利用大體積混凝土結構進行施工的相關技術探討

黃文東

（四川 宜賓）

土木工程中，大體積混凝土的施工技術直接關系著施工效益與施工質量。隨著社會經濟與建筑工藝的不斷提高，建筑行業呈現出飛速發展的趨勢，這讓建筑施工的技術、質量迎來了新的機遇與挑戰。盡管在施工中，已經采取了多項措施來控制大體積混凝土的裂縫問題，但施工質量問題仍舊存在，威脅著建筑安全。因此在施工時除了要滿足整體上剛度、強度的標準外，還需探究有效措施防止質量問題出現。

一、大體積混凝土結構的特點與裂縫的產生原因

（1）在建筑結構形式上，通常采用現澆鋼筋混凝土的超靜定結構，周圍環境在溫差上的變化會引起這種結構的輕微收縮，復雜約束作用條件下，開裂問題產生。（2）這種大體積混凝土結構多設置在地下，但由于地下土質影響，相對濕度較大，在一定程度上會對其產生影響，而由于鋼筋混凝土的硬度較大，幾乎不存在承載力不足的問題。（3）建筑結構的超靜定特點具有較大安全度，因此在裂縫的防治上主要可以從溫度控制方面考慮。（4）大體積混凝土結構一般為配筋結構，配筋率為0.2%-0.5%左右，裂縫的防治上必須考慮鋼筋的作用。（5）裂縫防治的主要方向是改造建筑的結構設計，在澆筑方案上合理的配置鋼筋，增強混凝土的養護工作。（6）大體積混凝土結構受水熱化影響，降溫散熱程度較快，降溫與收縮的共同作用是裂縫產生的主要原因。

二、施工中存在的主要問題

（1）建筑材料不達標。就目前我國建筑工程項目的實施來看，大體積混凝土材料并沒有達到建筑行業的規定標準，對質量要求不嚴格。為了在施工過程中保障施工進度、提高施工質量，必須選用符合標準的建筑材料。對于大體積混凝土材料而言，必須確保選擇具有一定水含量的砂石骨料，并且在材料購置后要定期對水含量進行檢測，保證混凝土的強度能夠滿足施工要求。（2）施工技術不完善。大體積混凝土中的各項物質比例是在實驗室就調配準確了的，但由于施工工程不同于實驗室環境，混凝土的調配上并沒有很嚴格的比例，通常是施工人員的個人感覺。由于施工人員自身經驗、技術的局限性，往往不能調配處于實驗室調配比例相近的混凝土。因此應規范施工人員的技術標準，按照實驗室的標準進行配比與分析，讓施工現場調配的混凝土達到施工要求的強度模式。

三、混凝土結構裂縫產生的原因

鋼筋混凝土的拉應力主要是由鋼筋來承擔的，混凝土所要承受的只是壓應力。但是，若是在鋼筋混凝土邊緣與素混凝土內部，在結構上產生了拉應力，那么這些拉應力就只能由混凝土來承擔。在一般的建筑工程設計要求中，拉應力是不該出現的，或者可以說只能夠出現很小的拉應力。但在實際施工過程中，混凝土的整體溫度會由制造時的最高溫度冷卻到常溫溫度，其中的變化會產生加大的拉應力。這里，溫度產生的拉應力是不容小覷的，有些時候甚至可以超過外荷載帶來的拉應力。因此，混凝土在生產制造、加工搬運、儲藏與使用過程中，一定要注意溫度應力的變化規律，開展合理的施工與結構設計。

四、大體積混凝土結構的技術優化

（一）施工方法的優化

在模板施工時，必須事先設計模板，尤其是側壓力方面，泵送混凝土會對模板造成極大的側壓力。為了保障模板的有效使用，在設計時就應保證模板具有足夠的穩定性、強度與剛度。模板的最大側壓力取決于很多因素，像是混凝土的澆筑速度、配合比例、溫度、澆筑高度以及外加劑都會對其產生影響。

（二）混凝土澆筑的優化

（1）大體積混凝土在澆筑過程中，切忌在同一位置連續不斷布料，布料應該在2-3米的范圍內，通過水平移動泵管來進行布料，且布料的方式最好是垂直于模板的方式。（2）在澆筑時，一般采用分層澆筑方法，將厚度設置為300-500毫米進行分層。若是在厚度大于500毫米時，就應按照1比6或10比例澆筑。這種做法既能夠有效的減緩混凝土的冷卻速度，又能夠防止混凝土水熱化的流失。（3）混凝土在澆筑之前應該做好相應的技術措施，對于預埋件、預留洞以及鋼筋過密的地方要確保振搗與布料的順利展開。（4）在振搗過程中，大體積混凝土內部會產生較多的水分，這些水分應派遣專人進行專業清理。若是沒有及時清理，會引起表層強度下降、塑性開裂與麻面現象的產生。為了緩解這種大面積出水的情況，在建筑材料的配比上就應嚴格控制。水灰比例不應太大，對于外加劑的使用量也應根據國家標準，嚴格控制。（5）混凝土表面處理工作不應在剛剛澆筑完成后進行，要等待2-3小時，等待表面略微硬化之后再進行處理。在處理時，可以先用平模順平混凝土表面，在初凝之前使用平板振搗器進行重復的碾壓工作，再用木模進行抹壓。等到混凝土中的水分內吸收或是散發到空氣中后，進行二次抹面。最后在上面鋪設一層草簾或是塑料薄膜來進行養護。（6）對于地下室頂板的澆筑，應該根據地下室相關混凝土建筑的施工方案，以逆作法來進行施工。土方開挖一直是施工時的瓶頸，逆作法施工應嚴格遵循以下步驟:平整場地——建造基礎樁及維護——基坑挖掘至地下一層頂板——層墊的鋪設——澆筑地下二層的頂板——暗挖地下一層土方——墊層鋪設，澆筑地下二層土方——逐層施工。土方的挖掘應分層分階段實施，遵循適時、適度、均衡的原則，切不可一蹴而就。

