大體積混凝土結構的施工特點探析

王燕燕

（中鐵二十局集團第四工程有限公司，山東 青島 266100）

1 引言

隨著現代化進程的不斷加快，建筑工程建設也越來越朝著大體積、大規模方向發展，不僅如此，建筑工程結構以及施工工藝也日趨復雜，在這一背景下，大體積混凝土技術出現并得到了充分發展。但是，在大體積混凝土結構施工過程中，由于受諸多因素的影響，使得其不可避免地存在一些質量問題。只有結合大體積混凝土結構的施工特點，采取相應的措施，科學合理地應用大體積混凝土施工技術，才能真正意義上實現大體積混凝土技術施工的高效運用與發展。

2 大體積混凝土結構概述

所謂的大體積混凝土結構，顧名思義，指的就是最小斷面尺寸大于1m，在實際的施工過程中必須要采取相應的施工技術措施的一種新型的混凝土結構。其主要適用于大型的體育館、大型商場以及大規模建筑群，隨著城市現代化進程的不斷加快，大型建筑的建設規模也越來越大，也正因為如此，大體積混凝土相關技術也被廣泛應用到實際的建設過程當中。

3 大體積混凝土結構施工特點

對于大體積混凝土而言，相比于普通混凝土，其主要施工特點如下：首先，大體積混凝土由于體積相對較大，對于施工技術的標準要求也相對較高，如對于一些高層大體積建筑在施工過程中不能預設施工縫；其次，大體積混凝土結構還具有結構厚、鋼筋密、混凝土數量較多、體積大等結構特點[1]；最后，大體積混凝土結構相比于普通混凝土，很容易出現混凝土開裂現象，導致這種現象存在的主要原因就是大體積混凝土自身體積較大，在實際的施工過程中，混凝土內部的熱量不容易散發出來，這樣就極易導致混凝土結構內部和外部之間的溫差較大，這樣一來，就極易導致混凝土開裂現象。

4 大體積混凝土結構施工存在的問題及其產生原因

盡管現階段大體積混凝土結構的相關技術已經得到了較大發展，但是在實際的應用過程中，依然存在著較多問題，其中最為突出的問題就是大體積混凝土結構裂縫存在，導致這一問題的原因主要有以下幾點。

4.1 水泥水化熱導致裂縫產生

一般來說，水泥在整個水化過程中，往往會產生一定的熱量，但是大體積混凝土由于自身結構斷面比較厚且表面系數相對較小，相比于普通混凝土結構，水泥水化產生的熱量就很難真正擴散出來，這樣就使得大體積混凝土結構內部溫度與外界會形成一個溫差，進而導致裂縫發生，并且，溫差越大，裂縫程度越大。這也是導致大體積混凝土結構施工過程中出現裂縫的最為主要的一個原因。

4.2 外界溫度變化較大

對于大體積混凝土結構施工，施工持續較長時間，外部環境溫度也會發生一定變化，這就使大體積混凝土在澆筑過程中面對的環境溫度變化非常大。如果外界環境出現氣溫驟降時，混凝土內部與外部就會形成較大的溫差，從而使裂縫產生機率大大增加。

4.3 混凝土材料內部因素

在大體積混凝土施工過程中，除了必要提供給水泥硬化的20%的水分外，其他的水分都需要蒸發出去，若蒸發的水分大于應當蒸發的水分，就極易導致混凝土收縮現象的發生，并在外部應力作用下出現裂縫。此外，混凝土材料本身特性、摻和物、水灰比以及骨料含量也會對混凝土收縮值產生一定的影響。

4.4 地基對于大體積混凝土的約束

現階段，我國大體積混凝土建筑施工工藝大多是以整體澆筑為主，盡管這種施工工藝可以在較大程度上保證施工的完整性，但也同樣會受到地基約束力的影響。在這種地基約束力的影響下，也極易導致混凝土結構裂縫的產生。

