基础工程大体积混凝土施工技术

刘世星

(山西建筑工程(集团)总公司，山西 太原 030002)

1 大体积混凝土概述

随着经济社会的发展，人们对建筑的要求也越来越高，高层、超高层、特殊功能的构筑物及大型设备基础越来越多的采用大体积混凝土浇筑。什么是大体积混凝土，目前国内尚无统一定义。参照国内外的标准，结合实际的工作经验，笔者认为:现场浇筑混凝土结构的几何尺寸较大，且必须采取技术措施以避免水泥水化热及体积变化引起的裂缝，这类结构称为大体积混凝土。

2 大体积混凝土浇筑特点

1)混凝土需要量较大。

由于大体积混凝土自身的体积要比一般混凝土大，所以在浇筑的过程中就需要很多的原材料。所以说大体积混凝土在浇筑时的特点之一就是混凝土的需要量较大。

2)工程条件复杂。

目前大体积混凝土基本上都是用于基础工程，都是在地下现浇，所以相对来说整个浇筑工程的条件相对复杂，这对于浇筑技术的要求相对较高。

3)施工技术要求高。

由于大体积混凝土的体积大，结构厚实，所以在浇筑的过程中必要保证其整体性，一般情况下都必须要求进行连续的浇筑，避免留下任何的缝隙。

4)容易产生裂缝。

由于大体积混凝土在实际浇筑中水泥的水化热量较大，再加上大体积混凝土自身的体积大，所以混凝土内部的热量不容易散发，而混凝土外部的热量散发快，这就形成了温差，而温差就会导致应力的产生，应力就会导致混凝土出现裂缝，裂缝对于大体积混凝土来说是严重问题。

5)养护工作要求较高。

由于大体积混凝土的体积较大，结构厚实，并且在浇筑时容易产生裂缝，所以后期的养护工作必须要做好，否则大体积混凝土就会出现一系列的问题，这对于整个工程来说都会产生很大的影响。

3 技术要求

3.1 设计方面

1)设计合理的平面以及立面，防止截面突变，从而减小约束应力。

2)配置承受温度应力及控制温度裂缝开展的构造筋。

3)尽量选用中低强度混凝土，采用混凝土60 d或90 d强度。

4)在混凝土垫层上设置滑动层，尽可能地减小混凝土的外部约束。

3.2 材料方面

1)科学地选用材料配比，合理使用材料，减少水泥用量，降低混凝土水化热。

2)注意外加剂对收缩的影响。

3)控制粗骨料含泥量，应不大于1.5%。

3.3 施工方面

1)采用保温隔热法对大体积混凝土进行养护。

2)控制水化热产生的升温，大体积混凝土中心与外表面的最大温差不大于25℃～30℃，总降温差小于30℃。

3)控制降温速度，使每天温降小于1.5℃。

4)采用后浇带施工工艺，以达到减小温度收缩的目的。

4 施工方法

4.1 浇筑方法

大体积混凝土的浇筑对混凝土的搅拌、运输、浇筑提出了更高的要求，其中浇筑是大体积混凝土施工过程中非常重要的一环。大体积混凝土浇筑一般采取以下三种浇筑方法:

1)全面分层浇筑法。这种方法就是先整体浇筑底层，在底层混凝土还未初凝时，然后整体浇筑第二层，依此类推，逐层连续整体浇筑直至浇筑完毕。

2)分段分层浇筑法。也就是将工程分为几个施工段，每个施工段采取全面分层浇筑法。每个施工段先从底层开始，浇筑完底层后浇筑第二层，依此类推，直至浇筑完最后一层。一个施工段完毕后进入下一施工段，直至所有施工段浇筑完毕。

3)斜面分层浇筑法。此方法也就是从浇筑层底端开始，逐渐上移，要求保持斜面的坡度不大于1/3。斜面分层浇筑法适用于结构长度大大超过结构厚度3倍的情况。

4.2 混凝土养护

大体积混凝土浇筑完毕后，温度先迅速上升，然后是一个缓慢下降的过程。一般经过3 d～4 d温度达到峰值，然后逐渐缓慢降温。在大体积混凝土降温过程中，为避免因温度应力过大而引起的有害裂缝，应在大体积混凝土表面采取保温保湿的养护措施，以控制大体积混凝土内外温差和降温速度。蓄水养护是工程实践中常用的混凝土养护方法，其优点是有利于保温养护，但这种养护方法保温效果有限，因此蓄水养护一般用于温度高的夏季，或是混凝土厚度不太大的工程中。蓄水养护时应在白天温度较高的时候蓄足水，利用外界高温使水温上升，在夜间保持足够深的水，从而起到保温作用。蓄水养护水深要以理论计算值为基础，并根据环境温度的变化随时调整。施工过程中大体积混凝土养护要做到以下三点:

1)应专人负责保温、养护工作，做好测试记录;2)保湿养护的持续时间不得少于14 d，应经常检查塑料薄膜的完整情况，保持混凝土表面湿润;3)保温覆盖层的拆除应分层逐步进行，当混凝土表面温度与环境最大温差小于20℃时，可全部拆除。

4.3 温度控制

为控制大体积混凝土的温度变化，应在基础大体积混凝土表面、混凝土中心、混凝土底部布置温度测点，并应有专门人员进行测温及记录。一般情况下前5天每隔2 h测一次，6 d后每隔4 h测一次。在大体积混凝土温度控制过程中，当大体积混凝土中心温度与外界环境温度之差小于25℃时，便可以停止对混凝土蓄水，但此时塑料薄膜还不能揭开，仍需要进行表面的保湿养护。当大体积混凝土中心温度与外界环境温度之差小于20℃时，便可停止养护措施，同时停止测温，进入下一道工序。在大体积混凝土降温过程中，尤其是前4天，不宜降温过快，应把其降温的速度控制在每天1.5℃～2.0℃。快速降温不利于大体积混凝土强度增长，也不利于应力松弛效应的发挥，同时大体积混凝土容易出现裂缝，可见大体积混凝土养护过程中温度控制至关重要。

5 结语

随着社会经济的发展，大体积混凝土基础工程屡见不鲜，混凝土体积也由原来的几百立方米增加到几千立方米，甚至特殊工程大体积混凝土达到上万立方米，这将对于大体积混凝土施工技术提出了更高的要求，也对项目技术人员和项目经理提出了更高的要求。这要求我们在工作中不断加强新技术新理论的学习，并总结实际经验，同时需要紧抓施工环节，严格施工过程的管理，只有在施工过程中严格控制才能确保工程质量，才能不断提高我们的施工水平。

[1] 叶昌琳.大体积混凝土施工[M].北京:中国建筑工业出版社，1987.

[2] 赵志绪.新型混凝土及其施工工艺[M].北京:中国建筑工业出版社，1986.

[3] 林亦赏.浅谈大体积混凝土的施工技术[J].科技创新导报，2008(6):23-24.

[4] 鄂 宏.建筑工程大体积混凝土施工技术研究[D].大连:大连理工大学，2003.