土木工程中大体积混凝土结构施工技术

张莹 雷红娜 庞如尧

摘要：随着社会的发展与进步，我们越来越重视大体积混凝土结构施工技术，大体积混凝土结构施工技术对于现实生活中具有重要的意义。本文主要介绍土木工程中大体积混凝土结构施工技术的有关内容。

关键词：土木；混凝土；施工；结构；技术；措施

前 言

大体积混凝土主要指混凝土的结构实体不小于1m，或者可能由于水泥水化热而产生混凝土的内外温差变化造成裂缝的混凝土。大体积混凝土施工常见于高层或者超高层建筑的地下室及整板基础中。由于混凝土自身属于脆性原材料，因此大体积混凝土很可能产生不同形式、不同程度的裂缝，而这些裂缝的扩大则会产生严重后果。因此，加强对大体积混凝土裂缝控制的研究，对土木工程中的大体积混凝土施工质量，起到关键作用。

一、影响混凝土自缩的因素

1.水泥对自缩的影响

不同种水泥净浆的自缩能力是不同的，铝酸盐水泥和早强水泥的自缩值较大，而中热、低热水泥的自缩值较小，矿渣水泥后期的自缩值较大（21d 龄期时的自缩值大于普通水泥的自缩值）。水泥的细度对自缩值也有影响，较细的水泥在早期表现出较大的自缩速度。

2.外加剂对自缩的影响

掺加高效减水剂来增大流动度时，高效减水剂可稍微降低自缩值，但不同类型、不同掺加量的高效减水剂对自缩的作用差别很小。干缩减少剂可减小自缩值50%，这可能与干缩减少剂可减小毛细水的表面张力有关。膨胀剂对自缩的作用取决于它的种类，某些氧化钙型的膨胀剂可以减小自缩；而其他类型的膨胀剂虽在早期有膨胀，但随后的收缩速度与空白样相同。引气剂对混凝土的自缩没有影响。

3.矿物掺合料对自缩的影响

在水泥中加入比表面积在400 平方米/ 千克以上的矿渣时，其120d 的自缩值随矿渣的掺量（不大于70%）增大而增大；而在水泥中加入比表面积为338 平方米/ 千克的矿渣时，其120d 的自缩值不随矿渣的掺量（不大于70%）改变而增大。在水泥中掺加硅灰将使混凝土的自缩值增大；硅灰的掺量越大，水泥浆自缩值越大。混凝土的自缩值随粉煤灰掺量的增大而降低，特别是早期自缩值降低得非常明显。3d 龄期后掺加粉煤灰混凝土的自缩增长速度高于空白混凝土。粉煤灰掺量超过20%后，减小自缩的效果并不显著。在水泥中加入偏高岭土，在偏高岭土（比表面积为12 平方米/ 克）含量为10%时，水泥浆（水胶比为0.55）的自缩值最大。

4.其他因素对自缩的影响

温度对水泥浆体的自缩影响很大，在15～40℃范围内，水泥浆体的自缩值和自缩速度随温度的增加而增加。水灰比对自缩值的影响比较大，随水灰比减小，混凝土的自缩值和自缩速度增大。随养护龄期的增加，自缩值逐渐增大，早期自缩值增加得非常快，以后发展比较缓慢引。混凝土中骨料的含量对混凝土自缩值的影响很大，随着骨料的含量增加，混凝土的自缩值减小。骨料的种类对混凝土的自缩也有影响，人工轻骨料混凝土的自缩值比普通混凝土小，且轻骨料混凝土的自缩值随着轻骨料的含水率和干密度的增加而减小。在混凝土中掺加6%体积分量的钢纤维，可以降低自缩值20%左右。

