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摘要：我国工民建工程项目也逐渐增多，由于在其结构上需要进行基础工程承台以及悬索桥锚锭的建设，因此在设计基础结构的方案时，通常情况下会设计成为大几何尺寸，即大体积混凝土结构，相对于普通钢筋混凝土而言，这种结构更为厚实，工程条件更加复杂且混凝土的体积更大。本文从基本概念入手，对大体积混凝土裂缝的成因，实际施工技术应用要点进行了详细的阐述与分析。
关键词：工民建；基础工程；大体积混凝土；施工技术
1 概念深入解读与自身特点
首先，我们来看国际标准规范对大体积混凝土概念的严格定义。在《GB 50496-2009 大体积混凝土施工规范》中，对大体积混凝土进行了如下定义：Mass concrete 指混凝土结构物实体最小几何尺寸不小于 1 m 的大体量混凝土，或预计会因混凝土中胶凝材料水化引起的温度变化和收缩而导致有害裂缝产生的混凝土。对比《JGJ55-2000 普通混凝土配合比设计规程》有异曲同工之妙，其定义的大体积混凝土为混凝土结构物实体最小尺寸等于或大于1m，或预计会因水泥水化热引起混凝土内外温差过大而导致裂缝的混凝土。
2 施工材料的选择
2.1 水泥的选择。内部混凝土主要考虑抗裂性能好、兼顾低热和高强两方面的要求，一般采用低热矿渣水泥，中热硅酸盐水泥掺入一定量的粉煤灰。外部混凝土，除抗裂性能外，还要求抗冻融性、耐磨性、抗蚀性、强度较高及干缩较小，因此一般采用较高标号的中热硅酸盐水泥。当环境水具有硫酸盐侵蚀时，应采用抗硫酸盐水泥。
2.2 骨料的选择。选用结构致密，并有足够强度的优良骨料，特别是粗骨料，具体应符合有关的标准、规范和规程。除此之外，还应注意以下问题：①骨料要求表面洁净，不含杂质。②砂子采用中砂，石子采用大粒径的卵石或碎石。③砂子含泥量不得超过3%，石子含泥量不得超过1%。④粉煤灰在混凝土的配合比中以部分粉煤灰代替水泥，不仅可以改善混凝土的和易性有利于施工操作，而且对降低混凝土的水化热有益。在混凝土工程中，掺人粉煤灰时应满足：选用细度合格、质地优良的粉煤灰；粉煤灰的掺量一般以15%～20%为宜。
3 工民建基础工程大体积混凝土施工特点与设计要点
3.1大体积混凝土的施工特点
在工民建基础工程建设过程中，其大体积混凝土的施工特点主要包括两个方面的内容：第一，整体的要求较高，在工程项目的建设过程中，不可预留施工缝，其浇筑的方法通常为连续浇筑；第二，其结构的体积较大，在浇筑以后，混凝土自身所产生的水化热量较大，并在其内部聚集不容易散发，致使其结构内外部之间的温度差增大，最终导致这种混凝土的工程结构体积增大。
3.2设计要点
第一，所选用的混凝土，其强度等级应该在c20―c35范围内，属于中低强度混凝土，在工民建基础工程大体积混凝土施工过程中，坚决不可用高强度混凝土，以免引起裂缝问题的发生；第二，基于工程项目施工的具体需求，来合理设置施工缝，并对其采取相应的分块处理，连接施工缝；第三，在大体积混凝土施工过程中，钢筋主要起着连接作用，通过合理分布钢筋可有效降低裂缝问题的出现，在钢筋布置上，可用直径小且间距紧密的钢筋；第四，在不影响建筑物正常使用的基础上，在大体积混凝土垫层中设置相应的滑动层，可有效改善对混凝土结构外部的限制和约束。
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4 工民建基础工程大体积混凝土施工技术控制
4.1施工之前的准备
在大体积混凝土施工之前，其准备工作主要包括三个方面，即施工技术的准备、施工材料的准备以及施工器械设备的准备。
4.1.1施工技术的准备
