建筑工程中大體積混凝土結構施工技術研究

王玉寶

（甘肅隆峰建設集團有限公司，甘肅蘭州 730060）

0 引言

我國建筑行業隨著社會的高速進步獲得了廣泛的發展空間，這些年各地區經濟社會發展都離不開建筑行業的支持，建筑行業在此過程中也不斷積累資源經驗，提升專業素質和研究新的管理模式。在施工工藝角度來講，大體積混凝土可以有效控制施工工期，面對特定施工對象是具有較好的成型效果，因此近些年大體積混凝土結構件的設計和建造數量很多。隨著國家相關部門對于建筑施工行業的規范標準嚴格要求，目前建筑行業在各項施工質量把控上都面臨著更高的要求，大體積混凝土在目前我國建筑施工環節中有廣泛的應用，所以也是被重點考察的一類結構技術。與一般混凝土技術相比，由于大體積結構件投入的混凝土材料數量多，澆筑規模大，澆筑難度和質量把控的難度也相應提升，在過程中溫度控制成為決定大體積混凝土是否能夠順利成行的關鍵，在具體施工時，不同施工企業由于施工人員工作經驗相應輔助設備配套以及材料自身質量等環節的因素影響，造成大體積混凝土結構件質量良莠不齊。

1 大體積混凝土結構的概念

所謂的大體積混凝土結構是相對于普通正常規格的混凝土結構進行定義的，此類混凝土結構物的幾何體積一般要大于1m3，大體積混凝土在現代建筑領域有廣泛的應用，但其質量控制卻一直無法得到突破性的進展，大體積混凝土結構件質量由材料自身的物理特性所決定，隨著材料構建的體積增大，混凝土結構件內外溫差會更加明顯，在水化熱的影響下，內部溫度會始終高于混凝土構建的外部溫度，在溫差作用下就會導致膨脹或收縮，引起混凝土結構間結構部位的破壞，造成內部結構失衡，表面出現裂紋或出現通體裂縫的情況。大體積混凝土由于體積過大，表面系數不高，但內部溫度升溫速度極快，而且由于混凝土結構不適合進行溫度傳導，內外溫差會持續存在，必須有外力作用來強制降溫或控制溫度變化速度，使結構件的內外部材料溫度能夠保持一個相對的穩定狀態。對大體積混凝土構件就溫度問題進行控制，首先需要工作人員具有相應掌握溫度應力變化情況和內外溫差變化情況的檢測手段或者經驗推導基礎。

2 建筑工程中大體積混凝土產生質量問題的原因

2.1 水泥水化熱

大體積混凝土具備結構斷面較厚、表面系數較低的特征，因此在施工時，水泥水化熱易聚集在大體積混凝土內部，同時由于混凝土材料自身的散熱性較差，溫度無法迅速排出，造成內部溫度高，外部溫度低此時如果不經過及時的養護內外溫差會持續存在而且隨著外部環境溫度的劇烈變化會進一步拉大，兩者之間的溫差造成內外溫差所產生的熱脹冷縮現象更加明顯。需注意的是水泥材料產生的水化熱與水泥的種類和具體的用量有關，不同規格水泥在成型過程中其水化熱的釋放能量是不同的，另一方面，混凝土存放時間的長短也會決定水化熱的最終釋放規模，一般水化熱的釋放規模與存放時間長短成正相關。也就是說如果不對混凝土存放時間進行控制，其內部水泥的水化熱效應會持續進行，造成內外溫差的長時間存在。

2.2 外界溫度變化

除了混凝土結構內部，由于材料凝結過程中產生水化熱的因素以外，外部自然環境下的溫度變化情況，也會對大體積混凝土內外溫差造成影響。在混凝土構件施工過程中，其澆筑的速度用量都要考慮到外部實際環境氣溫，如果出現氣溫驟降情況時，就會導致內外部溫差隨之拉大。混凝土結構內外的溫差變大會對混凝土性能的各個方面都造成影響，其影響機理為外部溫度突然變化，導致原本就不穩定的內外溫差會持續拉大，在劇烈的溫差效應下溫度應力會越來越高。一般情況下，技術人員為了保證混凝土構建能夠符合使用需求和相關質量標準，都會采用多種方式，對內外溫差進行量化檢測，并在可控范圍內采取一系列手段來減少溫度應力對于結構內部所造成的影響和破壞。

