浅议大体积混凝土的施工技术

李凤龙　逄秀丽

摘要：针对大体积混凝土的施工特点，从大体积混凝土的原材料质量要求、浇筑、振捣及养护方面进行分析施工过程中应注意的事项，从而确保大体积混凝土工程的施工质量。

关键词：混凝土原材料；浇筑方案；振捣；养护

随着经济和施工技术的迅速发展，目前建筑工程中涉及到大体积混凝土施工的工程也越来越多，如高层建筑基础、大型设备基础等。它们的主要特点是混凝土体积大、混凝土硬化期间水泥放出大量水化热使混凝土内部温度不断上升并且内部产生的热量不易散发。大量工程实践证明，大体积混凝土施工难度比较大，因此为保证建筑物基础的抗渗性能、耐久性能以及建筑物的整体性能等，我们必须采取多种措施来保证大体积混凝土工程的施工质量。从以下几方面介绍一下大体积混凝土施工过程中各环节的注意事项。

1 混凝土原材料的要求

1.1从减少混凝土自身产生的水化热角度进行施工材料的选择

1.1.1 水泥

由于水泥水化作用所放出的热量使混凝土内部温度逐步升高。与一般结构相比绞，大体积混凝土内部水化热不易散出，结构表面与内部温度不一致，外层混凝土热量很快散发出来，而内部混凝土热量散发较慢，由于内外度差不同，产生温度应力变形，在混凝土中产生拉应力（混凝土内部降温慢，受到自身约束而产生很大的压应力），若拉应力超过混凝土的抗拉强度（混凝土早期抗拉强度低）时，混凝土表层将产生裂缝，影响混凝土的浇筑质量。因此水泥宜采用水化热低或凝结时间长的水泥品种配制混凝土，如矿渣硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥等。水泥进场时应对其品种、级别、出厂时日期等进行检查，并应对其强度、安定性及其他必要的性能指标进行验，其质量必须符合现行国家标准及规范规定。

1.1.2 骨料

粗骨料宜用表面粗糙、质地坚硬、连续级配好且粒径较大(但不得超过构件截面最小尺寸的1/4且不得超过钢筋最小净间距的3/4、含泥量不大于1％)、空隙率小、无碱性反应、有害物质的石料。

细骨料宜用颗粒较粗、空隙率小、含泥量较低(含泥量不大于1％)的中砂。因为砂石的含泥量对混凝土的抗拉强度及收缩变形影响很大。这样配制的混凝土，弹性模量大，混凝土越密实，混凝土收缩越小。

1.1.3粉煤灰、外加剂

按照规范要求，采用矿渣硅酸盐水泥拌制大体积粉煤灰混凝土时，其粉煤灰取代水泥的最大限量为25％。粉煤灰对水化热、改善混凝土和易性有利，但掺加粉煤灰的混凝土早期极限抗拉值均有所降低，对混凝土抗渗抗裂不利，因此粉煤灰的掺量控制在10％以内，而且应采用外掺法（不减少配合比中的水泥用量）。按配合比要求计算出每立方米混凝土所掺加粉煤灰量。

应用外加剂改善混凝土的性能，具有投资少、见效快、技术经济效益显著的特点。宜采用减水剂等外加剂，以改善混凝土工作性能，降低用水量，减小混凝土的收缩，可提高混凝土的抗裂性能。

1.1.4 保证混凝土强度及坍落度要求的前提下，提高掺和料和骨料的含量，以减少每立方米混凝土水泥用量。

1.2 混凝土配合比的确定与优化

通过试验室进行多种配合比的试验和研究，选用最佳配合比作为混凝土的施工配合比，并严格控制混凝土的水灰比和水泥用量（禁止任意增加水泥用量）。配合比应采用低水灰比、低用水量，以减少水泥用量，混凝土的水灰比越大，其体积收缩也就越大。

