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摘要：本文首先介绍了高速公路桥基础大体积混凝土常见的质量问题，从如何保证混凝土施工质量，质量控制及施工过程中要注意的问题进行研究和探讨。只有严格重视大体积混凝土的各项标准和妥善处理施工的全过程，才能确保混凝土工程质量。
关键词：大体积；混凝土；施工；质量控制
中图分类号：U448.14文献标识码： A
1引言
国内通常把结构厚度大于1m的称为大体积混凝土。大体积混凝土质量控制包含两个基本内容:达到设计要求的质量标准的同时，满足设计要求的质量指标前提下尽量降低成本。这两条要求实际上是尽量降低混凝土的标准差。混凝土的强度有一定离散性,这是客观的。但通过科学管理可以控制其达到最小值。因此混凝土标准差能反映施工单位的实际管理水平。管理水平越高,标准差越小。可以说,混凝土质量控制实质上是标准差的控制。大体积混凝土承受的荷载巨大，结构整体性要求高，一般要求混凝土整体浇筑，不留施工缝。在混凝土浇筑早期，受水泥水化热的影响，产生较大的温度应力，易产生有害的温度裂缝。
2大体积混凝土施工的质量问题
（1）温度裂缝：水泥在水化过程中要释放出一定的热量，而大体积混凝土结构断面较厚，表面系数相对较小，所以水泥发生的热量聚集在结构内部不易散失。这样混凝土内部的水化热无法及时散发出去，以至于越积越高，使内外温差增大。单位时间混凝土释放的水泥水化热，与混凝土单位体积中水泥用量和水泥品种有关，并随混凝土的龄期而增长。混凝土内部的最高温度大约发生在浇筑后的3—5天，因为混凝土内部和表面的散热条件不同，所以混凝土中心温度高，表面温度低，形成温度梯度，造成温度变形和温度应力，当这种温度应力超过混凝土抗拉强度时，就会产生裂缝。
（2）干燥收缩裂缝：混凝土硬化后，内部的游离水会由表及里逐渐蒸发，导致混凝土相应地产生干燥收缩。在约束条件下，收缩变形导致的收缩应力大于混凝土的抗拉强度时，混凝土就会出现由表及里的干燥收缩裂缝，影响结构的耐久性和承载能力。
（3）泌水现象：由于混凝土分层分段浇筑，使混凝土上下浇筑层施工间隔时间较长，各分层之间产生泌水层，导致混凝土层间粘结力降低。
（4）施工冷缝：因大体积混凝土的混凝土浇筑量大，在分层浇筑中，前后分层浇筑的间隔时期没有控制在混凝土的初凝之前，遇到了停电、停水及其它恶劣气候条件等因素的影响，致使混凝土不能连续浇筑而出现冷缝。
3大体积混凝土施工的质量控制
3.1大体积混凝土的原材料要求
3.1.1水泥
采用强度高的水泥，可以降低混凝土水化热，提高早期抗裂能力。所以,大体积混凝土工程宜采用低热硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质水泥等。
1.2活性混合材料
在高速公路桥基础工程经验中表明,在大体积混凝土中掺加活性混合材料,既可以降低水泥用量,又可以降低大体积混凝土的水化热温升。一般在混凝土中掺入适量的粉煤灰，在保证混凝土强度的情况下可减少水泥用量，也即减少水化热的产生，对降低大体积混凝土内部温度、收缩裂缝十分有利，同时也改善了混凝土的可泵性，而且还可以降低混凝土的水化热。
3.1.2外加剂
国内外常用的大体积混凝土外加剂,有引气减水剂和缓凝剂两种。在大体积混凝土中,掺加一定量的引气减水剂,可降低水泥用量10%～15%,并可引入3%～6%的空气,从而改善混凝土混合物的和易性,提高混凝土的抗冻性和抗渗性。大体积混凝土施工时,掺入缓凝剂,可以防止施工裂缝的生成,并能延长可振捣的时间。
3.1.3骨料
配制大体积混凝土必须减少水和水泥的用量。试验表明,选用最大尺寸的粗骨料(如粒径较大、级配良好的石子),配以两种或更多种较细骨料(如优质的中、粗砂),可以组成合理级配,加以捣实后,产生的密实度接近最大值(最小空隙率),从而在给定的水灰比和稠度下,水和水泥用量都有所下降。骨料中的含泥量多少会影响混凝土的质量,在大体积混凝土施工中,石子的含泥量不得大于1%,砂的含泥量不得大于2%。
3.2大体积混凝土的温控措施
