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摘要：近年来，高层建筑越来越多，导致基础越深，从而经常涉及到大体积混凝土施工，尽管我们在施工中采取各种措施，但裂缝仍然时有出现，混凝土裂缝是一个迫切需要解决的技术难题。下面就简要阐述一下大体积混凝土的施工工艺和技术要求，以及施工裂缝的处理控制措施。
关键词：大体积；方法；裂缝；措施
中图分类号： TV543 文献标识码： A 文章编号：
1、大体积混凝土的浇筑方法
目前，大体积混凝土浇筑的混凝土，绝大部分是采用泵送混凝土，避免了现场搅拌速度慢，跟不上浇捣的缺点。混凝土在运输的过程中不得产生分层、离析现象，如有离析现象，必须在浇筑前进行第二次搅拌。在大体积的混凝土在浇筑时，为了保证混凝土结构的整体性和施工的连续性，采用分层浇筑时，应保证在下层混凝土初凝前将上层的混凝土浇筑完毕。分层浇筑主要有以下三种形式：
全面分层：在整个模板内，将结构分成若干个厚度相等的层面浇筑，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，沿长边的方向进行浇筑，要求在逐层浇筑过程中，第二层混凝土必须要在第一层混凝土初凝前浇筑完毕。由于全面分层浇筑，不需要进行分段，不需要支模分隔，而且一般情况下搅拌站的混凝土都能及时的跟上现成的浇筑，所以全面分层是目前大体积混凝土浇筑采用的最多的形式。
分段分层：当采用全面分层方案时浇筑强度很大，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，可采用分段分层浇筑的方案。浇筑混凝土时结构沿长边方向分成若干段，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。分段分层方案适用于结构厚度不大，但面积或长度较大时采用。
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。混凝土振搗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。由于斜面分层的方案在施工过程中不易控制，因此在我们平时的施工中极少采用这种方案进行混凝土的浇筑。
2、浇筑大体积混凝土的施工准备工作
大体积混凝土的施工技术要求比较高，特别在施工中要防止混凝土因水泥水化热引起的温度差产生温度应力裂缝。所以需要从材料选择上、技术措施等有关环节做好充分的准备工作，才能保证基础底板大体积混凝土顺利施工。
3、大体积混凝土浇筑温度裂缝产生的原因
结构物在实际使用中承受各种荷载，当结构的抗拉强度不足以抵抗荷载作用时，结构就可能出现裂缝。外荷载的直接应力和次应力、温度变化、缩胀以及不均匀沉降等都会产生裂缝。大体积混凝土常见的质量问题是混凝土结构产生裂缝。造成结构裂缝的原因是复杂的，但是，大体积混凝土从浇筑时起，到达到设计强度止，即施工期间产生的结构裂缝主要是由水泥水化热引起的温度变化造成的。大体积混凝土工程，水泥用量多，结构截面大，因此，混凝土浇筑以后，水泥放出大量水化热，混凝土温度升高。由于混凝土导热不良，体积过大，相对散热较小，混凝土内部水化热积聚不易散发，外部则散热较快。升温阶段，混凝土表面温度总是低于内部温度。依据热胀冷缩的原理，中心部分混凝土膨胀的速度要比表面混凝土快，中心部分与表面质点间形成相互约束，中心属于约束膨胀，不会开裂；表面属于约束收缩，当表面拉应力（t）超过混凝土的极限抗拉强度时，混凝土表面就产生裂缝。
随着水泥水化反应的减慢及混凝土的不断散热，大体积混凝土由升温阶段过渡到降温阶段，温度降低，体积收缩。由于混凝土内部热量是通过表面向外散发，降温阶段，混凝土表面温度与中心温度仍然存在差值，如果过大，同升温阶段一样产生表面裂缝。降温过程，混凝土体积收缩，同时，考虑到边界条件和地基的约束，属于约束收缩。但此时，混凝土龄期增长，强度增大，弹性模量增高，因此，降温收缩产生的拉应力较大，除了抵消升温时产生的压应力外，在混凝土中形成了较高的拉应力（t），超过混凝土的抗拉强度关，就引起大体积混凝土的贯穿裂缝。
4、控制裂缝采取的措施
4.1设计控制措施
