何保衡
云南省红河州蒙自市城乡规划管理处 云南蒙自 661199
摘要：在大型建筑工程中,很多建筑工程根据设计需求,需要在室内浇筑大体积的无缝混凝土,这就需要用到大体积混凝土无缝施工技术。这是目前建筑工程施工中较为常见的一种混凝土施工技术,但由于体积较大,若在施工中,任何一个施工阶段没能做好质量控制措施,都会对其施工质量造成很大影响。因此,必须要严格控制大体积混凝土无缝施工技术的施工质量,确保大体积混凝土结构的使用性能。
关键词：大体积；混凝土无缝施工技术；设计机理；防治措施
引言
大体积混凝土无缝技术已成为建筑和桥梁施工中不可缺少的技术，本文主要介绍该技术在建筑施工中的应用。虽然混凝土的总体积累有许多优点，但也存在一种常见的问题，即裂缝。造成这一问题的主要原因是混凝土的质量性能差、混凝土结构的施工工艺存在问题、施工单位为了节约成本等。现代化的建筑工程项目中，各种工程中都会多多少少的涉及到大体积混凝土施工，尤其是在近年来，随着改革开放力度的不断深入和建筑产业的昌盛，各种新型建筑结构更是不断的涌现了出来。基于这种社会发展现状，大体积混凝土施工越来越广泛，同时其施工质量也得到了人们的普遍重视。在施工的过程中由于其本身裂缝而引起的质量问题已成为人们研究的重点话题，基于此，以无缝施工技术为主的新型施工方法得到了人们的普遍关注与重视。
一、大体积混凝土裂缝概述
在目前的建筑工程项目中，混凝土应用尤为广泛，其已成为各种建筑结构都不容忽视的一部分，也是现代化建筑工程项目中最为常见的施工环节和施工技术。其主要被应用在各种建筑墙体结构以及地面处理工程中。但是由于在施工中受到施工管理制度和施工技术的限制，使得其中裂缝现象较为普遍和常见。根据全国统计调查得出，在目前的建筑工程项目中，由于大体积混凝土裂缝引起的建筑质量隐患占据总数的五分之一左右。因此在目前工程施工中，做好大体积混凝土裂缝控制就显得十分重要。但是由于大体积混凝土在施工的过程中水泥含量多，浇筑量大，因此在施工的过程中极容易受到内部温度应力的变化而产生裂缝现象。因此一般在工程项目中，最为常见的混凝土裂缝预防措施在于防止内部温度造成的混凝土裂缝现象，同时针对其中存在的种种质量缺陷进行控制与完善，使得其在施工中各方面缺陷都能够得到预防和保障。
一般情况下，在混凝土施工中，引起裂缝的原因是多种多样的，但是究其主要原因分析，主要是有结构性裂缝、材料裂缝两种因素构成的。其中结构裂缝主要是由于混凝土在施工的过程中受到外界因素的影响而出现的一种裂缝形式。而材料裂缝主要是混凝土在浇筑的过程中受到内部温度和水分蒸发的影响而出现内部约束激励受到限制，从而出现了一定的裂缝现象，这类裂缝现象的出现使得混凝土结构中各种问题广泛的涌现，成为影响混凝土整体性的一种主要环节和因素。
二、大体积混凝土结构裂缝的原因
混凝土结构在建设和使用过程中出现不同程度、不同形式的裂缝，这是一个相当普遍的现象，大体积混凝土结构出现裂缝更普遍。在全国调查的高层建筑地下结构中，底板出现裂缝的现象占调查总数的20％左右，房屋的外墙混凝土出现裂缝的现象占调查总数的80％左右。所以，混凝土结构的裂缝是建筑工程长期困扰的一个技术难题，一直未能很好地解决。
在大体积混凝土工程施工中，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，从而导致混凝土发生裂缝。因此，控制混凝土浇筑块体因水化热引起的温升、混凝土浇筑块体的内外温差及降温速度，防止混凝土出现有害的温度裂缝(包括混凝土收缩)是其施工技术的关键问题。
