建筑工程大體積混凝土施工研究

陳曉偉

（山西建筑工程集團有限公司，山西 太原 030000）

1 建筑工程大體積混凝土施工現狀

1.1 三種深度不同的裂縫

大體積混凝土按施工后形成裂縫深度的不同，通常分為表面裂縫、貫穿裂縫及深層裂縫三種。1）表面裂縫：大體積混凝土因體量大，水化熱高，導致混凝土內部溫度非常高，而混凝土表面因接觸空氣溫度下降快，通常會形成較大的內外溫度差，內部壓應力和表面拉應力同時作用，當拉應力超過混凝土自身的抗拉強度時就會產生表面裂縫，但內部結構通常都是完好的。2）貫穿裂縫：混凝土在強度增長的同時，內部溫度也會逐漸降低從而引起收縮，再加上由于混凝土中多余水分蒸發、碳化等原因，同時大體積混凝土周邊環境的約束導致無法自由變形，因而產生溫度拉應力，當拉應力大于混凝土本身的抗拉強度時，就切斷了結構面產生貫穿裂縫。3）深層裂縫：原理同貫穿裂縫，僅部分切斷了結構面，也有一定的危險性。

1.2 冷縫及泌水等過程通病

施工冷縫、泌水等問題主要是施工過程中因施工工藝沒操作好導致的質量通病。大體積混凝土在分層澆筑時，通常要保持下層混凝土被上層混凝土覆蓋之前溫度降至最低，使水化熱盡快散失，但停頓時間如果超過下層混凝土初凝時間，就會導致施工冷縫。另外上下層停頓時間比較久，通常會產生泌水現象，這種質量通病比較常見也不好避免，一般都需要及時處理。

1.3 蜂窩、漏筋、孔洞、夾渣等其他質量通病

蜂窩、漏筋、孔洞、夾渣等其他常見質量通病產生原因與普通混凝土澆筑時一樣，均是在施工過程中材料、施工工藝、施工操作等因素未把控好造成。

2 建筑工程大體積混凝土施工

2.1 工藝流程

預拌混凝土→場外運輸→場內運輸→混凝土分層澆筑→混凝土表面處理→保溫保濕養護→拆模

2.2 原材料及設計方面措施

1）水泥和外加劑。優選水化熱較低的水泥，建筑工程選用41.5R普通硅酸鹽水泥。另外，在混凝土中摻入適量的緩凝減水劑，使混凝土攪拌時在不增加用水量的前提下增加坍落度，提高流動性，可有效減少泌水現象。除此之外，還可以延緩水泥水化放熱，從而降低因放熱引起的溫度應力，避免產生裂縫。

2）摻合料。建筑工程摻合料選用粉煤灰，質量應符合國家有關標準規定。粉煤灰呈球形狀能起到潤滑作用，可有效改善大體積混凝土的泵送和攪拌性能。

3）粗、細骨料。經與商混公司協商，建筑工程粗骨料盡量選用5～31.5mm且級配良好的碎石，細骨料采用中砂，砂、石含泥量應分別小于3%和1%，使用前應減少暴曬，并用涼水適當沖洗降低攪拌溫度。

4）混凝土設計齡期。建筑工程底板混凝土采用商品混凝土，強度標號為C35，抗滲等級P6（后澆帶C40P6并摻加膨脹劑）。會同建設單位、設計單位和監理單位等多家單位召開專題協商會，設計變更商品混凝土采用45d設計齡期代替原28d設計齡期，從而在保證強度增長的同時推遲溫升速度。

5）由于大體積混凝土內的鋼筋彈性模量比一般混凝土的彈性模量高10倍左右，當大體積混凝土的溫度拉應力大于混凝土本身的抗拉強度產生裂縫時，鋼筋受到的拉應力還很小。因此，在建設、設計等相關單位同意下，在一些容易開裂的部位增設分布鋼筋，能有效提高混凝土的抗裂性能。

2.3 施工技術要點

1）施工準備。為保證混凝土的澆筑質量，施工前應進行詳細的施工技術交底，層層落實到操作和監管調度等相關責任人，并有相應的應急預案。為降低混凝土入模及澆筑溫度，建筑工程澆筑時間安排在氣溫較低的傍晚，澆筑前對鋼筋、模板表面進行灑水降溫。由于混凝土量大，澆筑時間長，現場設置臨時指揮調度小組，澆筑時專人負責實時與混凝土供應商塔臺聯系，既要保證足夠供應量也要保證供應速度。另外場地也要提前規劃，避免現場交通過于混亂，施工中有混凝土泵送管爆管、停電及嚴劣氣候等不穩定因素，要有預案發生時能及時給予處理。

2）施工過程控制。建筑工程純地下室底板厚度為300mm的部位采用一次澆筑到位，主樓承臺及局部地下室底板厚度400mm的部位采用分層澆筑，再二次振搗的施工工藝。施工時保持下層混凝土被上層混凝土覆蓋之前溫度降至最低，使水化熱盡快散失，但又必須在下層混凝土初凝前及時澆筑，不得產生施工冷縫。振動混凝土時，振動器應快插慢拔，保證澆搗密實到位。汽車泵管輸送不到位的地方，及時用布料機或者塔吊配合施工，不得停頓。同時采用二次振搗的方法，安排專人負責記錄底板各部位混凝土的澆筑時間，待此部位混凝土澆筑完成6～7h后即將初凝前 （初凝時間為8h），對混凝土進行再次振搗，有利于混凝土密實度的增強，減少內部裂縫問題。

3）混凝土泌水及表面處理。在各部位模板上應設置泄水孔，安排專人負責混凝土泌水排除工作。及時處理澆筑時產生的泌水，有利于防止粗骨料和水泥砂漿上下分離而產生收縮裂縫。表面處理流程如下：底板標高控制→初凝前一次找平并抹壓→臨時覆蓋塑料膜→混凝土終凝前1～2h掀膜多次抹壓→鋪蓋一層塑料薄膜+一層麻袋+二層草簾子。