摘要：本文主要是从设计、施工和监测三方面入手，浅析在大体积混凝土工程施工过程中，由于水泥水化热引起混凝土浇筑内部温度和温度应力剧烈变化，而导致混凝土发生裂缝的控制措施。

关键词：大体积混凝土 裂缝  温度

控制混凝土浇筑块体因为水化热引起的温升，混凝土浇筑块体的内外温差及降温速度，是防止混凝土出现有害的温度裂缝的关键问题。随着材料科学的发展和施工技术的完善，现场大体积混凝土的施工积累了不少经验，如留永久性变形缝或伸缩缝、用蛇形冷却管来降低大体积混凝土内部温度、采用液态氮降低混凝土入模温度以及使用微膨胀混凝土减缓干缩等。

在结构工程的设计和施工中，对于大体积混凝土结构，为防止其产生温度裂缝，除要在施工前进行温度计算外，还要做到在施工过程中采取一系列有效的技术措施。根据我国的大体积混凝土施工经验，应着重从控制混凝土温升、延缓混凝土温降速率、减少混凝土收缩变形、提高混凝土极限抗拉强度、改善混凝土约束条件、完善构造设计和加强施工中的温度检测等方面采取技术措施。

一、设计措施

1、合理布置分布钢筋：尽量采用小直径、密间距布筋，结构边缘处或变截面处需要加强分布钢筋，表面可以设置钢筋网片。

大体积混凝土基础除应满足承载力和构造要求外，还应增配承受因水泥水化热引起的温度应力控制裂缝开展的钢筋，以构造钢筋来控制裂缝，配筋尽可能采用小直径、小间距。《棍凝土结构设计规范》GB50010-2010中规定当筏板厚度超过2m时，宜沿板厚方向间距不超过1m设置与板面平行的构造钢筋网片，直径不小于12mm，间距不宜大于200mm。

2、合理分缝分块：在基础施工中合理的设置伸缩缝、施工缝和后浇带不仅可以改善约束条件，缩小约束范围，而且可以利用浇筑块层面进行散热，降低混凝土内部温度。同时，分缝分块施工也给施工现场绑扎钢筋、埋设预埋件提供了方便，但要注意的是，分缝分块施工必须做好接缝处的处理，否则会引起渗漏。

后浇带的设置、施工，目前规范规定不很详细。《混凝土结构设计规范》GB50010-2010中，正文没有明确规定，在条文解释中说明，“混凝土浇筑采用后浇带分段施工，伸缩缝最大间距可适当增大，通常后浇带的间距不大于34米，浇灌混凝土的时间通常在两个月以上”。《高层建筑箱形与筏形基础技术规范》JGJ6-2011规定，“后浇带的处理方法与施工缝相同”。《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2010规定，“基础应每隔3 0-40米设后浇带，施工后浇带应在顶板浇筑混凝土14天后进行”。而验收标准《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2015规定，“后浇带混凝土浇筑按设计和施工技术方案确定”，后浇带混凝土的检验只被列为一般项目检验。

3、大体积混凝土工程施工前，应对施工阶段大体积混凝土浇筑块体的温度、温度应力及收缩力进行验算，确定施工阶段大体积混凝土浇筑块体的升温峰值、内外温差不超过25 ℃，制订温控施工的技术措施。

二、施工措施

1、科学地选用材料配合比，优选低热水泥，取较低的水灰比，严格控制砂石骨料的含泥量，选用一定的外加剂。

2、降低混凝土的入模温度：尽可能避免在高温季节浇筑大体积混凝土，对水泥、骨料采取预冷措施，搅拌、运输。

3、控制内外温差：在浇筑块体厚度比较大的情况下尽可能采用循环冷却水降低内部温度，外表面加强保温措施，如覆盖或浇热水等方法减缓表面的降温速度，控制混凝土中心与外表面的最大温差不高于25℃～30℃。

