近年來，隨著公路建設的發(fā)展，大體積混凝土在公路建設中的運用越來越多，主要是用在大中型橋梁的基礎及樁基承臺上。其特點為混凝土設計強度高，單方水泥用量較多，水化熱引起的混凝土內部溫度較一般混凝土要大得多，結構斷面內配筋較多，整體性要求較高�；�礎結構大多埋在地下，要求抗?jié)B性能較高。從本人多年的施工和質量監(jiān)督經(jīng)驗來看，混凝土的溫升和溫降與表面系數(shù)有關，單面散熱的結構斷面最小厚度在75cm以上，雙面散熱在100cm以上，水化熱引起的混凝土內外最高溫差預計超過25℃的混凝土結構，可按大體積混凝土施工。

　　1 大體積混凝土產(chǎn)生裂縫的原因

　　1.1 水泥在水化過程中產(chǎn)生大量的熱量

　　水泥在水化過程中產(chǎn)生大量的熱量，每克水泥放出的熱量達502.42J/g，因而使混凝土內部的溫度升高，它在1～3天內放出的熱量是總熱量的一半�；炷�土內部的最高溫度多發(fā)生在澆筑后3～5天內，當混凝土內部與表面溫差過大時，就會產(chǎn)生溫度應力和溫度變形，溫度應力與溫度成正比。而混凝土內部的溫度與混凝土及水泥用量有關，即混凝土結構尺寸越大，溫度應力也越大，因而引起裂縫的可能性也越大，當這種溫度應力超過混凝土內外的約束力時，就會產(chǎn)生裂縫。因此，防止混凝土出現(xiàn)裂縫的關鍵就是控制混凝土內部與表面的溫差。

　　1.2 內外約束條件的影響

　　大體積鋼筋混凝土與地基澆筑在一起，當溫度變化時，受到下部地基的限制，因而產(chǎn)生外部約束力�；炷�土在早期溫度上升時，混凝土的彈性模量小，徐變和應力松馳度大，因而壓應力較小。但當溫度下降，產(chǎn)生較大的拉應力，若超過混凝土的抗拉強度，混凝土會產(chǎn)生垂直裂縫�；炷�土內部由于水泥的水化熱而形成中心溫度高，熱膨脹大，因而在中心產(chǎn)生壓應力，在表產(chǎn)生拉應力。當拉應力超過混凝土的抗拉強度和鋼筋的約束作用時，同樣會產(chǎn)生裂縫。

　　1.3 外界氣溫變化的影響

　　混凝土內部溫度是由于水泥水化熱的絕對溫度、澆筑溫度和混凝土的散熱溫度三者的疊加。其中澆筑溫度與外界氣溫有直接關系。外界氣溫越高，澆筑溫度也越高。當溫度下降快，會大大增加外層與內部混凝土的溫度梯度。從而產(chǎn)生溫差和溫度應力，使大體積混凝土出現(xiàn)裂縫。因此控制混凝土表面溫度與外界氣溫溫差，也是防止裂縫的重要一環(huán)。

　　1.4 混凝土的收縮變形

　　混凝土的收縮變形包括混凝土的塑性變形、體積變形、干燥收縮和混凝土勻質性的影響�；炷�土中80%的水分要燕發(fā)，20%的水分是水泥硬化所必需的。隨著混凝土的繼續(xù)干燥而使20%的吸附水逸出，就會出現(xiàn)干燥收縮。而表面比中心干燥得快，因而在表面產(chǎn)生拉應力而出現(xiàn)裂縫。

　　2 基礎大體積混凝土施工方法

　　某橋梁基礎為樁基承臺結構，其中一種類型承臺高度達4.5m，單個承臺混凝土澆筑量達155m³。由于厚度較大，混凝土澆筑方量較大，為了防止出現(xiàn)混凝土溫度裂縫，采取了分層澆筑留水平施工縫的方法，減少混凝土一次澆筑量。施工安排第一次混凝土澆搗厚度為2.5m，待混凝土初凝后在其表面注水20cm養(yǎng)護3天；然后再澆搗剩余部分，澆搗厚度2m。由于混凝土分層澆搗，分層面間隔時間超過混凝土的初凝時間的，在下層分層面預留Φ16鋼筋，水平間隔40cm，伸入上、下各50cm；地梁與地梁分層面采用Φ12鋼筋，水平鋼筋為50cm，伸入上、下各30cm。

