摘要：在基础建设工程中，大体积混凝土工程施工越来越多。其施工工艺和技术也逐渐成熟。在大体积混凝土施工中裂缝、麻面等施工质量缺陷出现的机率比较大.造成这些缺陷的原因涉及到水泥品质、混凝土工作性，施工工艺、技术、气候条件、养护温度等诸多因素。如何保证大体积混凝土性能，提高工程实体质量，是工程施工中要积极面对的现实。本文将结合工程实例探析，从大体积混凝土施工工艺与技术方面，为同类型大体积混凝土施工质量保证提供借鉴。

关键词：大体积混凝土 工艺 技术

一、工程概况：

西郊大桥设计左幅长910米，右幅长870米，结构为先简支后连续T梁+（47+88+47）连续刚构+先简支后连续T 梁，上跨高速公路与国道，连续刚构主墩15#、16#墩墩柱基础为 22.2× 12.6×3.5m 两个单承台，C30混凝土，混凝土方量979.02m³。

2、施工工艺：

根据承台结构尺寸、混凝土浇筑用量及大体积热工计算水化热热量，主墩承台采取一次浇筑成型。承台钢筋施工时，根据混凝土水化热反应和温控设计，在承台两侧端头和中间布置相应数量的温度传感器进行温度测量，在混凝土浇筑浇筑时和完成后，定时监测混凝土内部温度，为混凝土养护提供相应的养护措施。

承台内设置三层冷却水管，自底部起按90cm、175cm、90cm间距布置，冷却水管安装时进水口位置比出水口低高出一定的高度。浇筑时分层布料，布料厚度每层不超过30cm。冷却系统浇筑提前通水，检查冷却系统中管接头处密封性、管内水循环是否运行正常。浇筑开始到第一层冷却水管位置时即开始通水运行该层冷却系统，同时专人监测进水口与出水口水温温差，使其温差不超过10℃。如果超过10℃，立即加大水循环速度，增大水的流速，物理降低混凝土水化热，便温控措施得到有效发挥。

浇筑完成后，承台的养护采取表面蓄热养护，内部降温，即将冷却循环水直接蓄积到混凝土表面，利用模板的高度蓄积一定的水量，使混凝土表面与外界隔绝，减少内外温差引起的温度应力。养护期间定时监测温度变化，保障足够的养护时间，。

西郊大桥承台施工季节为北方的5月份，气温介于10～29℃之间，为了保证混凝土的施工质量，浇筑时间定为下午15：00以后开始，此时施工外部气温介于11～20℃之间，混凝土的入模温度不低于5℃，不高于28℃。

3、施工技术

大体积混凝土承台施工，面对的主要问题就是水泥的水化热引起的混凝土性能缺陷。水化热即水泥与水作用产生放热反应，在水泥硬化过程中持续放出的热量。大体积混凝土由于体积、厚度大，其表面与内部散热速度极不一致，水化热温升将使混凝土内部温度高于表面温度，形成内外温差。在升温与降温阶段，混凝土分别发生热膨胀与收缩，混凝土的热膨胀系数约为 1.0 × 10 - 5 /℃。由于存在内外温差，使混凝土内部与表面的这种热膨胀与收缩不一致而产生约束应力，内外温差越大，约束应力也越大; 当应力值大于混凝土的抗拉强度时 将导致混凝土开裂，形成温差裂缝。①。

大体积混凝土水化热引起混凝土内外温度产生大的温差是不可避免的，温差导致的凝土产生裂缝，严重影响混凝土的强度及其他性能。

针对大体积混凝土施工工艺复杂性，施工技术实施从以下几个方面考虑。

3.1 配合比设计

在配合设计时，大体积混凝土绝热温升计算、混凝土内部中心温度计算、混凝土养护温升计算、各龄期混凝土收缩变形、各龄期砼收缩当量温差、各龄期混凝土最大综合温度、混凝土各龄期弹性模量，所有计算结果是大体积混凝土施工后性能能否达到性能要求必须考虑的综合因素。

在本桥承台施混凝土配合比设计中，原材料中水泥采用低水化热普通硅酸盐水泥。水泥用量取低限，减少大体积混凝土水化热。

粗集料采用连续级配，砂子采用机制砂。

掺合料加粉煤灰，减少水泥水化发热量，降低水化热量，外加剂采用减水剂。

在验证施工生产配合比时，综合考虑粉煤灰的需水量比、减水剂的减水率、砂的细度模数等参数确定配合比的砂率及单位用水量，确定施工生产配合比。为保证混凝土工作性能的稳定性，对混凝土强度、坍落度、含气量、收缩等指标进行检测、验证，保证施工使用的混凝土各项指标满足相关规范与设计、施工的要求②。

3.2施工浇筑

在西郊大桥15#、16#墩承台浇筑时，施工配合比经过多次验证后，在保证混凝土工作性的前提下，泵送混凝土坍落度范围根据机制砂混凝土性能在200～220之间，扩展度范围在60～70之间，可有效保障泵送混凝土施工连续不中断。

混凝土浇筑时现场要加强振捣工作管理。采用插入式振捣器振捣，振捣时振捣器距模板5～10cm，振捣时间20～30s，具体观察混凝土周围不出现气泡，不再下沉，表面出现浮浆，严控振捣移动距离不超过振捣器作用半径的1.5倍及插入深度，确保混凝土整体密实。

混凝土浇筑水平分层进行，逐层循环浇筑，浇筑时，相隔两层的间断时间小于混凝土的初凝时间，各层间能够很好地融合为一体，避免了浇筑分层由于间隔时间长引起的徐变不同而导致的裂缝。

3.3混凝土养护

大体积混凝土浇筑完成后的养护是保证混凝土各项性能的一个重要环节。根据混凝土热工计算，决定西郊大桥承台养护时间为14天。

养护时，温度、湿度、龄期是关键要素。施工处于北方4月份季节，无寒冷和炎热的气温，为养护提供了较好的养护气候条件;湿度方面，利用模板外露高出混凝土的高度，将冷却系统中冷却循环水蓄积到混凝土表面，进行蓄热养护，防止大体积混凝土内部水分的流失。根据温度观测，承台混凝土的水化热反应在养护初期达到最高峰，因此，在此阶段，温控是一个重要的环节。在保证温度、湿度的前提下，足够的龄期养护，可以有效地促进混凝土各项性能的提高。

冷却循环系统进出口水温、混凝土表面温度与养护蓄水温度的监测是养护中一项重要的工作，定时记录水温的变化，调整冷却循环系统中水的流速，控制降温速率，达到内降外保效果，使拉应力与压应力相应平衡，对裂缝的产生起到阻断作用，促使混凝土各项性能达到预期效果。

采用蓄水保温养护，将混凝土表面与外界隔绝，能有效防止外界大风气候引起的干缩裂缝的产生。

结束语

西郊大桥大体积混凝土承台顺利完成施工，后期检测混凝土性能满足设计要求，无裂缝情况出现，很好地完成了施工任务。在承台的施工中，施工配合比的优化、混凝土的布料、振捣、冷却系统、温控监测的合理布置，后期养护措施的保障，考虑外部环境的影响，各个环节的衔接非常重要，特别是后期的养护，是混凝土各项性能满足设计要求的保障，须引起足够的重视。

参考文献

[1]林永奇 大体积混凝土施工裂缝的成因及应对方法研究 四川建材 2021.11

[2]武伟 吴宇生 大体积混凝土外观质量缺陷预防及控制措施 四川建材 2021.12

作者简介：张世雷 1967年11月13日 男 汉 本科 中级