尽可能选用强度等级低的混凝土，充分利用后期强度。随着高层建筑和超高层建筑的不断出现，大体积混凝土的强度日益增大，出现C40-C50等高强混凝土，设计强度过高，水泥用量大，水化热量高。而高层建筑的建设周期长，在混凝土的早龄期，荷载远未达到设计荷载值，可以利用混凝土的60d或90d后期强度，这样可以减少混凝土中的水泥用量，以降低混凝土浇筑块体的温度升高。采用降低水泥用量的方法来降低混凝土的绝对温升值，可以使混凝土浇筑后的内外温差和降温速度控制的难度降低，也可降低保温养护的费用。用于大体积混凝土的强度在C25-C35的范围内选用，水泥用量最好不超过380kg/m3。
4.2施工控制措施
合理选择原材料、优化混凝土配合比。按照混凝土设计强度要求合理选择原材料、优化混凝土配合比使混凝土的绝热温升较小、抗拉强度较大、极限拉伸变形能力较大、线膨胀系数较小。具体是：
（1）采用低水化热、高强度水泥，以降低水泥水化热，提高混凝土的抗裂能力。所用的水泥应进行水化热测定，水泥水化热测定按现行国家标准《水泥水化热实验方法》测定，要求配制混凝土所用水泥7d的水化热不大于25kJ/kg；
（2）优化混凝土的配合比，以便在保证混凝土强度及流动度条件下，尽量节省水泥、降低混凝土绝热温升。按照基于绝热温升控制的绿色高性能混凝土配合比优化设计四功能准则对配合比进行优化；
（3）掺用混合材料以减少用水量、节约水泥，降低混凝土的绝热温升，提高混凝土的抗裂能力；
（4）掺用外加剂减缓水化热的发生速率。外加剂主要指减水剂、缓凝剂和膨胀剂。混凝土中掺入水泥重量0.25%的木钙减水剂，不仅使混凝土工作性能有了明显的改善，同时又减少10%拌和用水且节约10%左右的水泥，从而降低了水化热。
4.3监测措施
大体积混凝土温度控制的测试内容：
（1）混凝土绝热温升的测试，混凝土绝热温升的测试有两种方法，间接法和直接法。间接法是用水泥的水化热、水泥用量、混凝土比热、混凝土密度来计算混凝土绝热温升。直接法是用混凝土绝热温升实验仪直接测定混凝土绝热温升。直接法测定结果准确，但是实验设备和实验过程比较复杂，一般用于大型工程中。中小型工程常不具备这种条件，一般用间接法即可满足要求；
（2）混凝土浇筑温度的监测,监测混凝土浇筑时的温度，保证浇筑温度不要超过控制标准，以便控制混凝土浇筑后的温度升高峰值。同时也包括对混凝土搅拌、运输过程中温度的监测和混凝土原材料温度的监测；
（3）养护过程中的温度监测一般监测浇筑后大体积混凝土内部（中部、表面、底部）的温度和环境气温的变化情况，用来控制混凝土的降温速度和内外部温差（一般要求温差△T25℃）,也可用来进一步计算混凝土中的温度应力，确定混凝土的抗拉强度是否大于此时混凝土中产生的拉应力，保证对裂缝的控制。这些监测结果能及时反馈现场大体积混凝土浇筑块内温度变化的实际情况，以及所采用的施工技术措施的效果，为工程技术人员及时采取温控对策提供科学依据。
5、大体积混凝土裂缝的处理
5.1表面处理法：包括表面涂抹和表面贴补法。涂抹适用范围是浆材难以灌入的细而浅的裂缝，深度未达到钢筋表面的发丝裂缝，不漏水的缝，不伸缩的裂缝以及不再活 动的裂缝。表面贴补（土工膜或其它防水片）法适用于大面积漏水（蜂窝麻面等或不易确定具体漏水位置、变形缝）的防渗堵漏。
5.2填充法：用修补材料直接填充裂缝，一般用来修补较宽的裂缝，作业简单，费用低。宽度小于03mm，深度较浅的裂缝、或是裂缝中有充填物，用灌浆法很难达到效果的裂缝、以及小规模裂缝的简易处理可采取开Ｖ型槽，然后作填充处理。
5.3注浆法：此法应用范围广，从细微裂缝到大裂缝均可适用，处理效果好。
5.4化学灌浆法：其方法为采取环氧类的化学浆液或水泥浆液对裂缝进行灌注填充，既提高了结构的整体性，又能有效阻止钢筋的进一步锈蚀；我们常常在实际中，在楼板受拉区裂缝两侧粘贴碳纤维布或钢板，阻止楼板继续开裂，提高安全性能。
5.5迭合层法：对原有混疑土楼面凿毛清理，铺设钢筋网，重新浇筑一层细石混凝土整浇层，从力学角度来提高楼板的刚度和整体抗变形性能。
5.6整体处理法：通过增设构件、改变传力途径、地基处理、结构补强等整体方法提高现浇楼板的抗裂性能；针对已出现的裂缝，视具体情况对其采取封堵或约束的方案。
参考文献：
[1]李彤厚.大体积混凝土承台施工温度裂缝控制实例[J].建筑技术开发，2001.10.