大体积混凝土结构裂缝的发生是由多种因素引起的。各类裂缝产生的主要影响因素有几种：一是结构型裂缝，由外荷载引起的。二是材料型裂缝，主要由温度应力和混凝土的收缩引起的。干缩裂缝的产生主要是由于混凝土内外水分蒸发程度不同而导致变形不同的结果：混凝土受外部条件的影响，表面水分损失过快，变形较大，内部湿度变化较小变形较小，较大的表面干缩变形受到混凝土内部约束，产生较大拉应力而产生裂缝。相对湿度越低，水泥浆体干缩越大，干缩裂缝越易产生。干缩裂缝多为表面性的平行线状或网状浅细裂缝，宽度多在0.05-0.2mm之间，大体积混凝土中平面部位多见，较薄的梁板中多沿其短向分布。混凝土干缩主要和混凝土的水灰比、水泥的成分、水泥的用量、集料的性质和用量、外加剂的用量等有关。
三、采用无缝技术施工的方案设计
3.1方案设计原理
根据《混凝土掺合料应用技术规程》，使用0.2-0.7MPa之内的混凝土。同时，我们测试了有效膨胀率，测试结果表明，如果加入ZY则会发生细小的膨胀，但掺和剂的多少和膨胀率的大小成正比。根据混凝土结构无缝设计的要求，将底板分块：后浇带将整层分为4块，变为4个浇筑单元，砌块配有膨胀钢筋带，再分为4块，整个底板共分成16块。在确定底板的块之后，将后浇带和加强带留在与顶板和底板相同的壁板部分中，并且将其留下的方法跟底板一样。膨胀钢筋带宽为2m，每边用密目钢筋网加固，防止混凝土流入钢筋带。混凝土浇注时，先用外混凝土浇注，注入加强区时，再用雾状膨胀剂，用以替换混凝土施工。因为膨胀将影响混凝土的强度，应提高膨胀强化区混凝土的强度，增加膨胀剂的用量，通过反复加强施工，以便能够达成一定长度的无缝结构的目标。
3.2无缝技术施工的技术要点
在进行无缝技术施工的时候，需要采用减少灰和水的配比量的方式，以达到减少材料中水的质量而避免发生裂缝问题产生的目的，这样的方式经过实践检验，确实降低了裂缝的几率，效果良好。实施混凝土浇筑工作时，要适时地进行浇捣的工作，一般选择在混凝土刚刚开始凝结的时候进行。通过这样的方法我们发现，混凝土的收缩现象变少，得到了一定的控制，由此也大大降低了裂缝出现的几率。混凝土浇筑的施工中，由于所有的控制措施的相似程度较高，容易在施工过程中出现细微的差别而导致一系列的施工问题。因此，一旦做好施工的设计方案，则必须严格按照流程和规范来操作。例如，首先要理清浇筑的顺序和流程，应做好房屋的顶板浇筑工作，等这项工作完成后，再在房屋顶板下梁口实施浇筑。必须要注意的是，在实施顶板浇筑的时候，就要特别注意控制裂缝的产生。第二，由于混凝土裂缝产生断裂一般发生在刚刚开始凝结的时候，因此，在这个时段就要利用抹压的方式，来尽快控制裂缝的产生，实践表明，这样的方式也非常凑效。
3.3裂缝的防治措施
第一，采用10.40mm连续级配碎石(级配质量分数为65%左右)、细度模量为2.80≤的中砂(通过0.315n凹面筛孔的砂不小于15%)、砂率控制在40%≤45%左右，严格控制集料级配和含泥量，泥沙含量控制在1%以内，不混用有机物等杂质，注意避免采用海砂。
第二，根据施工方案设计的规定，在施工过程中，往混凝土中加入适宜材质的一定剂量的外加剂，例如有减水剂、膨胀剂、防水剂、缓凝剂等等。前面分析时我们就知道，混凝土裂缝的产生一般是在初凝的阶段，如果能够加入这些适量的外加剂，则有利于把混凝土的和易性提高，在施工过程中水量的使用能够降低大约百分之20左右，把水和灰的配比降到低于0.55，这样一来，混凝土的初凝时间就能延缓5h左右，从而控制混凝土的裂缝。