4、合理安排施工进度。施工进度对大体积混凝土的温度的变化影响非常明显。特别应该注意的是分次、分层浇筑的间歇时间。在分次当中，若间歇时间过长，则会延长施工工期，另一方面也会使老混凝土对新浇混凝土产生较大的约束，从而在上下层混凝上结合面产生难以发现的垂直裂缝。若间歇时间过短，则正处于下层混凝土升温阶段，表面温度较高，这时覆盖上层混凝土，就会明显地不利于下层混凝上的散热，同时也容易导致上层混凝土升温，就有可能超过混凝土要求的最高温升，从而加大混凝土产生裂缝的可能性。

5、为了有效降低大体积混凝土的内外温差，在大体积混凝土施工过程中常采用分块浇筑。分块浇筑又可分为分层浇筑法和分段跳仓浇筑法两种。分层浇筑法目前有全面分层法、分段分层法、斜面分层法3种浇注方案。在时间允许的条件下，可将大体积混凝土结构采用分层多次浇注，施工层之间的结合按施工缝处理，即薄层浇注技术，它可以使混凝土内部的水化热得以充分地散发，但这里应该注意的是分层浇筑的间歇时间。若间歇时间过长，则会延长施工工期，另一方面也会使原混凝土对新浇层混凝土产生较大的约束，从而在上下层混凝土结合面产生难以发现的垂直裂缝。若间歇时间过短，则正处于下层混凝土升温阶段，表面温度较高，这时覆盖上层混凝土，就会明显地不利于下层混凝土的散热，同时也容易导致上层混凝土升温，就有可能超过混凝土要求的最高温升，从而加大混凝土产生裂缝的可能性。因此，选择上层混凝土覆盖的适宜时间应是在下层混凝土温度己降到一定值时，即上层混凝土温升倒加到下层后，下层混凝土温度回升值不大于原混凝土最高温升。

混凝土的摊铺厚度应根据所用振捣器的作用深度及混凝土的和易性确定，当采用泵送混疑土时，混凝土的摊铺厚度不大于600mm;当采用非泵送混凝上时，混凝土的摊铺厚度不大于400mm。

分层连续浇筑或推移式连续浇筑，其层间的间隔时间应尽量缩短，必须在前层混凝土初凝之前，将其次层混凝土浇筑完毕。层间最长的时间间隔不大于混凝土的初凝时间。

6、在混凝土浇筑过程中，应及时清除混凝土表面的泌水。泵送混凝土的水灰比一般较大，泌水现象也较严重，不及时消除，将会降低结构混凝土的质量。

三、监测措施

大体积混凝土浇筑前应先进行温度和温度应力的估算，有针对性地采取抗裂措施，对重要结构应进行实时温度监控。一般采用在结构物内部预埋温度传感器，实时测量结构物内部温度值，然后根据外界温度的变化计算内外温差，再有针对性地采取措施控制温差。

大体积混凝土的温控施工中，除应进行水泥水化热的测定外。在混凝土浇筑过程中还应进行混凝土浇筑温度的监测，在养护过程中应进行混凝土浇筑块体升降温、内外温差、降温速度及环境温度等监测。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。

混凝土的浇筑温度系指温凝土振捣后位于混凝土上表面以下50～100mm深处的温度。混凝土浇筑温度的测试每工作班（8h）应不少于2次。大体积混凝土浇筑块体内外温差、降温速度及环境温度的测试一般在前期每2～4小时测一次，后期每4～8小时测一次。

参考文献

[1]朱新建.大体积混凝土施工温度控制研究与计算机仿真分析[D].武汉：武汉理工大学硕士学位论文，2007;

[2]彭诗明.大体积混凝土结构有限单元法应用研究[D].武汉：武汉大学硕士学位论文，2005;

[3]蔡润梁.大体积混凝土温度裂缝控制技术研究与实践[D]武汉：武汉理工大学硕士学位论文，2005;

[4]谢永超.超高层建筑复杂形状的大体积混凝土底板温度应力分析[D]广州：华南理工大学硕士学位论文，2010;

作者简介：杨金招，1980年生，男，天津人，硕士，工程师，毕业于长江大学建筑与土木工程专业，主要研究方向：建筑施工、建筑结构。