[2]吴义明等.大体积高强混凝土转换层板温度裂缝控制[J].混凝土，2002.7.
[3]曹可之.大体积混凝土结构裂缝控制的综合措施[J].建筑结构，2006.
关键词：大体积；方法；裂缝；措施
中图分类号： TV543 文献标识码： A 文章编号：
1、大体积混凝土的浇筑方法
目前，大体积混凝土浇筑的混凝土，绝大部分是采用泵送混凝土，避免了现场搅拌速度慢，跟不上浇捣的缺点。混凝土在运输的过程中不得产生分层、离析现象，如有离析现象，必须在浇筑前进行第二次搅拌。在大体积的混凝土在浇筑时，为了保证混凝土结构的整体性和施工的连续性，采用分层浇筑时，应保证在下层混凝土初凝前将上层的混凝土浇筑完毕。分层浇筑主要有以下三种形式：
全面分层：在整个模板内，将结构分成若干个厚度相等的层面浇筑，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，沿长边的方向进行浇筑，要求在逐层浇筑过程中，第二层混凝土必须要在第一层混凝土初凝前浇筑完毕。由于全面分层浇筑，不需要进行分段，不需要支模分隔，而且一般情况下搅拌站的混凝土都能及时的跟上现成的浇筑，所以全面分层是目前大体积混凝土浇筑采用的最多的形式。
分段分层：当采用全面分层方案时浇筑强度很大，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，可采用分段分层浇筑的方案。浇筑混凝土时结构沿长边方向分成若干段，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。分段分层方案适用于结构厚度不大，但面积或长度较大时采用。
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。混凝土振搗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。由于斜面分层的方案在施工过程中不易控制，因此在我们平时的施工中极少采用这种方案进行混凝土的浇筑。
2、浇筑大体积混凝土的施工准备工作
大体积混凝土的施工技术要求比较高，特别在施工中要防止混凝土因水泥水化热引起的温度差产生温度应力裂缝。所以需要从材料选择上、技术措施等有关环节做好充分的准备工作，才能保证基础底板大体积混凝土顺利施工。
3、大体积混凝土浇筑温度裂缝产生的原因
结构物在实际使用中承受各种荷载，当结构的抗拉强度不足以抵抗荷载作用时，结构就可能出现裂缝。外荷载的直接应力和次应力、温度变化、缩胀以及不均匀沉降等都会产生裂缝。大体积混凝土常见的质量问题是混凝土结构产生裂缝。造成结构裂缝的原因是复杂的，但是，大体积混凝土从浇筑时起，到达到设计强度止，即施工期间产生的结构裂缝主要是由水泥水化热引起的温度变化造成的。大体积混凝土工程，水泥用量多，结构截面大，因此，混凝土浇筑以后，水泥放出大量水化热，混凝土温度升高。由于混凝土导热不良，体积过大，相对散热较小，混凝土内部水化热积聚不易散发，外部则散热较快。升温阶段，混凝土表面温度总是低于内部温度。依据热胀冷缩的原理，中心部分混凝土膨胀的速度要比表面混凝土快，中心部分与表面质点间形成相互约束，中心属于约束膨胀，不会开裂；表面属于约束收缩，当表面拉应力（t）超过混凝土的极限抗拉强度时，混凝土表面就产生裂缝。
随着水泥水化反应的减慢及混凝土的不断散热，大体积混凝土由升温阶段过渡到降温阶段，温度降低，体积收缩。由于混凝土内部热量是通过表面向外散发，降温阶段，混凝土表面温度与中心温度仍然存在差值，如果过大，同升温阶段一样产生表面裂缝。降温过程，混凝土体积收缩，同时，考虑到边界条件和地基的约束，属于约束收缩。但此时，混凝土龄期增长，强度增大，弹性模量增高，因此，降温收缩产生的拉应力较大，除了抵消升温时产生的压应力外，在混凝土中形成了较高的拉应力（t），超过混凝土的抗拉强度关，就引起大体积混凝土的贯穿裂缝。
4、控制裂缝采取的措施
4.1设计控制措施