　　3 為確保混凝土施工質量采取了如下措施

　�。�1）泵送混凝土水灰比控制在不大于0.6，混凝土塌落度應根據(jù)配合比要求嚴格控制，塌落度的增加應通過調整砂率和摻用減水劑解決，嚴禁在現(xiàn)場隨意加水增加水來增加塌落度并控制在10-14cm為宜。

　�。�2）大體積混凝土施工前的準備工作除按一般混凝土施工前，必須進行物料、機具、技術和現(xiàn)場準備外，應根據(jù)其施工的特殊性做好附屬材料和輔助設備的準備工作，如水泵、測溫設備等。

　　（3）攪拌后的混凝土及時運抵澆灌地點并入模澆筑。在運送過程中，要防止混凝土離析、灰漿流失、塌落度變化等現(xiàn)象，如發(fā)生離析現(xiàn)象，必須進行人工二次拌和后方可入模。

　�。�4）為了防止混凝土發(fā)生離析，當混凝土的自由傾落度超過2m時，采用串筒下料。

　　（5）混凝土采用機械振搗。振棒的操作要做到“快插慢撥”，在振搗過程中，宜將振棒上下略有抽動，以使上下振動均勻。每點振搗時間一般為20-30s為宜，但還應視混凝土表面呈水平不再顯著下沉、不再出現(xiàn)氣泡及表面泛出灰漿為準。分層澆筑時，振棒應插入下層5cm左右，以消除兩層之間的接縫。振搗時要防止震動模板，并應盡量避免碰撞鋼筋、預埋件等。每完成一段，應隨即用鐵鏟攤平拍實。

　�。�6）混凝土的養(yǎng)護。為了保證新澆筑的混凝土有適宜的硬化條件，防止在早期由于干縮而產(chǎn)生裂縫，大體積混凝土澆筑后，要在12h內加以覆蓋，并蓄水20cm養(yǎng)護不少于3天。

　�。�7）混凝土測溫。為了掌握大體積混凝土的溫升和溫降的變化規(guī)律，對混凝土進行全過程的監(jiān)測控制。測溫點的布置要有代表性，沿澆筑的高度布置在底部、中部和表面，垂直測點間距為80cm左右;平面則布置在邊緣和中間，平面測點間距取5m。采用預留孔洞的方法測溫，一個測溫孔只能反映一個點的數(shù)據(jù)。在溫度上升階段（1-3天齡期內）第2-4h測一次，溫度下降階段第8h測一次，同時應測大氣溫度。測溫工具選用半導體液晶顯示溫度計。在測溫過程中，當發(fā)現(xiàn)溫度差超25℃時，若在混凝土溫升階段，要盡量減少覆蓋，盡量讓其降溫;若在混凝土降溫階段，要及時加強保溫或延緩拆除保溫材料。

　　（8）大體積混凝土施工，由于混凝土采取分層澆筑，上下層施工時間間隔較大，因此各澆筑層易產(chǎn)生泌水層，采用泵送混凝土時尤為嚴重。為了解決這一問題，于是在混凝土分層澆筑面人為做成集水坑，將多余的水分集中后用隔膜泵抽水排出。

　�。�9）分層澆筑時，上層鋼筋的綁扎，應在下層混凝土經(jīng)一定養(yǎng)護，其強度達到1.2N/mm²及混凝土表面溫度與混凝土澆筑后達到穩(wěn)定時室外溫度之差在25℃以下時進行。

　�。�10）分層澆筑間隔時間，應以混凝土表面溫度降到大氣平均溫度為好，則水化熱溫升的峰值過后，一般為3-5天。工地采用相隔3天，分2次澆筑完。

　�。�11）大體積混凝土施工時，模板承受著混凝土的側壓力及振搗的振動力，因此必須保證模板及其支撐體系的可靠性，防止模板產(chǎn)生過大的變形。在澆搗前必須認真檢查，并要充分濕潤。