即在进行大体积混凝土浇筑之前，事先应该在供给混凝土单位中进行混凝土浇灌申请单以及委托单的办理，在浇筑之前，全部施工器械设备均应该配备相应的技工，由技工对进行仔细地检查，同时在浇筑过程中，还应进行跟进检修。
4.1.2施工材料的准备
在大体积混凝土中，骨料所占的比例应该在80%―83%范围内，其表面清洁，没有若包裹层，具有良好的级配且线膨胀的系数较小。在添加外加剂时，应结合相应的规范要求与建筑设计需求来适当进行添加。要注意的是所添加的外加剂必须要具有相应的质保书以及复验单，所采用的拌和水应为无有害物质纯净水，尽量减少水泥的用量。
4.1.3施工器械设备的准备
即准备工程项目施工过程中所需的全部器械设备，比如平板振捣器、水泵、铝合金刮尺、配电箱、尖锹、白线以及平锹等各种设备。
4.2混凝土的拌制以及配合比
在明确混凝土配合比时，可通过试配与理论计算来进行确定。在进行试配时，应根据设计的强度要求，尽量减少水泥的水热化和其的用量。通过大量的实践证明，在大体积混凝土施工过程中，其水泥的用量通常控制在450kg/m左右，以此可有效避免混凝土产生裂缝。混凝土预拌时间通常在30min左右，在进行拌制时，应该采取集中拌制法，若条件允许的话，在施工过程中，可用商品型混凝土。
4.3混凝土浇筑
在工民建基础工程大体积混凝土施工过程中，常用的浇筑方法有以下三种，即斜面分层浇筑法、分段分层浇筑法以及全面分层浇筑法。第一，斜面分层浇筑法，即从建筑底层逐步上移进行浇筑，在浇筑过程中，其斜面坡度不可超过三分之一，在建筑物中，若其结构长度比结构厚度大3倍，一般情况下均采用这种浇筑法。第二，全面分层浇筑法，即在浇筑过程中，对建筑底层进行整体浇筑，当底层混凝土还没有初凝的时候，接着在对第二层进行整体浇筑，按照该方法来逐层进行连续的整体浇筑，一直到浇筑结束。第三，分段分层浇筑法，即把工程划分为若干个施工段，在每一个施工段中采用全面分层浇筑法，待每一个施工段浇筑结束以后，才可进入到下一个施工段，一直到全部施工段浇筑完为止。除此之外，在浇筑过程中，其测温孔应该由专人来进行设置，在混凝土的内部进行冷却水管的设置，通过循环水来使混凝土的温度降低，同时还要做好相应的测温记录工作。
4.4混凝土养护
待浇筑结束以后，温度就会逐渐地上升，通常情况下，通过三天或者四天，其温度就会达到峰值，接着就会逐渐地降温，在其降温这一阶段，为了防止混凝土由于过大的温度应力引发有害裂缝的出现，在大体积混凝土的表面应该实施相应的养护措施，从而有效地控制其降温速度以及其内外温差等。在大体积混凝土养护的过程中，最常用的养护方式为蓄水养护，在采用这种方式进行养护时，要注意环境温度所发生的变化，基于此对蓄水养护的水深进行实时地调整。在养护时，必须要注意以下三点内容：第一，排专人来进行保温养护工作，并做好相应的测试记录工作；第二，实时检查养护所用塑料薄膜的完整性，确保混凝土表面处于一种湿润的状态；第三，逐步分层拆除保温覆盖层，在混凝土的表面温度和环境之间的最大温差低于20℃的时候，可全部将其拆除。
5 结语
在工民建基础工程大体积混凝土的施工过程中，要想确保其施工质量满足要求，除了要做好其设计工作以外，还应加大对其施工技术的控制，避免因施工技术的失误对建设质量造成影响，最终影响建筑物的使用功能。
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[3] 余冬.论民建高层基础承台大体积混凝土施工[J].科技风，2011，（19）：166-166，168.
论文作者:卢晓军
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第22期
论文发表时间:2018/1/2
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