二、施工技术措施

1.水泥的选择与控制

在大体积混凝土的施工过程中，对水泥的选择十分重要。不同品牌、不同类型的水泥内部组织各不相同，因此配置混凝土的性能也不尽相同，一般大体积混凝土工程在浇筑初期发生开裂的最重要原因就是由于混凝土内部温度升高与收缩而造成的。通过对大体积混凝土的选材及配合比的控制，在大体积混凝土结构中加入外加剂，尽量减少水泥和水的用量，以减少水化热现象引起的收缩变形。普通的硅酸盐水泥虽然其早期的强度高但是水化热反应大；矿渣水泥相比普通水泥的热度低，但是它的干缩和渗水现象严重，而且后期会产生硬度收缩；火山灰水泥在后期的收缩程度较大，而且经济代价较大。

2.混凝土的浇筑与捣注

根据施工的具体情况及温度应力，可确定应选择整体浇筑还是分段浇筑。在浇筑过程中，遵循“分区定点、循序渐进、一个坡度、一次到顶”原则，根据混凝土泵形成的坡度，在上层和下层分别布置两道振捣点：第一道位于混凝土的卸点，解决上部振实；第二道位于混凝土的坡脚处，解决下部混凝土密实问题。在浇筑过程中，应选择一个部位进行，直到符合设计的标高，混凝土形成扇形流动趋势，再在坡面实现连续浇筑。当混凝土分段浇筑结束后，可以在混凝土的初凝阶段实现二次振捣或者表面挤压，排除表面积水，并用木拍反复挤压密实，防止产生表面裂缝，提高大体积混凝土的防水性能与表面观感。一般大体积混凝土浇筑可选择夜间进行，这样可减少新旧混凝土的温度差距，减少冷缩变形产生的裂缝。

3.适当调整钢筋的配置

通过调整钢筋的配置方案，可以增设大体积混凝土中温度的传递分布筋，将其内部的热量及时传递出来，以防止内部热量增高。在钢筋的配置设计上，一般采取在配筋率不改变的前提下、上下皮配筋差异的方案，也就是说底皮钢筋在没有柱板带的地方横纵均采用Φ25@150，在有柱板带的地方上下皮筋则采Φ25@130。由于大体积混凝土的厚度约为1米，出于其散热速度的考虑，可在底皮钢筋与顶皮钢筋之间设置Φ25，温度分布筋采用每平方米1根的方式，采用搭接焊的方式连接上下。

4.大体积混凝土的养护

养护在大体积混凝土的施工中具有十分关键的作用。养护的目标在于保持恰当的湿度与温度，以较好控制混凝土的内外温差，保证混凝土强度的正常发展，避免产生裂缝。在大体积混凝提养护过程中，应注意保湿、保温并徐缓降温。另外，大体积混凝土的夏季施工應采用蓄水或者流水保护形式，冬季施工则使用麻袋覆盖，侧面使用碘钨灯照射养护。蓄水法主要是在大体积混凝土的表面覆盖双层麻袋，并浇水湿润。

5.大体积混凝土施工的验收

大体积混凝土施工的质量验收主要分为两部分：外观与几何尺寸、内在质量。这两部分之间存在必然联系，缺一不可。在施工完毕后，通过对外观质量的确定基本能够判断内在质量优劣。外观检查主要包括是否存在裂缝、麻面、蜂窝、露筋、连接部位错位、空洞等现象，如果发现缺陷，必须及时返工并采取加固处理。几何尺寸的检查主要是通过实际测量，检查混凝土构建是否符合使用功能，并对产品的质量等级进行评判。

三、结束语

由上可见，随着土木工程施工技术的不断发展，大体积混凝土施工技术得以广泛应用。混凝土的体积由原来的几百立方米逐渐增加至上千立方米、甚至上万立方米，对大体积混凝土的施工要求越来越高，而其施工技术与混凝土结构的质量及使用性能产生直接影响。因此，提高大体积混凝土结构的施工技术，利于提高土木工程的经济效益与社会效益。

参考文献：

[1]李潘武.减少大体积混凝土底部约束的措施研究[J].四川建筑科学研究.2009（2）.

[2]林森、黄晶.基础大体积混凝土的施工技术浅析[J].黑龙江科技信息.2010（19）.