第三，严格控制混凝土的成型温度，选择合适的时间进行大规模混凝土施工。最佳的施工季节一般选择在春秋两季，因为这两个季节的温度较为适宜，这样的天气能够较好地把入膜的温度降低。浇筑工程进行时，对环境的要求比较高，需要在施工的过程中采取有效的控制，要使混凝土的内部保持通风，并注意洒水以保持一定的湿度，降低混凝土的温度，水可以先冷却后再使用。
第四，根据泵送混凝土的特点，我们可以在施工过程中，采用“分段定点、斜面、薄层浇注、顺序推进、一次上”的技术。这种施工技术与泵送工艺十分契合，能够减少混凝土输送管的拉长、冲洗和拆除，把泵送的效率大大提升，把泌水这道工序给简化了许多，这样能够使得上下两层的浇筑间隔时间缩短，控制在初凝之前。在混凝土泵送过程中，会产生斜面，因此，要在浇筑带的前面以及后面分别安装振动器。首先在混凝土排水口设置，设置的主要作用是紧凑了下部的混凝土。根据浇筑进行的实际情况，另外一个振动器也会起到它的作用，保证混凝土的高质量。因为泵送混凝土面积较大，水泥浆厚度较大，所以在混凝土初凝之前，要在浇筑、压实之后多次碾压，有利于混凝土中积水的裂缝封闭。
四、裂缝的防治措施
4.1严格控制骨料级配和含泥量
选用10.40mm连续级配碎石(其中10.30mm级配含量65％左右)，细度模数
2.80-3.00的中砂(通过0．315n凹筛孔的砂不少于15％，砂率控制在40％-45％)。砂、石含泥量控制在1％以内，并不得混有有机质等杂物，杜绝使用海砂。
4.2选择适当外加剂
可根据设计要求，混凝土中掺加一定用量外加剂，如防水剂、膨胀剂、减水剂、缓凝剂等外加剂。外加剂中含钙能提高混凝土的和易性，使用水量减少20％左右，水灰比可控制在0.55以下，初凝延长到5h左右。
4.3选择优化配合比
选用良好级配的骨料，严格控制砂石质量，降低水灰比，并在混凝土中掺加粉煤灰和外加剂等，以降低水泥用量，减少水化热，以降低混凝土温升，从而可以降低混凝土所受的拉应力。
4.4采用切实可行的施工工艺
根据泵送大体积混凝土的特点，采用“分段定点，一个坡度，薄层浇筑，循序推进，一次到顶”的方法。这种自然流淌形成斜坡混凝土的方法，能较好地适应泵送工艺，避免混凝土输送管道经常拆除、冲洗和接长，从而提高泵送效率，简化混凝土的泌水处理，保证上下层混凝土浇筑间隔不超过初凝时间。根据混凝土泵送时自然形成一个坡度的实际情况，在每个浇筑带的前后布置两道振动器，第一道布置在混凝土出料口，主要解决上部混凝土的振实；由于底层钢筋间距较密，第二道布置在混凝土坡脚处，以确保下部混凝土密实。随着浇筑的推进，振动器也相应跟上，以确保整个高度上混凝土的质量。由于大体积泵送混凝土表面水泥浆较厚，故浇筑结束后须在初凝前用铁滚筒碾压数遍，打磨压实，以闭合混凝土的收水裂缝。
4.5严格控制混凝土入模温度
大体积混凝土最好选在春秋季施工，以降低入模温度，既使在夏季施工最好采取有效措施降低入模温度，再者浇筑混凝土时最好不要让混凝土在太阳下直接爆晒。施工过程中应对碎石洒水降温，保证水泥库通风良好，自来水可先放入地下蓄水池中降温。
4.6改进施工技术
施工时加强插筋位置的振捣、抹压、养护。由于钢筋是热的良导体，易产生大的温度梯度，这是裂缝产生的一个主要环节。同时加强初凝前的抹压，以消除初期裂缝，并加强早期养护，提高混凝土抗拉强度。
4.7加强技术管理
