大体积混凝土施工监理控制要点

王海彬

摘要：经济社会的不断快速发展使得工程项目建设在国内经济发展中起到了重要的基础性保障作用，而对施工过程的监理工作也是做好提升工程质量的重要方式，这其中就包括对大体积混凝土施工监理，因此了解其控制要点十分必要。本文基于对大体积混凝土相关理念的概述，综合探讨了大体积混凝土施工监理控制的意义及控制的要点，并提出了一系列完善大体积混凝土施工监理控制的策略。

关键词：大体积混凝土；施工监理；控制要点；完善策略

中图分类号：TU37文献标识码：A 文章编号：

1 大体积混凝土的概念及特征

1.1 大体积混凝土的基本概念

所谓大体积混凝土是指整个混凝土的最小几何尺寸等于或大于1000mm，或整个体积在1000m3以上，且必须采取措施以避免因水化热引起的内表温差过大而导致裂缝的混凝土。根据较为权威的美国混凝土学会(ACI)的定义：“任何就地浇筑的大体积混凝土，其尺寸之大，必须要求解决水化热及随之引起的体积变形问题，以最大限度减少开裂”。日本建筑学会标准(JASS5)对此也进行了规定：“结构断面最小厚度在80cm以上，同时水化热引起混凝土内部的最高温度与外界气温之差预计超过25℃的混凝土，称为大体积混凝土”。由此可见，大体积混凝土并不是仅仅由截面尺寸大小决定的，而是由是否会产生水化热引起的温度收缩应力来定性，最终得出了大体积混凝土的具体参数。

1.2 大体积混凝土的特性

大体积混凝土浇筑施工时，水泥水化后释放出大量热，由于混凝土内部与外部散热速率不同，易造成混凝土内外温差较大。一般来说，当温差超过25℃时，其内部产生的温度应力大于混凝土本身的抗压强度时，就会产生裂缝，这是大体积混凝土施工容易产生裂缝的主要原因之一。

另外，当混凝土的水化热发展到最高点，由于散热逐渐产生降温产生收缩，且由于水分的散失，使收缩加剧，分别会产生温度应力及收缩应力，而对于大体积混凝土的施工状况控制的关键在于确保上述应力的维护与演进，以及防止由于应力及温差所带来的裂纹产生现象。

2 大体积混凝土施工监理控制的意义

2.1 施工质量控制权的发挥

对于大体积混凝土施工而言，施工过程中所涉及到的因素众多，大体积混凝土质量难以保证，而监理充分发挥质量控制权，有效的控制施工过程中的各个环节及工序，对于保障大体积混凝土施工的质量有着极为重要的影响。通过大体积混凝土施工监理工作，能够全过程的对施工质量进行掌控，并且对于施工企业进行一定的约束，推动其能够拿出一个极为有效的施工方案，从而确保大体积混凝土施工在可控的情况下进行开展。当然，这种作用的发挥也需要监理部门能够对工程特征进行清晰的理解，并且在具体工作当中进行较为严格的审核。

2.2 施工总体质量的提升

大体积混凝土监理工作可以对施工质量的目标进行提升。大体积混凝土的施工质量是整个施工活动的聚焦点，任何一道未达标的工序都会对大体积混凝土最后的整体质量造成不利影响，甚至成为不合格工程而遭到遗弃。在大体积混凝土施工监理积极工作影响下，施工企业对于施工过程通常能够进行较为严格的控制，自觉的按照施工方案进行组织施工，可以提升大体积混凝土的总体质量。在具体的实践活动中，监理人员有必要针对施工步骤的安排，对于各个施工环节进行必要的核查，并且应尽量做到在施工现场开展相关工作，从而保障问题的及时认定及解决。总体来说，大体积混凝土施工监理工作对于工程质量的提升有着极为重要的作用力。

2.3 保证施工在安全的前提下开展

大体积混凝土施工监理工作能够确保整个施工过程在较为安全可靠的情境下开展。施工安全问题已经越来越多获得了人们的关注和重视，而对于大体积混凝土施工安全性的保障方面，监理安全控制工作能够为其带来较为充足的影响。在大体积混凝土施工监理工作的约束下，施工过程中所发生的所有事项，以及整个施工环境都需要进行必要的安全性检查。一般大体积混凝土浇筑时间都比较长，常常需要在夜间进行连续浇筑施工，在监理安全控制工作下，通过对现场夜间的照明设施的检查、模板支撑体系强度、刚度、稳定性的验算，切实保障大体积混凝土整个施工过程在安全的前提下有序开展。

3 大体积混凝土施工监理控制的要点

3.1 配合比的选定

审查施工单位报送的混凝土配合比报告，在满足国家混凝土规范要求的基础上，优先选用水化热低的水泥，或尽量减少水泥的用量。另外，可考虑加入粉煤灰，已达到减少水泥用量和减少水化热的目的，或者考虑加入一些外加剂，如：缓凝高效减水剂、微膨胀剂等。必要时还应进行如水化热、收缩、泌水量、可泵性等对大体积混凝土控制裂缝所需的技术参数实验。

