房建大體積混凝土施工技術

姜勝明 德州華遠集團有限公司

一、概述

（一）大體積混凝土的特點

由于建筑結構形式、工程規模、鋼筋結構、荷載條件和變化范圍以及對鋼筋混凝土性能的要求程度等諸多因素，建筑結構中的大體積混凝土結構砌塊不同于其他傳統的水利工程系統砌塊和其他水電建筑結構。與中國普通木結構建筑工程中最常用的各種大體積混凝土砌塊相比，普通水泥砌塊的體積通常會變得更小、更薄；鋼筋連續整體構件的混凝土澆筑強度性能要求一般應高于普通鋼筋構件；因此，每平方米鋼筋混凝土的水泥用量一般應較大，混凝土結構總體設計中使用的混凝土強度應相對較高；混凝土結構空間通常可設置在建筑內部、地下空間或地上半空間的地下，受建筑內部外部條件的各種變化和影響。此外，計算結構強度等級、準確計算和測量砌體結構的混凝土溫度值系數以及計算混凝土溫度應力系數的最基本技術方法往往與工程建設實踐中使用的方法大不相同。在建筑工程實例分析中，采用一般面積計算的鋼筋混凝土的計算通常不同于普通鋼筋混凝土的計算。一般地區鋼筋混凝土結構的混凝土體積過大，結構變形系數大，工程條件比較復雜。設計要求采用室內現澆混凝土。結構的整體承載力往往不能通過室內混凝土靜力平衡試驗來確定，工程安裝現場施工作業質量的質量檢驗方法和技術管理要求也普遍較高。

（二）大體積混凝土施工技術的基本原則

（1）合理配備原則。在整個建筑設計中，混凝土澆筑施工是最后一個重要環節，所以通常采用試拼模板的施工方法，重新確定水泥混凝土材料的重量配合比，從而在整個過程中完成所有混凝土澆筑施工，但不限于此，我們應盡最大努力嚴格遵守各種相關技術的相關設計和規范。此外，我們應該充分注意最大限度地使用普通水泥材料。根據中國以往成功的施工經驗，我們為實際使用的水泥材料平均總量建立了這樣一個最基本、最有效的計算參考標準，每立方米水泥平均用量為450kg。為了避免混凝土結構施工過程中出現局部裂縫的嚴重地質條件，確保整體建筑質量，必須嚴格按照本施工標準的要求使用優質水泥。此外，鋼筋混凝土基礎的配筋溫度合理分配也是鋼筋混凝土基礎施工標準中的一個非常重要的控制步驟。為了保證結構施工過程的質量，必須保證混凝土加筋基礎的施工溫度始終不變。（2）保溫原則。為了保證整棟房屋大體積混凝土結構的施工更加安全、科學、有效，在分析整棟房屋大體積混凝土施工時，需要特別注意以下兩個方面：第一，應充分、清晰地判斷砌體施工過程中內外環境的微小溫差變化和砌體溫升后的壓力峰值；第二，在實際計算砌體溫度膨脹的膨脹應力值和砌體溫度變形的收縮應力峰值時，應完全根據各建筑物砌體的實際施工設計進行計算。此外，施工單位需要更加注意建筑整體構件的材料選擇、施工和質量要求。

二、房屋建筑大體積混凝土施工技術

（一）材料控制

大體積混凝土適用于水化熱較低的水泥，因為混凝土充分釋放了足夠的水化熱，并出現溫度裂縫。加氣混凝土構件中使用的粗砂骨料，應嚴格選用粒徑較大、級配系數較好、強度較高的砂石材料，以有效控制和防止加氣混凝土的收縮變形，并有效控制有害懸浮物含量和泥漿含量。對于加氣混凝土系統運輸的中細骨料，應在充分連續泵送和均勻混凝土的基礎上，適當選擇中粉砂漿或中細噴砂，以有效減少表面積、孔隙率和水泥消耗。此外，還應降低水灰比，適當添加外加劑，以改善混凝土的和易性，顯著提高混凝土的抗拉強度。

