性等大体积混凝土工程的施工质量。

关键词：大体积混凝土；施工技术；裂缝

文章编号：1674-3954（2013）09-0111-02

1 前言

大体积混凝土的裂缝是由于大量混凝土中的水泥遇水变热进而引起温度的冷热不均，使得混凝土收缩变形最终产生裂缝的过程，因此为了安全必须控制该种裂缝现象。

2 大体积混凝土的主要特点及产生裂缝的具体原因

（1）水泥用量大、水热运动显著、收缩变形大、易出现裂缝。水泥总用量的大小于混凝土体积的大小成正比，为此大体积的混凝土需要相对较多的水泥，但是水泥和水作用生成的热量不容易挥发，温度升高的也较快，造成的体积变化大。混凝土在浇注后，由此产生的内外温度不均且外部温度低于混凝土内部温度，使得混凝土内外出现温差，造成构件表面出现较大的拉应力，甚至开裂。我们把因温度而引起的大体积裂缝称之为“早期裂缝”或者“初始裂缝”。

（2）受约束、引发拉应力、出现裂缝。大体积混凝土变化受内约束和外约束相互作用产生内应力。内约束是指结构物的内部水泥水化产生的热量不易流失，但混凝土表面的热量散发的较快，根据热胀冷缩原理，表层体积收缩，内部则体积膨胀，如果是阴雨天气变化更加显著，受内外温度差异，产生拉应力。外约束是指其他外界因素对结构物的约束，如在水泥水化的后期，水泥散发的热量远远大于放出的热量，同时构件的温度降低，收缩体积，受边界条件影响，出现拉应力。

（3）抗拉性低，易裂缝。混凝土抗拉能力较低、抗压能力较高属于脆性材料。混凝土的抗拉性仅为抗压性的1/10不到，并且混凝土的极限拉伸也很小，一般情况下低于1×10-4。混凝土因温度而产生的变形受边界的约束产生的拉应力极易超过抗拉强度，因而产生裂缝。在进行大体积混凝土结构设计时，要求结构不出现拉应变或着出现非常小的拉应变，然而在具体的施工中，大体积混凝土结构会产生很大的拉应力，同样要把这种因温度的变化而引发的拉应力控制在可接受的范围是十分不容易的。

3 大体积混凝土与普通混凝土的不同

从表象来看，厚度不同是大体积混凝土与普通混凝土的不同所在，但是究其本质区别为：在水泥水化过程中，放出大量的热，大体积混凝土表面的热量较其内部的热量散失较快，存在较大的内外温差，产生较大的温度应力，造成混凝土开裂。温度是判断是否为大体积混凝土的标志之一，同时水泥品种、强度等级、水泥单位用量等均应该考虑在内。通常情况下，通过下面的方法进行判断较为准确：计算水泥水化热造成混凝土的升高温度值和周围环境温度的差别进行判定。当温度差值高于25℃，混凝土自身的抗拉强度可能不能抵抗所产生的温度应力，则会造成混凝土开裂，形成裂缝；当温度差值低于25℃，混凝土自身的抗拉强度可以抵抗所产生的温度应力，则混凝土不会开裂，则判定该混凝土为大体积混凝土。通常高层建筑的片筏基础以及箱型基础的钢筋混凝土地板较厚，高层建筑的桩基础的承台较厚，均属于大体积混凝土。

另外混凝土产生的水化热也是大体积混凝土的判定标准之一。在实际中，如果混凝土的厚度大于1m，但是其水化热较小，则也不能将其定位为大体积混凝土；而某些混凝土的厚度不足1m，但是其具有较大的水化热，则其施工应该按照大体积混凝土的标准来进行。

4 大体积混凝土施工的方法

对于大体积混凝土的施工在实际工作中逐渐摸索出几种解决混凝土裂缝的手段，即分块浇筑法、二次振捣技术、优化大体积混凝土的搅拌等，具体详细情况见表1。

5 基础大体积混凝土的施工措施

连续施工，一次成型是基础大体积混凝土施工的具体要求。为了保证期施工质量，通常采取以下措施进行控制：

5.1控制基础表面平整度

基础表面标高位置用墨线在模板四周弹出，控制标高点应设置在基础中间，每隔2m设置一个。

5.2控制混凝土入模前的质量

（1）混凝土配合比应该在混凝土入模前严格复核，对混凝土的坍落度进行检测。

（2）对混凝土入模前的温度，应该严格控制，根据实测的温度，采取有效的措施进行降温和保温。

（3）选取混凝土试块的标准为每200m3，养护条件为现场混凝土的养护条件相同，获得与实际施工相同的试块，强度测试报告等。

5.3控制混凝土浇捣时的质量

（1）泵送混凝土，在压送开始时，管道用水泥纯浆，增加100kg水泥在第一槽混凝土中，其目的是避免阻塞管道，保证送混凝土的质量。

（2）泵送混凝土具有较大的坍落度，施工方法为分段定点，坡度相同，薄层浇筑，循序渐进，一次到顶。在实际施工中，应该注意浇筑速度应该快，混凝土的暴露面积要尽可能的小，同时混凝土的振捣应该加强。

（3）分层浇筑混凝土，其厚度不得大于500mm，根据实际的泵送情况，布置三台振捣器在每个浇筑带的前中后位置，即混凝土卸料点，混凝土的流淌中间段，混凝土坡脚三个地方。

5.4混凝土表面处理

混凝土的沉降和收缩发生在混凝土凝结过程中，在完成第一次振捣后，应该对混凝土的表面进行赶浆和抹平工作，其工具为刮尺。其后为了保证混凝土的密实度，应进行二次振捣。

5.5温度控制

大体积混凝土表面产生裂缝的根本在于内外温差较大，因此将混凝土内外温差控制在25℃以内，可有效的降低混凝土的开裂。具体措施如下：

（1）在完成混凝土浇筑后，温度监测点应该布置好，测温点水平面距离控制在5m以内。测温点应该在振捣前布置，用钢筋固定，且应该标注好。

（2）采集温度监测数据。在混凝土的浇筑振捣过程中，记录温度的时间间隔为1h；在完成混凝土浇筑振捣后前4d，记录温度的时间间隔为2h，5～10d内，记录温度的时间间隔为4h；11～15d内，记录温度的时间间隔为8h；16～28d内，记录温度的时间间隔为12h。

（3）控制养护。混凝土养护在完成混凝土浇筑24h内。保温材料为塑料薄膜和麻袋，专人养护。

（4）在混凝土降温阶段进行温控监测，在浇筑后3～6d，出现大体积混凝土中心的最高温度。最初，混凝土升温较快，当温度达到最高值后，进入降温阶段。

6 小结

随着社会的发展，基础大体积混凝土的应用越来越广泛，通过混凝土的材料选择、施工技术以及养护多方面提高基础大体积混凝土的施工质量，提高结构的安全性以及耐久性，控制施工质量。