2.3 混凝土的運輸

現在很多施工現場為了節約，工作時間，都會選擇商用混凝土，這樣一來就可以減少在混凝土預制攪拌過程中所需花費的時間，但是在運輸過程中，如果運輸人員未對混凝土性質有所了解，在運輸過程中采取不利于混凝土質量穩定的方式，就會造成混凝土出現積淀現象。一般混凝土積淀是由于長時間運輸所導致的，所以要控制混凝土的運輸距離，使其在一個可控范圍內，避免長時間處于運輸狀態，同時在運輸過程中要持續進行混凝土攪拌，防止凝固積淀。靜置時間過長會導致混凝土材料出現稀釋，直接影響到后期混凝土結構件成型的強度。同時在運輸過程中，外部氣溫也是一個會影響到混凝土到場效果的重要因素，如果處于高溫天氣進行混凝土運輸時，就要盡可能避免長距離長時間運輸，而且要在混凝土罐車表面附加降溫裝置，避免出現高溫對混凝土漿液造成的影響。

3 大體積混凝土施工要點

3.1 大體積混凝土的澆筑

大體積混凝土一般除了表面積大以外，其澆筑厚度也要超過一般的混凝土構建，為了保證混凝土材料分布均勻，也為了方便后期工作人員對其進行的振搗效果能夠有較好的實現。一般在施工現場都會對大體積混凝土構建采取分層澆筑的方式，并且依照施工技術規范和工序規定進行細節調整選用不同的澆筑方式，但一般面對大體積混凝土構件時，都會選擇推移澆筑的方式。在澆筑過程中要嚴格按照提前的定點放線來進行，并注意施工縫的合理設置，正確發揮各個環節施工質量，控制工作的作用是其共同服務于混凝土構件成型質量把控的目的。

具體的施工過程中能夠對大體積混凝土澆筑效果產生影響的方面，主要有具體操作層面和材料自身屬性兩方面。其中后者能夠根據提前對制備樣品進行檢測試驗，大體上掌握混凝土進場材料的性質和特點，當然具體澆筑過程中，還是需要施工管理人員和作業人員對澆筑時混凝土的各種表現進行仔細觀察，判斷混凝土是否過稀，以控制具體的澆筑節奏和速度，當實際進場的混凝土材料明顯不滿足施工作業需求，或在澆筑進行過程中，突然發現混凝土材料已經不滿足施工作業時，要根據具體情況和施工要求，來酌情判斷是否要立即停止混凝土澆筑或采取添加外加劑的方式，提升某方面的混凝土材料性能，是混凝土構建一次澆筑完成。所有的判斷都要基于現場實際情況來進行，在此處無法給出一個標準答案，只能寄希望于施工管理人員具備相應的判斷能力和決策水平。而對于操作過程，則可以通過嚴格遵守相關操作流程要求，并根據技術部門所設置的施工紀要來進行相關作業的實施。這對大體積混凝土進行澆筑時，為保證質量只要不是工期非常緊張或有其他特殊情況，都會采用分層澆筑的方式，而且會對每一層的澆筑厚度進行規定，具體的數值視現場實際情況為準，但一般情況下不會超過600mm。

在澆筑過程完成后，就需要進行混凝土材料的震蕩，要根據不同混凝土等級選擇合適的正道裝置，根據澆筑的具體要求，對震倒的方式和輔助工具進行配置和操作，在進行混凝土澆筑和震蕩過程中，現場管理人員必須抵近管理，第一時間對操作人員的作業內容是否符合標準和現場實際要求做出判斷，及時干預，控制混凝土澆筑和振搗工作的質量，尤其是對于大體及關鍵部位混凝土構建的澆筑，技術人員和現場管理人員必須要抵近知道，務必要一次成型。除具體操作的控制以外，還要對必要的澆筑間隔時間進行控制，雖然大部分施工建設項目都會面臨很緊張的工期，但是在關鍵部位的等待時間分配上絕對要遵循客觀規律不能單憑個人經驗主義做出判斷，要以現場實際情況為主，以相關技術規范作為操作的指導，并且在現場管理的過程中不斷摸索，經驗總結，相應的教訓，提高作業管理人員的專業水平。

3.2 大體積混凝土的溫度控制

在面對大體積混凝土澆筑作業時，技術人員要及時對混凝土溫度進行測量和記錄，并將其作為后續施工的理論依據，結合現場實際情況，采取合適的養護措施，確保混凝土構件成型后的質量和強度都符合設計要求。

在溫度的測量時可以采用電阻性溫度計，該類溫度計一方面可以使得技術人員高效定位測量點，另一方面也提高了測量結果的準確程度。此外，大體積混凝土的養護對于其溫度控制也至關重要，一般來說應養護至少15d，并采用濕養的方式，以此控制混凝土的溫度應力在允許范圍內。

4 結語

大體積混凝土結構件在近些年出現的概率開始大幅提升，這主要是結合當前更加專業的施工輔助設備的裝備數量增加和施工要求的轉變所產生的。大體積混凝土結構件在過去之所以沒有被大規模采用，就是由于當時缺乏有效的溫度測量和控制手段，并且由于現場施工管理缺乏規范性，導致很多具體的操作無法有效進行，隨著近些年國家對建筑企業的規范化管理和相關技術管理人員的成熟大體積混凝土構建，有了更好的質量控制機制。