摘要：大体积混凝土工程结构在浇筑时由于水泥水化热导致温度升高而形成温度应力，当温度应力超过混凝土极限抗拉强度，混凝土即产生裂缝。大体积混凝土一般较厚，体形较大、钢筋较密，混凝土数量较多，施工条件较为复杂，施工技术要求高，必须同时满足强度、刚度、整体性和耐久性要求，因此必须采取措施防止温度应力，变形裂缝产生等问题。本文以首钢贵钢5#地块项目1-3#楼大体积筏板基础为例，从材料选用、施工现场准备、施工工艺技术及异常情况应急预案等方面，对贵州地区的大体积混凝土施工提出了有效的质量保证措施。
关键词：大体积混凝土；纤维膨胀抗裂剂；质量控制
随着我国建筑建造技术的发展，我国的建筑行业也取得了辉煌成就。其中，混凝土结构设计理论与施工技术处于世界领先水平。在一大批的高层、超高层工业与民用建筑中，大体积混凝土的应用非常广泛。大体积混凝土的相关技术日渐成熟，对大体积混凝土施工质量控制也有进一步要求，在实际项目的施工中，往往需要因地制宜，采用合适的技术和方法。要保证大体积混凝土的施工质量, 就要防止和控制温度变形裂缝的发生和开展[1]
1.项目概况
首钢贵州之光位于贵阳市南明区油榨街原贵钢厂区域，占地约1.25平方公里，建筑面积约540万平米。项目汇集280米新磁极U形塔写字楼、五星级酒店、行政公寓、高档住宅、集中式购物公园等。其中5#地块项目1-3#楼采用底板较厚的筏板基础，1#和2#楼基础筏板为大体积混凝土，筏板整体厚度都是3850mm，电梯井侧壁局部最大厚度6750mm。1#楼筏板面积1801.44m2，所需混凝土方量约为8221.87m3，2#楼筏板面积1831.06m2，所需混凝土方量约为7979.23m3，所用的混凝土为C40P8。
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2.现场施工控制措施
2.1技术措施及要求
根据工程设计参数及基础底板混凝土的特点，以及现行国家标准规范《大体积混凝土施工规范》（GB 50496-2009）和《普通混凝土配合比设计规程》（JGJ 55-2011）的要求，精心组织施工，混凝土按设计要求为C40P8。
2.2混凝土原材料及混凝土的配制
（1）水泥：由于贵州当地市场没有中、低热水泥现货供应，现订货生产的水泥质量风险高，且试验周期长，不能满足施工需求,故所有水泥采用普通硅酸盐水泥[2]。水泥选用海螺水泥厂生产的“红狮牌”P.O 42.5水泥。
（2）粉煤灰：为了减少水泥用量，降低水化热，改善混凝土的和易性及耐久性。选用贵州南方昆达建材有限公司提供的Ⅱ级粉煤灰[3]。
（3）磷渣粉：掺入磷渣粉可以降低水化热，控制水化热的释放速度。选用贵州贵鑫环保科技有限公司生产的磷渣粉。
（4）膨胀剂：为抵消或部分抵消由于混凝土引起的收缩，加入10%的SY-T复合型抗裂纤维微膨胀剂。加膨胀剂后混凝土性能如表1所示：
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（5）细骨料：砂宜选择细度模数2.7~3.0之间的中砂，MB<1.4，石粉含量严格控制在7%以下，不得混有草根等其他有机杂质。选用惠水县高镇满告砂石有限责任公司的机制砂。粗骨料：粗骨料应尽量选用粒径较大，宜优先选择以自然连续级配的粗骨料配制。含泥量小于1%，泥块含量小于0.2%，压碎值指标小于10%。因混凝土为泵送混凝土，试验结果证明，采用5~31.5mm石子比采用5~20mm石子，每立方米混凝土可适当减少用水量，在相同水胶比的情况下，混凝土可减少收缩，温升可降低。