尽可能选用强度等级低的混凝土，充分利用后期强度。随着高层建筑和超高层建筑的不断出现，大体积混凝土的强度日益增大，出现C40-C50等高强混凝土，设计强度过高，水泥用量大，水化热量高。而高层建筑的建设周期长，在混凝土的早龄期，荷载远未达到设计荷载值，可以利用混凝土的60d或90d后期强度，这样可以减少混凝土中的水泥用量，以降低混凝土浇筑块体的温度升高。采用降低水泥用量的方法来降低混凝土的绝对温升值，可以使混凝土浇筑后的内外温差和降温速度控制的难度降低，也可降低保温养护的费用。用于大体积混凝土的强度在C25-C35的范围内选用，水泥用量最好不超过380kg/m3。
4.2施工控制措施
合理选择原材料、优化混凝土配合比。按照混凝土设计强度要求合理选择原材料、优化混凝土配合比使混凝土的绝热温升较小、抗拉强度较大、极限拉伸变形能力较大、线膨胀系数较小。具体是：
（1）采用低水化热、高强度水泥，以降低水泥水化热，提高混凝土的抗裂能力。所用的水泥应进行水化热测定，水泥水化热测定按现行国家标准《水泥水化热实验方法》测定，要求配制混凝土所用水泥7d的水化热不大于25kJ/kg；
（2）优化混凝土的配合比，以便在保证混凝土强度及流动度条件下，尽量节省水泥、降低混凝土绝热温升。按照基于绝热温升控制的绿色高性能混凝土配合比优化设计四功能准则对配合比进行优化；
（3）掺用混合材料以减少用水量、节约水泥，降低混凝土的绝热温升，提高混凝土的抗裂能力；
（4）掺用外加剂减缓水化热的发生速率。外加剂主要指减水剂、缓凝剂和膨胀剂。混凝土中掺入水泥重量0.25%的木钙减水剂，不仅使混凝土工作性能有了明显的改善，同时又减少10%拌和用水且节约10%左右的水泥，从而降低了水化热。
4.3监测措施
大体积混凝土温度控制的测试内容：
（1）混凝土绝热温升的测试，混凝土绝热温升的测试有两种方法，间接法和直接法。间接法是用水泥的水化热、水泥用量、混凝土比热、混凝土密度来计算混凝土绝热温升。直接法是用混凝土绝热温升实验仪直接测定混凝土绝热温升。直接法测定结果准确，但是实验设备和实验过程比较复杂，一般用于大型工程中。中小型工程常不具备这种条件，一般用间接法即可满足要求；
（2）混凝土浇筑温度的监测,监测混凝土浇筑时的温度，保证浇筑温度不要超过控制标准，以便控制混凝土浇筑后的温度升高峰值。同时也包括对混凝土搅拌、运输过程中温度的监测和混凝土原材料温度的监测；
（3）养护过程中的温度监测一般监测浇筑后大体积混凝土内部（中部、表面、底部）的温度和环境气温的变化情况，用来控制混凝土的降温速度和内外部温差（一般要求温差△T25℃）,也可用来进一步计算混凝土中的温度应力，确定混凝土的抗拉强度是否大于此时混凝土中产生的拉应力，保证对裂缝的控制。这些监测结果能及时反馈现场大体积混凝土浇筑块内温度变化的实际情况，以及所采用的施工技术措施的效果，为工程技术人员及时采取温控对策提供科学依据。
5、大体积混凝土裂缝的处理
5.1表面处理法：包括表面涂抹和表面贴补法。涂抹适用范围是浆材难以灌入的细而浅的裂缝，深度未达到钢筋表面的发丝裂缝，不漏水的缝，不伸缩的裂缝以及不再活 动的裂缝。表面贴补（土工膜或其它防水片）法适用于大面积漏水（蜂窝麻面等或不易确定具体漏水位置、变形缝）的防渗堵漏。
5.2填充法：用修补材料直接填充裂缝，一般用来修补较宽的裂缝，作业简单，费用低。宽度小于03mm，深度较浅的裂缝、或是裂缝中有充填物，用灌浆法很难达到效果的裂缝、以及小规模裂缝的简易处理可采取开Ｖ型槽，然后作填充处理。
5.3注浆法：此法应用范围广，从细微裂缝到大裂缝均可适用，处理效果好。
5.4化学灌浆法：其方法为采取环氧类的化学浆液或水泥浆液对裂缝进行灌注填充，既提高了结构的整体性，又能有效阻止钢筋的进一步锈蚀；我们常常在实际中，在楼板受拉区裂缝两侧粘贴碳纤维布或钢板，阻止楼板继续开裂，提高安全性能。
5.5迭合层法：对原有混疑土楼面凿毛清理，铺设钢筋网，重新浇筑一层细石混凝土整浇层，从力学角度来提高楼板的刚度和整体抗变形性能。
5.6整体处理法：通过增设构件、改变传力途径、地基处理、结构补强等整体方法提高现浇楼板的抗裂性能；针对已出现的裂缝，视具体情况对其采取封堵或约束的方案。
参考文献：
[1]李彤厚.大体积混凝土承台施工温度裂缝控制实例[J].建筑技术开发，2001.10.
[2]吴义明等.大体积高强混凝土转换层板温度裂缝控制[J].混凝土，2002.7.
[3]曹可之.大体积混凝土结构裂缝控制的综合措施[J].建筑结构，2006.