（二）大體積混凝土比例

如果確保能科學、合理、有序、安全地使用這種大體積混凝土，同時建造各種建筑構件，另外兩個最重要的技術先決條件之一是如何使這種大體積混凝土具有充分合理的建筑材料配合比，并能得到適當合理的控制，還需要包括并考慮各種特殊結構混合中使用的特殊材料的一些特殊和合理的選擇控制條件，以及一些特定材料的配合比控制比例，例如限制各種特殊添加劑、混合物和水泥的使用。以如何減少混凝土水泥的使用為例，為了最有效地減少其水化損失，我們可以通過更科學的設計，合理有效地減少建筑混凝土水泥的使用。一般來說，在正常工作條件下，有關部門的設計人員經常根據需要定期對一些建筑混凝土構件進行抗壓或屈服強度的耐久性試驗。一般來說，試驗時間可以維持在大約每60天和每小時一次，這種大體積混凝土結構中的混凝土耐久性和抗壓強度的耐久性試驗通常需要重復幾十次，以便更經濟地確定或減少水泥混凝土結構的水泥消耗，有效且合理。在混凝土試驗和施工過程中，首先要根據當時混凝土試驗和施工階段各方面的分析，以及選定的水泥抗裂混凝土設計方案，合理預測和確定水泥水化溫度的最大溫度應力和應力差，然后在此基礎上進行最科學、合理、有效的數值計算，在此基礎上綜合計算出水泥最高溫度下的殘余應力。如果發現一般地區水泥混凝土的極限抗壓比強度符合規定的強度標準，實際上表明我們的混凝土抗裂混凝土設計和施工方案是最合理、最科學的，并對大體積混凝土的防裂加固起到相應的作用。

（三）混凝土澆筑

沖積壩混凝土結構材料的工程澆筑方法一般可采用分層連續澆筑和分次連續澆筑的形式。澆筑應按另一工程設計和施工技術方案的規定及本工程采用的設計施工縫條件進行。混凝土結構材料的實際澆筑厚度應根據混凝土振搗器的自重和混凝土澆筑機械的運動應力模式確定。目前，我國常用的混凝土澆筑厚度水泥的方法有兩種。泵送法澆筑混凝土時，混凝土澆筑的實際厚度范圍應適當控制在60cm以內。如采用非泵送法澆筑，厚度可在40cm以內調整，以滿足施工要求。無論是分層施工還是移動施工，施工人員都必須合理控制工程的施工時間。澆筑混凝土約3、4小時，應在砂漿初凝前振搗混凝土，同時根據混凝土高度用刮刀刮平并輕輕擦拭。混凝土分層連續澆筑的施工方法，應注意分四個階段逐層連續澆筑的原則。如果由于施工原因，無法保證在下層混凝土初始坡度按計劃完成之前進行上層混凝土的連續澆筑，則必須確保在準備連續澆筑完整的上層混凝土時，根據施工縫的處理和施工方法，先將混凝土底面鑿平，然后對澆筑面上的所有雜物進行清理和處理。仔細沖洗幾次水，盡量避免積水和濕潤，然后根據底部鋼筋混凝土和上部混凝土的厚度分層取同體積混凝土的一定比例，然后依次在混凝土外表面刷或刷一層厚的普通硅酸鹽水泥砂漿。厚度可以控制在20mm到30mm之間。最后，上部混凝土可以快速澆筑。

（四）混凝土振搗

為了進一步有效地防止澆筑混凝土的局部硬化施工過程造成混凝土裂縫，必須按照相關設計和技術要求，對澆筑混凝土材料的水灰比、含量等指標進行特別嚴格、及時的控制，合理減少已澆筑到混凝土材料中的混凝土的耗水量。在澆筑局部混凝土時，施工設計和混凝土澆筑工藝也應確保所有混凝土通過局部振動澆筑盡可能充分和徹底。這樣的設計還可以實現更進一步、更有效的控制，減少混凝土澆筑過程中混凝土砂漿跑偏或坍塌事故的可能性。在混凝土局部振搗和混凝土澆筑過程的設計實踐中，應盡可能根據混凝土現場的實際工程要求，確保現場混凝土振搗澆筑深度控制和局部振搗澆筑時間盡可能得到充分、嚴格的控制。在影響混凝土總面積的混凝土結構施工實踐中，有許多技術因素決定著結構的質量，到目前為止，我國建筑工程混凝土體系中的大部分混凝土仍然是泵送混凝土，為了有效保證大體積混凝土結構在整個施工和使用過程中的安全和結構質量，整個混凝土結構應盡可能采用機械振搗兩次，以確保從混凝土到一般結構區域混凝土的混凝土結構整體防滲性能質量有效，并符合中國現行相關法規和標準，減少了孔隙中的缺陷點和氣泡，提高了混凝土系統本身的混凝土機械強度，保證了整個混凝土系統本身具有穩定、良好、可靠和耐久的運行性能。