在大体积混凝土施工前，应该与当地气象台站取得联系，掌握近期气象状况，如高温、寒潮等。同时，根据工程的实际情况和温控要求来确定大体积混凝土温度观测点的布置，使其温度能真实地反映混凝土块体的内外温差、降温速度、环境温度为原则。混凝土内部观测点以所选混凝土浇筑块体平面图对称轴线的半条对称轴线为测量区，长方体可取较短的轴线，在基础平面的半条轴线上的观测点宜不少于4点，同点位的测点数量沿块体方向宜不少于5点。
在大体积混凝土工程施工前，应制定得力的温控施工方案和技术保证措施，来确定浇筑块体的升温峰值、内外温差及降温速度的控制指标。一般来说，自混凝土开始浇筑起72h内，每2h读取数据1次；浇筑后（47）d内，每4h读取数据1次；以后则可根据测温结果和外界环境温度变化情况每天选取2次进行温度观测。
3.3大体积混凝土的表面处理措施
对大体积混凝土,在施工前要经过理论计算,采取有效的技术措施使混凝土表面与外部最高温差不大于25℃；内部温差不大于20℃;用分层分段循环浇筑法,减缓浇筑速度和强度,以利散热。表面处理的基本方法是在混凝土浇筑4h～5h之间,先初步按设计标高用长刮尺刮平,在初凝前用铁滚碾压数遍,再用木楔打磨压实,以闭合收水裂缝,经12h～14h后,覆盖草袋充分浇水湿润养护。
3.4大体积混凝土浇注施工的技术措施
3.4.1大体积混凝土浇筑的质量控制
（1）混凝土浇筑的温度控制
混凝土运至现场后及时浇筑，混凝土失去流动性后浇筑困难时，不得二次加水拌合使用。浇筑大体积混凝土结构时，混凝土的入模温度一般应控制在<15℃，夏季施工时≤25℃。浇筑在低温或负温下养护的混凝土结构時，混凝土的入模温度一般应≥10℃；预应力桥梁混凝土的入模温度≤30℃。普通混凝土结构施工时，混凝土拌合物运送至浇筑地点时的温度≤35℃（夏期施工≤30℃），最低不超过10℃。
（2）大体积混凝土浇筑施工组织设计控制
浇筑混凝土浇筑除应满足每一层混凝土在初凝以前就被上一层新混凝土覆盖并捣实完毕外，还应考虑结构大小、钢筋疏密、预埋管道和地脚螺栓的留设、混凝土供应情况以及水化热等因素的影响，常采用的方法有以下几种：全面分层：即在第一层全面浇筑全部浇筑完毕后，再回头浇筑第二层，此时应使第一层混凝土还未初凝，如此逐层连续浇筑，直至完工为止。采用这种方案，适用于结构的平面尺寸一般不宜太大，施工时从短边开始，沿长边推进比较合适。分段分层：混凝土浇筑时，先从底层开始，浇筑至一定距离后浇筑第二层，如此依次向前浇筑其他各层。由于总的层数较多，所以浇筑到顶后，第一层末端的混凝土还未初凝，又可以从第二段依次分层浇筑。这种方法适用于单位时间内要求供应的混凝土较少、结构物厚度不太大而面积或长度较大的工程。斜面分层：要求斜面的坡度不大于1/3，适用于结构的长度大大超过厚度3倍以上的情况。混凝土从浇筑层下端开始，逐渐上移完成浇筑施工。
在浇筑施工缝上层的混凝土时，前层混凝土的抗压强度应≥1.2MPa，并凿除原混凝土表层的水泥砂浆薄膜、松动石子或松动混凝土层，将杂物清除干净。混凝土接合面原混凝土温度保持>2oC，先铺抹一层约厚15mm并与混凝土灰砂比相同而水灰比略小的水泥砂浆，或铺一层厚约30cm的混凝土，其粗骨料应比新浇混凝土减少10％，然后再继续浇筑新层混凝土。
混凝土的浇筑应连续进行，当因故间歇时，其间歇的时间根据环境温度、水泥性能、水灰比和外加剂类型等条件通过试验确定。当允许间歇时间已超过时，按浇筑中断处理，同时留置施工缝，并作出记录。施工缝的平面与结构的轴线相垂直，施工缝处应埋入适量的接茬片石、钢筋或型钢，并使其体积露出前层混凝土一半左右。
4结束语
在高速公路桥基础大体积混凝土施工过程中，要结合施工现场的条件，采取由浅基到深基的施工步骤，对不同体量的基础及承台制定不同的浇筑方案和技术措施，有效地降低泵送大体积混凝土内部的最高温升。同时，在整个施工过程中，各工序既是紧密联系又相互影响。必须综合质量为标准，妥善的处理施工的全过程。
参考文献：
[1]文德安.大体积混凝土施工质量控制措施研究[J].中国高新技术企业，2009，（5）.