在混凝土的澆筑時，要在每道澆筑帶的周圍都安置3跟振動棒，前排振動棒安置在混凝土坡腳與底排鋼筋處，以保證下部混凝土的密室程度；后排振動棒應安置在卸料點處，保證上層混凝土的有效搗實。（1）由于施工過程中使用的混凝土坍落度通常在180毫米左右，因此薄度應該設計為1比6。在多個地泵同時澆筑時，需要所有地泵同時后退進行澆筑工作。在泵口與泵口之間，距離安排上要保證軟管安裝后能夠左右交合。（2）斜向振搗只適用于鋼筋布置比較密集的地方，其他部位應使用垂直振搗方式。每個振搗點之間的距離最好保持在500毫米左右，振搗過程中施工設備距離模板的寬度需保持在200毫米以內。（3）在澆筑過程中，冷縫的產生時有發生。冷縫一般出現在上下層之間，會影響建筑質量安全。因此，施工過程應加強對冷縫的防治。上層混凝土的振搗時間上，應領先于下層混凝土的初凝，且應將振動棒下插到5厘米。（4）振搗的節奏應為“快插慢拔”，這種做法是為了有效避免下層氣泡尚未完全排出、上層混凝土就已經搗實的現象產生。在使用振搗棒時，，應將棒體略微的上下抽動，使混凝土的振搗更為密實。（5）在振搗的時間控制上，應以表面的浮漿為依照。當浮漿不再下沉，則表明振搗時間足夠。

五、混凝土澆筑后的養護工作

（1）養護工作不應太晚，應在混凝土澆筑完成之后的12小時之內進行。（2）在混凝土產生凍凝之后，表面會產生一層水分，這層水充分是具有保溫效果的，能夠在一定程度上減小混凝土表面與中心區域的溫差，從根本上防止裂縫產生。（3）在澆筑結束之后，最好在混凝土表面鋪設塑料薄膜，若是在冬季，還應另加一層草席或棉氈，避免周圍溫度與濕度的影響，讓混凝土內部產生劇烈水熱化。

六、混凝土的測溫工作

測溫管的安放必須出現在大體積混凝土中，由于周圍環境的影響會產生溫度的變化，因此測溫管的使用可以讓施工人員準確了解混凝土溫度，及時采取人工手段進行調節。溫度的控制一般為混凝土內部溫度與澆注溫度這兩方面。（1）在基礎底板澆筑前，應先預埋測溫管再進行澆筑。底溫的測板一般分為下層、中層與上層進行測量。（2）溫度測量應該是由專業人員進行測量，在測量前需進行相關知識的培訓工作。測量人員要具備專業素質與責任心，在測溫時，需按孔按時進行測溫，不得因疏忽造成遺漏或是弄虛作假。溫度記錄表格要求填制清晰、整潔，交班時也要連同記錄表共同交接。（3）在測溫時，若是發現溫差達到25攝氏度或是出現不正常升溫狀況，應及時向上級主管匯報，及時采取有效措施。

七、常見裂縫的防治

（1）地下室底板。這種底板一般較厚，可選用礦渣水泥進行調和，或是摻入UEA微膨脹劑，加強因澆筑造成的收縮。在溫度控制上，若溫度差一直保持在攝氏度之內，則產生裂縫幾率較小。（2）擋土墻裂縫。這部分的混凝土中，水泥用量較大，容易導致混凝土的收縮量加大，增加養護難度。預防方向應放在混凝土配比的調整上，通過外加劑來減少水泥與水的用量，以此防止裂縫形成。（3）陰角裂縫。陰角部位由于不受重視，往往會忽略對這部分的養護工作。因此陰角裂縫的防治只要進行及時澆水、覆蓋、或是使用養護劑來加強養護工作即可。

結語

大體積混凝土施工結構最容易出現的就是裂縫問題。在裂縫的處理上，要從施工源頭抓起，嚴格審查施工安排，確保每項工程的保質保量。裂縫的防治要從溫度著手，力求在施工過程中保證溫度差的范圍，以減少裂縫的產生，從而提高建筑施工的質量安全。

[1]劉亮.淺談大體積混凝土施工技術及預防措施[J].科技致富向導，2012（26）.

[2]劉鵬.大體積混凝土施工技術在高層建筑基礎中的應用[J].科技與企業，2012（22）.