（五）大體積混凝土養護階段

養護階段也是大體積混凝土施工的必要階段，主要是對澆筑后的混凝土表面進行保濕養護。由于新澆混凝土強度系數低，抗彎曲變形和抗裂能力低，當環境溫度降低，保溫性能和濕度差時，表面也容易開裂，導致冷、干、凍融收縮或一些有害氣體開裂。保溫措施的基本目的是通過逐漸降低混凝土外表面溫度與其內部空間之間的最大溫差系數和混凝土外表面上的最大溫度梯度系數，防止混凝土表面裂縫的進一步發生。無論是在常溫下還是在高負溫下長期使用，混凝土表面必須事先覆蓋保溫層。常溫保溫材料是一種保溫混凝土表面，可用于緩沖外界溫度的異常變化或在降雨影響下澆筑。負保溫層可根據澆筑地點、溫差和建筑物內外環境溫差自動控制混凝土表面。但負溫保溫層必須按規定設置非滲透性防水材料覆蓋層。否則，絕緣效果就不太理想。隔熱層還具有保濕功能。如果使用高濕度砂層，則濕斷層或水砂層的濕度效應尤其顯著。保濕噴霧可用于提高鋼筋混凝土表面涂層的隔熱性和抗裂性。由于鋼筋混凝土層較厚，內部更容易氧化和加熱。這種保護過程本身也是有效控制保護層溫度變化的重要過程。注水施工完成后，及時完善注水維護工作。根據大體積混凝土的力學性能，可采用IDE技術進行養護和維護。（1）項目應定期配備專人負責全過程的跟蹤、維護和管理，按合同規范和施工程序施工，及時做好記錄，并按項目規定采取相應的維護和處理措施，并注意檢查混凝土工程中的相關問題。在固化過程中，任何問題都可以及時報告和解決。維護時間必須至少保持14天或更長。（2）由于混凝土結構的室內溫差和室內外溫度直接影響最終建筑混凝土材料的整體質量，因此必須對溫度進行感知。當表面溫度與環境溫度之差小于20時，可進行隔熱控制。適當減少或取消直接絕緣措施。

三、房建大體積混凝土施工技術管理措施

（一）減少內、外部約束力

對于大體積混凝土工程來說，溫度和基礎對其有著重要的影響。為保證大體積混凝土工程的質量和安全，除采取保濕保溫措施，減少內外溫差外，混凝土澆筑過程中還應設置砂墊層，防止混凝土裂縫。

（二）控制好溫度

水化膨脹熱可以直接有效地防止大體積混凝土裂縫的產生。因此，應盡可能減少水泥用量，以減少水化熱引起的變形和裂縫。同時，應加入適量的減水劑，以保證混凝土的強度。溫度變化對大體積混凝土澆筑有直接影響。因此，在設計和施工大體積混凝土工程之前，有必要盡量避免施工人員在室外高溫環境中進行室外施工。如果無法采取措施避免現場高溫，則應考慮采取更有效、更經濟的工程措施和方法，進一步降低現場粗略積累的混凝土表面溫度，如在混凝土表面內設置高溫循環冷卻水管系統，露天混凝土澆筑等處可定期進行冷卻和澆水，從各方面盡可能降低室外混凝土表面粗略堆積的實際澆筑溫度。

（三）提高大體積混凝土的抗裂性能

為了有效控制混凝土裂縫的最小自收縮值，應采取措施盡可能提高沖積混凝土的抗裂性。在大體積混凝土產品中加入適當的礦物添加劑，一些可用于混凝土施工設計的無機纖維材料，而在大體積混凝土結構中適當添加一些抗應力鋼筋網，可以有效提高普通沖積混凝土構件的整體抗裂性能，保證整個沖積混凝土工程產品的質量。

四、結語

總之，在一個建設項目的施工過程中，大體積混凝土的質量非常重要，它直接影響到整個建設項目的質量。因此，施工人員必須嚴格遵守施工標準和規范，專業監理人員必須控制施工質量，確保大體積混凝土結構的質量完全滿足建設工程的要求。