5 大體積混凝土結構施工技術的應用策略分析

5.1 做好混凝土配合比設計工作

要想真正意義上結合大體積混凝土結構的施工特點，更好地對大體積混凝土結構施工技術進行探索應用，其中非常重要的一個策略就是做好混凝土的配合比工作。大體積混凝土配合比設計除應符合工程設計所規定的強度等級、耐久性、抗滲性、體積穩定性等要求外，還應符合大體積混凝土施工工藝特性的要求，并應符合材料、降低混凝土絕熱溫升值的要求。大體積混凝土在制備前應進行常規配合比試驗，并應進行水化熱、泌水率、可泵性等大體積混凝土控制裂縫所需的技術參數的實驗；在確定配合比時，根據混凝土的絕熱升溫、溫控施工方案的要求等，提出混凝土制備時粗細骨料和拌和用水及入模溫度的技術措施。除此之外，施工過程中還可以通過加入適當的復合型膨脹劑來對配合比進行合理掌控。

5.2 提升混凝土的運輸與澆筑質量

大體積混凝土的制備和運輸，除應符合設計混凝土強度等級的要求外，還應根據預拌混凝土供應運輸距離、運輸設備、供應能力、材料批次、環境溫度等調節預拌混凝土的有關參數。混凝土拌合物的運輸應采用混凝土攪拌運輸車，運輸車應具有防風、防曬、防雨和防寒設施。待混凝土進入施工現場后，現場施工人員應嚴格按照相應的施工工藝以及施工順序整體式澆筑或推移式連續澆筑，在澆筑時應縮短間歇時間，并應在前層混凝土初凝之前將次層混凝土澆筑完畢。層間最長的間歇時間不應大于混凝土的初凝時間。混凝土澆筑宜從低處開始，沿長邊方向自一端向另一端進行。最后，在混凝土澆筑完成后，應在最短的時間內完成相應的振搗操作，宜采用二次振搗工藝，在振搗過程中科學合理地使用振搗器完成振搗操作。

5.3 合理控制溫度應力

導致大體積混凝土結構出現裂縫的主要原因是受溫度應力的影響，因此，合理控制溫度應力是保證大體積混凝土結構施工技術應用水平提升的重要因素。在這一過程中，施工單位要做好水泥摻和量和澆筑溫度控制這兩方面的工作。首先是水泥摻和量的控制，主要是通過降低水泥摻和量的方式來有效降低水泥水化熱，對混凝土內外溫差進行控制，防止裂縫產生；其次是混凝土澆筑溫度的控制[2]。炎熱天氣時宜采用遮蓋、灑水、拌冰屑等降低原材料溫度的措施，盡量避免高溫時段澆筑混凝土；冬季澆筑宜采用熱水拌和、加熱骨料等提高混凝土原材料溫度的措施，在此基礎上有效預防混凝土裂縫的產生。

5.4 加強施工過程中的質量控制

相比于普通混凝土，大體積混凝的施工一般來說較為復雜，且在實際的施工過程中，由于受不同因素的影響，如振搗、澆筑工藝等，極易給施工質量帶來諸多不利影響。

5.5 做好大體積混凝土的后期養護工作

后期養護工作是混凝土施工過程中非常重要的一項工作，也是保證混凝土施工整體質量的重要策略，尤其是大體積混凝土，在每次混凝土澆筑完畢后，除應按普通混凝土進行常規養護外，還應及時按溫控技術措施的要求進行保溫養護。在這一過程中，施工單位應首先對已經澆筑完成的大體積混凝土進行二次振搗和抹壓，以此來保證混凝土表層的平實度；其次，在保溫養護中，應對混凝土澆筑體的里表溫差和降溫速率進行現場監測，當實測結果不滿足溫控指標的要求時，應及時調整保溫養護措施。最后，還應根據實際的環境以及地區位置選擇合適的養護時間，一般來說，大體積混凝土理想養護時間為澆筑后10h，養護時間為4周，但是在實際的養護過程中，還需根據施工現場的實際情況來確定具體的養護時間。

綜上所述，大體積混凝土結構施工往往具有體型大、鋼筋密、結構厚、混凝土使用數量多、對施工標準要求較高等特點，因此，在大體積混凝土結構施工過程中，只有結合其自身特點，根據具體的項目施工要求，采取相應的措施合理地對大體積混凝土施工技術進行應用，才能保證大體積混凝土結構施工的整體質量，促進相關技術的長效發展。