（6）外加剂：外加剂选用贵州科之杰公司生产的Piont-P-S型聚羧酸高性能减水剂，减水率达到25%以上，外加剂的掺入能有效的控制水化热的集中释放，改善混凝土拌合物的工作性，提高混凝土硬化后的强度和耐久性。
（7）考虑计量设备控制允许偏差。
（8）经试验及温度验算得出C40P8的基准配合比如表2所示，检测结果表3所示。
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2.3混凝土泵送施工与混凝土浇筑
（1）每个施工区域至少配置一台HBT80型混凝土地泵。
（2）泵管布置
1）泵管的配置根据浇筑计划、浇筑顺序、浇筑速度来确定，做到路线短、弯道少；
2）避免使用弯度过小的弯头，管道末端活动软管不得超过180°；
3）出料口设3m长度的水平管，加弯头向上倾斜，使泵管高过地泵进料仓，然后再接弯管、软管向下直至基坑底部；
4）管路布置使泵送与浇筑方向相反，使在浇筑过程中容易拆除管段而不增加管段；
5）管路向下配管时，在转弯处设置排气阀。泵管垂直向下时，采用沿基坑边塔设钢管架体进行固定，架体与支护锚杆拉结。
6）混凝土应保证连续供应，以确保泵送连续进行，尽可能防止停歇。同时料斗内应持续保持一定量的混凝土。不允许吸空和无料泵送。如必须中断时，其中断时间不得超过混凝土从搅拌至浇筑完毕所允许的延续时间。当输送管被堵塞时，应反复进行反泵和正泵。逐步吸出混凝土至料斗中，重新搅拌后泵送。向下泵送混凝土时，应先把输送管上气阀打开，待输送管下段混凝土有了一定压力时，方可关闭气阀[4]。
（3）混凝土浇筑
每个范围内的混凝土要连续浇筑，不留施工缝，采用“整体分层浇注”的方式组织施工，每层的浇筑厚度不超过400mm。浇筑方向从远至近，为了避免冷缝产生，混凝土运输、混凝土浇筑、间歇的全部时间不超过混凝土初凝时间。场内合理安排罐车的行走、停车路线，并设立一定的候车区，保证“歇车不歇泵”的原则，确保混凝土的持续供应。为保证在先浇筑混凝土初凝前浇灌后续混凝土以盖住灰头，现场准备一个灰斗，一旦出现泵车故障局部混凝土浇筑时间即将超过初凝时间，用塔吊和灰斗进行浇筑。
振捣全部采用插入式振捣棒，3.8m厚底板浇筑时操作人员站在钢筋上振捣，操作时要做到“快插慢拔”，在振捣上层混凝土时，应插入下层混凝土中5cm左右，消除两层之间的暗缝，每一插点要掌握好振捣时间，一般为20~30s，避免过振或漏振，一般应视混凝土表面呈水平不再显著下沉，不再出气泡，表面泛出灰浆为准；振动器插点要均匀排列，每次移动位置的距离不大于0.5m；振捣时注意振捣棒与模板的距离不小于150mm，并避免碰撞钢筋、模板、预埋件；钢筋工经常检查钢筋位置，如有移位，必须立即调整到位。
混凝土浇筑过程中，设专人看模、看筋，支模时拉通线检查，浇筑混凝土时小线不撤。柱子及外墙钢筋沿轴线拉通长白线，浇筑混凝土时经常观察模板、支架、钢筋、预埋件和预留孔洞的情况，当发生变形移位时立即停止浇筑，并在已浇筑的混凝土凝结前修整完好。
混凝土试验由试验员根据规范要求进行混凝土试块制作、混凝土坍落度测试、混凝土出罐温度、入模温度测试等。
2.4应急处理措施
（1）采用两路不同供电，备用柴油发电机；
（2）当发生堵管现象时，立即将泵机反转把混凝土退回料斗，然后正转小行程泵送，如仍然堵管，则必须经拆管排堵处理后开车，不得强行加压泵送，以防发生炸管等事故；
（3）每次浇筑必须有备用泵1台，考虑电源不足，必须备有柴油地泵；