加强原材料的检验、试验工作。施工中严格按照方案及交底的要求指导施工，明确分工，责任到人。加强计量监测工作，定时检查并做好详细记录，认真对待浇筑过程中可能出现的冷缝，并采取措施加以杜绝。在变截面施工前，一定要加强预测，并保证预测的科学性。同时在实施过程中，要切实落实施工方案。
4.8加强混凝土浇筑后的养护
混凝土浇筑后，应尽快回填土——土是混凝土最好的养护材料之一。目前这是混凝土保温保湿养护的最有效方法，对预防裂缝是非常有益的。如采用蓄水法保温养护，在混凝土施工期间可通入冷却循环水，以便加快承台内部热量的散发。如采用内散外蓄综合养护措施，可有效降低混凝土的温升值，且可大大缩短养护周期，对于超厚大体积混凝土施工尤其适用。
4.9加强混凝土的测温工作
为及时掌握混凝土内部温升与表面温度的变化值，在承台内埋没若干个测温点，采用L形布置，每个测温点埋设温管2根，一根管底埋置于承台混凝土的中心位置，测量混凝土中心的最高温升，另一根管底距承台上表面100mm，测量混凝土的表面温度，测温管均露出混凝土表面100mm。用100的红色水银温度计测温，以方便读数。第l-5d每2h测温1次，第6d后每4h测温1次，测至温度稳定为止。
五、大体积砼无缝技术在建筑施工中的应用
混凝土结构在建设和使用过程中出现不同程度、不同形式的裂缝，这是一个相当普遍的现象，大体积混凝土结构出现裂缝更普遍，大体积砼无缝技术在建筑施工中应用较为普遍。大体积砼在硬化期间，水泥水化后释放大量的热量，使砼中心区域温度升高而砼表面和边界由于受气温影响温度较低，从而在断面上形成较大的温差，使砼的内部产生压应力，表面产生拉应力（称为内部约束应力）。当砼的水化热发展到3～7℃达到温度最高点，由于散热逐渐产生降温和收缩，且由于水分的散失，使收缩加剧，这种收缩在受到基础等约束后产生拉应力（称为外部约束应力）。这就是产生裂缝的主要原因。我们如何预防，预防的措施是在浇筑混凝土后要及时覆盖养护，增加环境湿度，特别是夏季施工，应尽量选在下午施工或者夜间施工。商品混凝土公司在满足可泵性，和易性，流动性的前提下尽量减小出机塌落度。使用中砂或者粗砂，降低砂率，严格控制骨料的含泥量并采取掺加粉煤灰、高效减水剂等措施。如果已出现裂缝，可在混凝土初凝后终凝前进行二次抹光，然后做下一道工序，并及时覆盖洒水养护。大体积砼无缝技术作为一项新的技术措施还需要进行不断的探索、丰富。因此，我们需要紧抓施工环节，严格施工过程的管理非常重要，只有在施工过程中严格控制才能确保工程质量，确保这项技术的发展。
六、结论
大体积混凝土地面施工是建筑工程地面处理的主要工艺，是当前建筑工程项目中的较为热门话题。在施工中结合先进科学技术和管理理论，不断的完善施工工艺和措施，为提高大体积混凝土施工质量奠定了基础。
参考文献：
[1]朱伯芳.大体积混凝土温度应力于温度控制[M].北京：中国电力出版社.
[2]王铁梦.建筑物的裂缝控制[M].上海：上海科学技术出版社.
[3]吕扩军.现浇大体积砼裂缝的成因[J].黑龙江科技信息,2008(12).
[4]项波.大体积砼裂缝的防治[J].黑龙江科技信息,2008(23).
[5]杜义涛,黄创炎.大体积砼裂缝的防治[].黑龙江科技信息,2010(20).
[6]王超,徐文涛.试论现浇大体积砼裂缝的成因与防治措施[J].民营科技,2012(1).
[7]陈陆军,窦增辉,王如先.大体积砼裂缝施工要点控制[J].河南科技、2013(5).
[8]范立.桥梁工程（上册）[M].北京：人民交通出版社.
[9]雷俊卿.桥梁悬臂施工与设计「M].北京：人民交通出版.