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摘要：社会经济的发展，我国的交通行业有了很大进展，交通网络的建设也越来越完善。大体积混凝土工程不再限于水利水电及房屋建筑等工程，结构形式较为单一的隧道也面临大体积混凝土质量控制的挑战。混凝土工程作为一种“一锤定音”式的永久性工程，特别是对于作为承重结构的混凝土工程，出现病害或破坏后，返工破拆重新浇筑所付出的经济、时间代价都是严重的，还要面临严峻的安全风险。因此对于混凝土，尤其是大体积混凝土的裂缝控制的研究，意义十分重大。本文对隧道大体积混凝土施工质量控制进行了分析。
关键词：大体积混凝土；加厚衬砌；裂缝控制
引言
随着近年来我国交通、矿产以及土建行业的蓬勃发展，混凝土作为一种有效的初期支护形式而被广泛使用。特别是在隧道与地下工程、基坑工程、矿山开挖、引水工程中，混凝土性能优劣直接关系到形成的支护结构承载能力，对于工程质量及施工安全有着举足轻重的作用。
1大体积混凝土特点
大体积混凝土浇筑体量较大，构件厚度较大，与普通混凝土构件相比，表面上是构件厚度上的差异，但实质上的区别是两者产生的水化热有极大的不同。大体积混凝土由于水化热产生的内部温度降低较慢，表面温度降低较快，就会产生里表温差，如果里表温差大于25℃，那么在构件表面极容易产生拉应力，理论上来讲，当产生的拉应力大于混凝土的抗拉强度时则会导致构件表面产生温度裂缝。根据实际工程经验，使用大体积混凝土的结构构件，在保证其强度、刚度、稳定性的前提下，往往还有抗渗等要求。因此，大体积混凝土的施工质量控制显得尤为重要，对裂缝的控制要求定位也比较高。
2大体积混凝土裂缝病害成因分析
大体积混凝土结构，易出现开裂这一典型问题，究其成因，主要有以下几点因素：①水泥水化热。水泥在胶结水化反应过程中散发许多化学热能，由于混凝土本身具有的热惰性，结构尺寸较大，表面系数相对较小，内部生发的热量积聚不易散失，造成衬砌表里冷热差别较大，产生温度应力，导致生成裂缝；②外界气温变化。混凝土成型后的养护温度受现场温度影响严重，当遇到气温骤降或是降水导致衬砌结构表面迅速降温，会加大内外层混凝土温差和温度应力的不利影响；③混凝土的收缩。伴随水泥的凝结硬化过程，混凝土中原有的80%的水分将蒸发散失，这会导致混凝土体积的收缩，产生干缩裂纹。若养护不当，将会引起混凝土交替收缩膨胀，对结构的后期强度极其不利。针对以上三大原因，设计与施工可从原材料制备、设计及浇筑工艺、温度监控与养护措施等方面着手，以降低大体积混凝土结构因温、湿度因素造成的不利影响。
3大体积混凝土质量控制措施
3.1严控原材料自身质量
大体积混凝土施工质量控制，最主要的影响因素之一包括原材料自身质量，一旦施工单位忽视对原材料质量控制与检测，就会使不合格的原材料进入到施工现场并被应用，不仅影响大体积混凝土整体施工质量，而且还会在后续中发生混凝土裂缝问题。对此，还需引起相关部门与人员重视，能够在原材料采购、运输、应用等各项工作环节中严控原材料自身质量。结合本工程的特点采用标号较高热量较低的水泥，如42．5级的普通硅酸盐水泥。粗骨料选用5～31．5mm的碎石，以减少每立方混凝土中水泥和水的用量。
3.2注重混凝土浇筑、振捣质量控制
首先，分析混凝土浇筑、振捣施工流程及工艺质量，简单的说就是做好前期准备工作，因为准备工作是否充分，会对后续施工产生严重影响，尤其是施工人员要详细掌握大体积混凝土浇筑特点，再开展混凝土浇筑工作，可使混凝土与砖胎模密切接触，便于后期振捣工作实施。其次，明确大体积混凝土浇筑方向，可结合现场施工情况设置3道振动棒，每道振动棒都有不同作用。其中，第1道振动棒主要会设置在大体积混凝土卸料点位置，目的就是便于对大体积混凝土进行捣实；而第2道振动棒主要会设置在大体积混凝土振捣密实阶段，目的就是使大体积混凝土能够快速地流动；而第3道振动棒主要会设置在底排钢筋处、混凝土坡脚处，目的就是使大体积混凝土浇筑更夯实，确保整体稳定性。
3.3温度监控与养护措施
（1）温度监控。加强浇筑体里表的温度监测与控制，加强保温保湿养护措施，有助于减少内外环境的热量不均匀情况，让混凝土在养护期内平稳降温，有利于提高其结构的均质性，从而改善其强度与耐久性。其混凝土浇筑施工时的温度控制指标应满足以下规定：①混凝土结构体温升值不应超过入模时温度50℃；②衬砌芯部混凝土与表面混凝土之间的温差（不含混凝土收缩当量温度）不超过20℃；③混凝土浇筑体温度降低速率不宜超过2.0℃/d；④拆除保温覆盖时表面混凝土与环境之间的温差不应大于20℃；⑤为确保大体积混凝土浇筑施工成功，应提前进行准备工作，并应与当地气象台、站联系，掌握近期气象情况，并提前制订特殊气候条件下（如高温、暴雨等温度骤升骤降的天气）的施工质量保证措施；⑥温度监控的监控方式、频率等具体要求，可参照《大体积混凝土施工标准（GB50496—2018）》。（2）养护措施。大体积混凝土应选用保温保湿养护。在浇筑完毕后，初凝前宜立即进行喷淋洒水养护工作；拆模后，应及时进行潮湿养护。还需满足以下要求：①设专人管理保温养护工作，并应进行测试记录；②确保不少于14d的保湿养护时间且混凝土强度应达到设计强度的75%以上，需时常巡视土工布或其他保温材料的完好程度，避免混凝土表面干燥；③结构表面温度与环境温度相差不超过20℃时，即可全部去除表面覆盖层，在这之前可根据实际情况逐步褪去覆盖层；④保温材料可采用麻布、土工布、草帘等，必要时，可搭设挡风保温棚或遮阳降温棚。养生过程中，应监测混凝土结构体的内外温差和温度下降速度，如测试数据未达到要求的温度控制指标，需实时安排改进保温养护方法。
3.4做好应急预案
充分考虑各种可能出现的因素，比如拌和、泵送设备故障中断等、浇筑过程下雨等。在项目混凝土浇筑期间正值哈尔滨地区十年一遇的雨季，在混凝土保温时经常下雨，保温材料被雨水浸泡，间接降低了混凝土表面温度，个别阶段混凝土里表温差超过规范要求的范围。在后续类似工程施工中应做好防雨措施，避免类似事件的发生。
结语
综上所述，通过施工经验总结，防治大体积混凝土病害应该从其成因出发，大体积混凝土裂缝产生的原因有很多，须掌控全过程并使用必不可少的温度监测手段，从而确定合理的保温、养护措施，减少裂缝的产生，做到事半功倍的效果，提高大体积混凝土的施工质量，严格控制温差，有效确保了工程底板混凝土整体施工质量。
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