3.2 原材料的控制

1）水泥：考虑到普通水泥水化热较高，所以大体积砼优先选用低热矿渣硅酸盐水泥，或者火山灰水泥等，其3d的水化热不宜大于240kJ/kg，7d的水化热不宜大于270kJ/kg， 水泥必须经过复试合格后方可使用。

2）粗骨料：采用碎石，粒径5-25mm，含泥量不大于1%。选用粒径较大、级配良好的石子配制的混凝土，和易性较好，抗压强度较高，同时可以减少用水量及水泥用量，从而使水泥水化热减少，降低混凝土温升。

3）细骨料：采用中砂，平均粒径大于0.5mm，含泥量不大于5%。选用平均粒径较大的中、粗砂拌制的混凝土比采用细砂拌制的混凝土可减少用水量10%左右，同时相应减少水泥用量，使水泥水化热减少，降低混凝土温升，并可减少混凝土收缩。

4）粉煤灰：目前大部分混凝土的浇筑方式为泵送，为了改善混凝土的和易性便于泵送，可考虑掺加适量的粉煤灰。粉煤灰对水化热、改善混凝土和易性有利，掺加I级粉煤灰来推迟和减少发热量，延缓水泥水化热释放时间，改善混凝土的和易性和可泵性，便于施工浇筑，延长凝结时间，大大减少产生温度裂缝的概率。

5）缓凝高效减水剂：在混凝土中掺加缓凝高效减水剂；能保持混凝土工作性质不变，并显著减少拌和用水量，降低水灰比，改善和易性，减少水泥用量，降低水化热量，减缓水化速度，推迟初凝时间，减缓浇筑速度和强度，以利散热。 初凝时间延期，混凝土的放热高峰时间被推迟混凝土的升温期被延长，减少了混凝土表面温度梯度，而该时段砼强度已相应增大，有利于抗裂，从而减少了表面出现裂缝的可能性。

3.3施工技术方案的审核确定

对于大体积混凝土施工专项技术方案的确定也同样需要监理进行严格的审查，召开由业主、监理单位及施工单位参与的技术专题会议，在进行讨论后将最终的技术方案交由总监理工程师核查，从而最终确定施工专项技术方案。

监理人员应重点审查方案中以下内容：1）混凝土原材料的控制及配合比的选用； 2）混凝土浇筑过程中升温控制措施及抗裂缝措施，包括浇筑顺序、分层厚度控制、埋设循环水管降温措施等；3）测温孔的留设及布置是否科学合理，测温方案是否可行；4）大体积混凝土浇筑后温度应力及收缩应力的计算；5）混凝土浇筑施工机械设备及施工作业人员的保证，如需要夜间连续浇筑施工应安排至少两组施工作业人员轮班进行施工，避免因疲劳作业影响最终施工质量；6）混凝土的保温及养护措施及方案；7）有无应急保障措施，是否考虑特殊气候条件的影响，或机械设备突然损坏等问题的出现，以保证混凝土的连续浇筑；8）安全方面的保证措施。

3.4 测温和养护

大体积砼在前三天温度波动大（如图所示），该温度变化曲线具有代表性，但不同混凝土和不同结构，最高能达到的温度、升降温速率等取决于所使用的水泥品种、水泥用量、模板的保温性能、环境温度、风速等众多因素。浇筑大体积混凝土最重要的是控制最高温度不要高于70℃，同时保持混凝土内部的温度梯度不要超过每米20℃，否则混凝土很可能出现温度应力裂缝。因此，监理人员应在现场根据温度曲线的变化来确定测温的频率，并做好温度记录，对测温数据进行分析，来调节埋设循环水管降温的水泵控制循环水流速度的快慢，浇水养护的强度等等；应注意的是用于降温的循环水温度不得与混凝土内部温度相差25℃以上，避免引起混凝土内局部温差过大，而对混凝土造成不利影响；

图1：混凝土内部与表面温度变化曲线 图2： 混凝土内部与表面温度差值曲线

4、完善大体积混凝土施工监理控制的策略

4.1 事前控制

在事前控制中，应该对于施工图纸进行清晰的了解，并根据施工要求对于施工技术、规范标准等方面进行学习。施工方案的制定需要经过较为严格的核查，并基于施工自身情境来构建大体积混凝土监理实施细则，并召开大体积混凝土监理质量控制专题会议，对于各种监理活动进行详细策划。

4.2事中控制

事中监理控制应该对如下方面加以重视：大体积混凝土专项施工方案的审查、施工现场旁站方案的编制、原材料及配合比的确定、现场塌落度实验、入模温度抽查、浇筑顺序的控制、厚度的控制、振捣的操作与时间、机械设备的检查等。另外，还应重点检查施工单位应急预案保证措施，安全保证措施的准备情况。

4.3 事后控制

事后监理控制应该对于混凝土的内外部温度变化情况加以持续的关注及重视，并加强对于混凝土的养护工作，控制温差的变化导致裂纹的产生，提升质量。另外，最后要注意对循环水管进行封堵，可以采用干燥的砂子进行封堵密实。

参考文献：

[1]方建新.大体积混凝土的施工监理[J].科技创新导报，2009年第5期.

[2]徐勇健.大体积混凝土施工的监理实践[J].福建建设论坛，2006年第4期.

注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。