（4）在提前收听天气预报的基础上，做好应对极端天气的准备。
2.5混凝土试块制作
（1）抗渗试件的留置
标准养护条件下抗渗试件在浇筑地点制作。连续浇筑每500m3应留置一组抗渗试件（一组为6个抗渗试件）。且每个流水段不少于2组。
（2）标养试块的留置
每次按照联系单上的混凝土方量，在混凝土浇筑时，留置标养试块，按照以下要求：每一工作台班、批量按每100m3做一组试块，超过1000m3每200m3做一组试块，注意制模日期与要求试验日期的关系，标养试块按7天、28天、60天分别留置。
（3）混凝土同条件试块的留置
同条件养护试件依据现场需求留置，组数一般不小于三组，实体检测试块按同强度不少于10组留置。同条件（实体）养护试块应放置于底板结构附近，将试块放于钢筋笼中防止被意外破坏。
3.施工效果监测
本项目委托贵州铁建工程质量检测咨询有限公司进行监测。监测分为4次（1#楼筏板2次，2#楼筏板2次），4次监测在筏板平面共布置28个平面测温点位，每个平面测温点位沿厚度分别布置3个测温点，本次测温时间从2018年04月14日至2018年06月21日，总计69天，测温时间间隔分别为2小时、4小时、8小时。
本次检查结论如下：
1#楼筏板混凝土方量为8221.87m3，2#楼筏板混凝土方量为7979.23m3，测温从2018年04月14日至2018年06月21日，总计69天。1#楼筏板第一次浇筑混凝土块体温峰值在浇筑后1~3天出现，最高温度值为（测温点2中部），平均入模温度为；2#楼筏板第一次浇筑混凝土块体温峰值在浇筑后1~7天出现，最高温度值为（测温点6中部），平均入模温度为；1#楼筏板第二次浇筑混凝土块体温峰值在浇筑后1~5天出现，最高温度值为（测温点2中部），平均入模温度为；2#楼筏板第二次浇筑混凝土块体温峰值在浇筑后1~6天出现，最高温度值为（测温点2中部），平均入模温度为。从混凝土测温值、温度曲线及以上数据结合现场实体进行分析观察可知：1#楼和2#楼混凝土浇筑体在入模温度基础上的温升值差、1#楼和2#楼混凝土浇筑体块的里表温差、2#楼筏板混凝土浇筑体的最大降温速率符合要求；1#楼筏板混凝土浇筑体的最大降温速率、1#楼和2#楼混凝土浇筑体表面与大气温不符合规范要求，建议及时做好保温养护措施。
根据检测数据，重点对1#楼和2#楼混凝土进行保温养护，完工28天，混凝土未见裂缝产生，相关指标符合设计要求。
4.结束语
大体积混凝土施工过程中温度控制和温度监测是关键，要因地制宜采取有效措施，严格控制水泥水化热的影响，有效控制混凝土结构早期裂缝。大体积混凝土施工重点主要是将温度应力产生的不利影响减少到最小,防止和降低混凝土裂缝的产生和发展。本工程在施工前做了细致的施工准备工作，多次完善施工方案，从混凝土配制原材料的选择，施工过程中的监测，后期养护及检测等系列工作中总结了大量经验。整个基础底板大体积混凝土未见有害裂缝，较好地满足了工程的质量要求，该项目的底板大体积混凝土施工方案和各项技术手段可为类似工程提供借鉴。
参考文献：
[1] 张爱慧.大体积混凝土施工中温度裂缝的分析与控制[ J] .广东建材, 2009(1):42-44.
[2]王铁梦.工程结构裂缝控制[ M] .北京:中国建筑工业出版社, 2004.
[3]覃维祖.粉煤灰在混凝土中的应用[ J] .粉煤灰综合利用, 2000 , (3).
[4]龙柯轩.研究土木工程建筑中大体积混凝土结构的施工技术要点[ M].施工技术，2020.