[2]张剑.浅谈大体积混凝土裂缝控制.科技信息(科学教研)，2008，（9）.
关键词：大体积；混凝土；施工；质量控制
中图分类号：U448.14文献标识码： A
1引言
国内通常把结构厚度大于1m的称为大体积混凝土。大体积混凝土质量控制包含两个基本内容:达到设计要求的质量标准的同时，满足设计要求的质量指标前提下尽量降低成本。这两条要求实际上是尽量降低混凝土的标准差。混凝土的强度有一定离散性,这是客观的。但通过科学管理可以控制其达到最小值。因此混凝土标准差能反映施工单位的实际管理水平。管理水平越高,标准差越小。可以说,混凝土质量控制实质上是标准差的控制。大体积混凝土承受的荷载巨大，结构整体性要求高，一般要求混凝土整体浇筑，不留施工缝。在混凝土浇筑早期，受水泥水化热的影响，产生较大的温度应力，易产生有害的温度裂缝。
2大体积混凝土施工的质量问题
（1）温度裂缝：水泥在水化过程中要释放出一定的热量，而大体积混凝土结构断面较厚，表面系数相对较小，所以水泥发生的热量聚集在结构内部不易散失。这样混凝土内部的水化热无法及时散发出去，以至于越积越高，使内外温差增大。单位时间混凝土释放的水泥水化热，与混凝土单位体积中水泥用量和水泥品种有关，并随混凝土的龄期而增长。混凝土内部的最高温度大约发生在浇筑后的3—5天，因为混凝土内部和表面的散热条件不同，所以混凝土中心温度高，表面温度低，形成温度梯度，造成温度变形和温度应力，当这种温度应力超过混凝土抗拉强度时，就会产生裂缝。
（2）干燥收缩裂缝：混凝土硬化后，内部的游离水会由表及里逐渐蒸发，导致混凝土相应地产生干燥收缩。在约束条件下，收缩变形导致的收缩应力大于混凝土的抗拉强度时，混凝土就会出现由表及里的干燥收缩裂缝，影响结构的耐久性和承载能力。
（3）泌水现象：由于混凝土分层分段浇筑，使混凝土上下浇筑层施工间隔时间较长，各分层之间产生泌水层，导致混凝土层间粘结力降低。
（4）施工冷缝：因大体积混凝土的混凝土浇筑量大，在分层浇筑中，前后分层浇筑的间隔时期没有控制在混凝土的初凝之前，遇到了停电、停水及其它恶劣气候条件等因素的影响，致使混凝土不能连续浇筑而出现冷缝。
3大体积混凝土施工的质量控制
3.1大体积混凝土的原材料要求
3.1.1水泥
采用强度高的水泥，可以降低混凝土水化热，提高早期抗裂能力。所以,大体积混凝土工程宜采用低热硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质水泥等。
1.2活性混合材料
在高速公路桥基础工程经验中表明,在大体积混凝土中掺加活性混合材料,既可以降低水泥用量,又可以降低大体积混凝土的水化热温升。一般在混凝土中掺入适量的粉煤灰，在保证混凝土强度的情况下可减少水泥用量，也即减少水化热的产生，对降低大体积混凝土内部温度、收缩裂缝十分有利，同时也改善了混凝土的可泵性，而且还可以降低混凝土的水化热。
3.1.2外加剂
国内外常用的大体积混凝土外加剂,有引气减水剂和缓凝剂两种。在大体积混凝土中,掺加一定量的引气减水剂,可降低水泥用量10%～15%,并可引入3%～6%的空气,从而改善混凝土混合物的和易性,提高混凝土的抗冻性和抗渗性。大体积混凝土施工时,掺入缓凝剂,可以防止施工裂缝的生成,并能延长可振捣的时间。
3.1.3骨料
配制大体积混凝土必须减少水和水泥的用量。试验表明,选用最大尺寸的粗骨料(如粒径较大、级配良好的石子),配以两种或更多种较细骨料(如优质的中、粗砂),可以组成合理级配,加以捣实后,产生的密实度接近最大值(最小空隙率),从而在给定的水灰比和稠度下,水和水泥用量都有所下降。骨料中的含泥量多少会影响混凝土的质量,在大体积混凝土施工中,石子的含泥量不得大于1%,砂的含泥量不得大于2%。
3.2大体积混凝土的温控措施