1.3 优化混凝土的供应

大体积混凝土由商品混凝土搅拌站供应，混凝土原材料计量要准确，以保证配合比的准确性。要求使用检定过的计量器具，保证计量正确。每工作班组正式称量前，要求对计量设备进行零点校核。控制原材料投入搅拌机顺序，不得采用“外掺”“后掺”等做法。混凝土必须严格控制拌制时间，驻站工程师每一班抽测2次。搅拌完成后装入运输车时，即要求每车测定坍落度，同时又要观察混凝土的和易性、不得存在离析、分层等现象，坍落度不符合要求的混凝土不能出站。根据路线的长短、交通的状况随时增减车辆，保证混凝土的正常供应，连续浇筑，避免因混凝土供应不上而出现冷缝。混凝土运输时间在任何情况下不得大于180min，对到达浇筑点超过210min的混凝土不得使用。混凝土运输车离开搅拌站后不得掺加任何材料，包括水、外加剂等。混凝土坍落度在运输过程中损失超过40mm，混凝土到达浇筑点温度大于25℃，不得浇筑到作业面。要求从每个搅拌站每隔一段时间就派出一辆混凝土罐车，保证混凝土供应的均衡性。

2 大体积混凝土的浇筑方案

2.1 全面分层

在整个模板内，将结构分成若干个厚度相等的浇筑层，浇筑区的面积即为基础平面面积。浇筑混凝土时从短边开始，长边方向进行浇筑，要求在逐层浇筑过程中，第二层混凝土要在第一层混凝土初凝前浇筑完毕。

2.2 分段分层

当采用全面分层方案时，混凝土浇筑强度很大，现场混凝土搅拌机、运输和振捣设备均不能满足施工要求时，可采用分段分层方案。浇筑混凝土时结构沿长边方向分成若干段，分段浇筑。每一段浇筑工作从底层开始，当第一层混凝土浇筑一段长度后，便回头浇筑第二层，当第二层浇筑一段长度后，回头浇筑第三层，如此向前呈阶梯形推进。分段分层方案适于结构厚度不大而面积或长度较大时采用。

2.3 斜面分层

采用斜面分层方案时，混凝土一次浇筑到顶，由于混凝土自然流淌而形成斜面。混凝土振捣工作从浇筑层下端开始逐渐上移。斜面分层方案多用于长度较大的结构。

3 大体积混凝土的振捣

为保证混凝土浇筑时不产生离析现象，混凝土自高处倾落时的自由高度不宜超过2m，否则要用沿溜槽或串简。当混凝土浇筑深度超过8m时，则应采用带节管的振动串筒即串筒上每隔2-3节管安装一台振动器。使用插入式振动器的操作要点是“直上和直下，快插与慢拔；插点要均布，切勿漏点插；上下要抽动，层层要扣搭；时间掌握好，密实质量佳；操作要累心，软管莫卷曲；不得碰模板，不得碰钢筋；用200h后，要加润滑油；振动0.5h，停歇5min”。振动棒插点间距要均匀排列，振动棒的有效作用半径一般为300～400mm，一般每点振捣时间为20s-30s。大体积混凝土浇筑量过大，整体性要求高，在振捣和养护过程中水泥水化放出大量的水化热，但因其体积厚大，大量水化热得不到散发，混凝土内部温度高于表面混凝土温度，产生较大的温度差，由于构件表面混凝土比内部混凝土干缩快得多，便会产生温度裂缝，故降低水化热，将混凝土的内外温差控制在规范规定的25℃以内，混凝土表面与环境温差控制在15℃内，是施工的重点，施工时应严格按规定的方案施工。

4 大体积混凝土养护时的温度控制

（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℃ 。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，通人冷却水，降低混凝土内部最高温度。冷却在混凝土刚浇筑完时就开始进行，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引起的混凝土开裂。（4）保温法是在结构外露的混凝土表面以及模板外侧覆盖保温材料(如草袋，锯木，湿砂等)，在缓慢的散热过程中，使混凝土获得必要的强度，以控制混凝土的内外温差小于15℃ 。（5）混凝土表层布设抗裂钢筋网片，防止混凝土收缩时产生干裂。

5 结论

大体积混凝土的施工具有普遍性和复杂性，混凝土结构材料选择、施工技术与养护等方面直接关系到结构的使用性能，所以控制其工程质量要从以上几个方面进行控制管理，并采取有效的施工措施。虽然大体积混凝土施工难度大，但我们在工程施工时根据实际情况综合分析施工条件、进行施工经验总结，再加上在材料选择、施工工艺、以及积时有效的养护等方面的有效控制，也可确保大体积混凝土施工质量。

参考文献

[1] 刘宗仁、王士川．土木工程施工．北京：高等教育出版社

[2] 刘俊贤．大体积混凝土施工控制措施[J]．施工技术．