房屋建筑大體積混凝土施工質量控制技術

文/楊麥利 西安建工第一建筑集團有限公司 陜西西安 710065

1、引言

近年來，隨著公眾對房屋建筑生產、生活功能需求的增加和城市地塊的緊缺，房屋建筑不斷朝著大型、高層方向發展，由此帶來的大體積混凝土施工已經成為近年來房屋建筑工程施工常態。相對于其他小構件混凝土來說，由于一次性澆筑施工的混凝土體積大，混凝土水化熱釋放多且集中，混凝土內部溫度上升快，若無法及時散熱，很容易形成內外溫度梯度差，進而產生溫度收縮裂縫，影響混凝土結構的力學性能和耐久性，需要引起格外注意。本文基于多年的房屋建筑工程施工管理工作實踐，談談如何控制房屋建筑工程大體積混凝土施工質量的技術措施。

2、房屋建筑大體積混凝土施工特點

顧名思義，大體積混凝土是指結構體積較大的混凝土，構件最小幾何尺寸通常在1m以上，常見于房屋建筑工程基礎、大型橋梁承臺、大型設備基礎、大壩、機場道面等[1]。和普通混凝土結構相比，大體積混凝土一次性澆筑的混凝土方量大，單位時間水泥水化熱釋放集中，混凝土內部溫度上升迅速，容易使混凝土產生過大的內外溫度差，進而形成很多微小的溫度收縮裂縫，影響混凝土結構物的力學性能。

3、房屋建筑大體積混凝土施工質量控制關鍵技術

3.1 優選原材料

混凝土凝結過程中的溫度主要來源于水泥水化反應，而單位時間水化熱過多是大體積混凝溫度開裂的根源。因此，為了盡可能降低大體積混凝土水化熱，應優先選擇水化熱較低的水泥，并且合理控制水泥用量，可以用粉煤灰替換一部分水泥以降低水泥用量；必要時添加外加劑，以降低大體積混凝土水泥用量，提高混凝土整體性能[1][2]。此外，在選擇大體積混凝土集料時，應選擇性能優質的中粗砂，過細的砂會增加混凝土的比表面積，加速水泥水化反應，使單位時間混凝土內部水化熱過大，不利于大體積混凝土散熱。

3.2 優化配合比

為了盡可能降低大體積混凝土單位時間釋放的水泥水化熱，必須做好混凝土的配合比設計。一般來說，需要單獨設計大體積混凝土的配合比并不斷優化，待上報監理工程師審核通過后方可實施。在優化大體積混凝土配合比時，可以通過以下方式來達到降低混凝土水化熱的目的，一是用粉煤灰代替部分水泥，以降低水泥用量，一般來說應盡量控制大體積混凝土水泥用量在300kg/m3以內；二是選擇優質粗集料，粗集料的粒徑應控制在40mm以內，且嚴格控制集料含泥量；三是選擇優質中粗砂，合理控制砂率，一般來說應控制大體積混凝土砂率在 40%-50%；四是適當選擇外加劑，如添加一定量的緩凝劑、減水劑等，以有效控制大體積混凝土單位時間釋放水化熱的總量，提高大體積混凝土綜合性能。

3.3 加強施工過程質量管控

加強對大體積混凝土施工過程的質量控制，尤其是做好大體積混凝土的澆筑、振搗、養護工作對于有效控制大體積混凝土溫度開裂，提高混凝土施工質量具有重要意義。

與普通構件混凝土不同，大體積混凝土施工一般采用連續分層澆筑分層振搗的施工工藝，以加快混凝土內部水化熱擴散，防止核心區域混凝土水化熱過高，混凝土溫度梯度過大。

在進行大體積混凝土分層澆筑施工時，應把控好混凝土的澆筑厚度、方向和順序，一般來說，應根據混凝土輸送方式的不同區別控制澆筑厚度，當采用泵送方式輸送混凝土時，應控制分層澆筑厚度在60cm以內；當采用非泵送方式輸送時，則應控制在40cm以內；同時混凝土澆筑施工應由遠及近、薄層澆筑、循環推進，混凝土澆筑和振搗應盡可能做到連續施工，以避免混凝土分層之間出現氣泡、施工縫等[3]。

混凝土澆筑施工完成后應及時做好保濕或保溫養護，這對大體積混凝土尤為重要。一方面是為了減小混凝土內外溫差，防止構件出現早期溫度開裂；另一方面是為了確保混凝土后期強度的形成，提升大體積混凝土構件整體力學性能。保濕養護主要是針對外界溫度較高的施工時段，保溫養護則適用于外界溫度較低的時段，養護的目的都是盡可能減小大體積混凝土構件內外溫度梯度差，防止混凝土出現早期溫度收縮開裂，影響構件承載能力和長期耐久性。

3.4 控制大體積混凝土溫度開裂的其他措施

除了優選材料、優化配合比、加強對混凝土施工過程質量管控等措施可以有效控制大體積混凝土水化熱，降低大體積混凝土溫度開裂風險外，還可以采取以下一些措施來控制大體積混凝土溫度開裂。一是對大體積混凝土結構進行合理配筋，為了提升混凝土構件的抗裂性能，可以在構件內部配置抗裂鋼筋，抗裂鋼筋配置應遵循細而密的原則；二是可以在大體積混凝土構件內部設置冷卻管，混凝土澆筑施工時，通過向導管內注入冷卻水來降低混凝土內部的水化熱，進而減小混凝土內外溫差；三是對構成混凝土的原材料進行遮蓋降溫處理，以降低混凝土出廠溫度；四是合理選擇大體積混凝土施工時間，為了盡可能降低大體積混凝土內部溫度，宜選擇在一天溫度較低時段進行混凝土澆筑施工。

結語：

房屋建筑工程中大體積混凝土部位通常是基礎等重要部位，其施工質量將直接關系到房屋建筑工程整體力學性能和耐久性，需要引起格外注意。為了有效控制大體積混凝土施工質量，應建立涵蓋設計、施工、監理、養護等全過程的質量監管體系，多管齊下，以確保大體積混凝土結構施工質量。