在大体积混凝土施工前，应该与当地气象台站取得联系，掌握近期气象状况，如高温、寒潮等。同时，根据工程的实际情况和温控要求来确定大体积混凝土温度观测点的布置，使其温度能真实地反映混凝土块体的内外温差、降温速度、环境温度为原则。混凝土内部观测点以所选混凝土浇筑块体平面图对称轴线的半条对称轴线为测量区，长方体可取较短的轴线，在基础平面的半条轴线上的观测点宜不少于4点，同点位的测点数量沿块体方向宜不少于5点。
在大体积混凝土工程施工前，应制定得力的温控施工方案和技术保证措施，来确定浇筑块体的升温峰值、内外温差及降温速度的控制指标。一般来说，自混凝土开始浇筑起72h内，每2h读取数据1次；浇筑后（47）d内，每4h读取数据1次；以后则可根据测温结果和外界环境温度变化情况每天选取2次进行温度观测。
3.3大体积混凝土的表面处理措施
对大体积混凝土,在施工前要经过理论计算,采取有效的技术措施使混凝土表面与外部最高温差不大于25℃；内部温差不大于20℃;用分层分段循环浇筑法,减缓浇筑速度和强度,以利散热。表面处理的基本方法是在混凝土浇筑4h～5h之间,先初步按设计标高用长刮尺刮平,在初凝前用铁滚碾压数遍,再用木楔打磨压实,以闭合收水裂缝,经12h～14h后,覆盖草袋充分浇水湿润养护。
3.4大体积混凝土浇注施工的技术措施
3.4.1大体积混凝土浇筑的质量控制
（1）混凝土浇筑的温度控制
混凝土运至现场后及时浇筑，混凝土失去流动性后浇筑困难时，不得二次加水拌合使用。浇筑大体积混凝土结构时，混凝土的入模温度一般应控制在<15℃，夏季施工时≤25℃。浇筑在低温或负温下养护的混凝土结构時，混凝土的入模温度一般应≥10℃；预应力桥梁混凝土的入模温度≤30℃。普通混凝土结构施工时，混凝土拌合物运送至浇筑地点时的温度≤35℃（夏期施工≤30℃），最低不超过10℃。
（2）大体积混凝土浇筑施工组织设计控制
浇筑混凝土浇筑除应满足每一层混凝土在初凝以前就被上一层新混凝土覆盖并捣实完毕外，还应考虑结构大小、钢筋疏密、预埋管道和地脚螺栓的留设、混凝土供应情况以及水化热等因素的影响，常采用的方法有以下几种：全面分层：即在第一层全面浇筑全部浇筑完毕后，再回头浇筑第二层，此时应使第一层混凝土还未初凝，如此逐层连续浇筑，直至完工为止。采用这种方案，适用于结构的平面尺寸一般不宜太大，施工时从短边开始，沿长边推进比较合适。分段分层：混凝土浇筑时，先从底层开始，浇筑至一定距离后浇筑第二层，如此依次向前浇筑其他各层。由于总的层数较多，所以浇筑到顶后，第一层末端的混凝土还未初凝，又可以从第二段依次分层浇筑。这种方法适用于单位时间内要求供应的混凝土较少、结构物厚度不太大而面积或长度较大的工程。斜面分层：要求斜面的坡度不大于1/3，适用于结构的长度大大超过厚度3倍以上的情况。混凝土从浇筑层下端开始，逐渐上移完成浇筑施工。
在浇筑施工缝上层的混凝土时，前层混凝土的抗压强度应≥1.2MPa，并凿除原混凝土表层的水泥砂浆薄膜、松动石子或松动混凝土层，将杂物清除干净。混凝土接合面原混凝土温度保持>2oC，先铺抹一层约厚15mm并与混凝土灰砂比相同而水灰比略小的水泥砂浆，或铺一层厚约30cm的混凝土，其粗骨料应比新浇混凝土减少10％，然后再继续浇筑新层混凝土。
混凝土的浇筑应连续进行，当因故间歇时，其间歇的时间根据环境温度、水泥性能、水灰比和外加剂类型等条件通过试验确定。当允许间歇时间已超过时，按浇筑中断处理，同时留置施工缝，并作出记录。施工缝的平面与结构的轴线相垂直，施工缝处应埋入适量的接茬片石、钢筋或型钢，并使其体积露出前层混凝土一半左右。
4结束语
在高速公路桥基础大体积混凝土施工过程中，要结合施工现场的条件，采取由浅基到深基的施工步骤，对不同体量的基础及承台制定不同的浇筑方案和技术措施，有效地降低泵送大体积混凝土内部的最高温升。同时，在整个施工过程中，各工序既是紧密联系又相互影响。必须综合质量为标准，妥善的处理施工的全过程。
参考文献：
[1]文德安.大体积混凝土施工质量控制措施研究[J].中国高新技术企业，2009，（5）.
[2]张剑.浅谈大体积混凝土裂缝控制.科技信息(科学教研)，2008，（9）.