房屋建筑工程中大體積混凝土施工技術

盛凱鋒

（上海住總集團建設發展有限公司，上海 200011）

0 前言

現階段，在房建工程施工中，大體積混凝土應用必不可少，有著無可代替的地位和作用。但是在實際工作中，受到多方面因素的限制和影響，導致存在多個技術難點，讓工程施工變得復雜煩瑣，為作業人員加大施工難度。一旦出現質量問題，會嚴重影響到大體積混凝土的使用效果，而且也會對房建工程整體造成難以修補的損害。所以必須要做好大體積混凝土技術分析工作。在施工前，需要準備大量的混凝土，為確保施工順利進行，需要對施工縫嚴格把控，最到一次澆筑完成。另外，還要做好后續的養護管理工作，防止出現混凝土裂縫。

1 大體積混凝土的特點

1.1 結構特點

一般情況下，大體積混凝土施工要求體現在兩方面：①施工整體要求比較高。因為大體積混凝土結構經常應用在一些大型建筑工程中，所以會涉及筏板基礎、箱形基礎等工程，所以建筑單位在施工中就需要注意不可以在頂部預留接縫，而且要保證澆筑工作一次完成；②大體積混凝土結構通常處于地下，其主要作用就是支撐和承載。同時，由于大體積混凝土結構受到外界因素的干擾較小，所以對于滲透性有著極高的要求，建筑企業還要考慮水化熱和防水性能等。由于大體積混凝土使用性能和應用位置存在差異，所以施工技術和施工流程也各有不同。

作為項目承包單位，應該熟練掌握多種施工技術，面對不同的情況采取相應的措施，進而滿足大體積混凝土的建設需求，提高工程質量。比如，在大型儲罐罐底大體積混凝土施工時，需要先進行冷循環水管道預埋，之后對分區塊進行持續澆筑。而在一些大型混凝土施工中，可應用直接垂直布設的方式，選用管徑為50 的水煤氣鋼管，將間距控制在800mm 左右，根據梅花布點，在澆筑混凝土或者注水時可以進行拋擲毛石等方式來降低溫度，避免混凝土出現裂縫。

1.2 施工特點

混凝土材料強度高、來源廣泛以及便于進行大規模施工的特點使其在建筑施工中得到非常廣泛的應用。然而使用混凝土材料澆筑某些大體積的建筑物結構時容易因為其水化生熱作用而產生施工裂縫，此類問題的發生導致施工難度進一步增加且工程質量的控制也變得更加困難。該施工的特點是混凝土材料的使用量大、施工材料的質量控制要求高、澆筑過程的控制點多以及養護要求比較高等。

1.3 溫度影響

在一定的空間內澆筑厚度和體積都比較大的混凝土材料，會導致內部因為水泥材料的水化生熱作用而產生較大的熱量積累，而這些熱量產生的顯著危害，是混凝土結構在澆筑完之后且還沒有凝固之前會產生一定程度的熱脹冷縮作用，由此產生的內部應力會由內而外地擴展并對大體積混凝土結構產生作用，如果混凝土材料的抗拉強度不能承受這些膨脹作用力，就可能導致其整體結構出現大范圍的裂縫，很難治理。

2 大體積混凝土施工技術措施

2.1 材料的控制

首先，大體積混凝土施工容易受到水泥水化放熱作用影響的客觀情況，要求建筑施工單位在進行混凝土配置時要適當減少水泥的用量。這一操作的基本前提是混凝土材料凝結后的強度要符合圖紙的設計要求，通常在實際施工過程中可以通過增加混合料以及添加劑的方法來盡可能降低水泥的用量。在開展大規模施工之前應該對各種材料的配比進行試驗并檢測其放熱強度、混凝土的凝固強度是否符合設計要求。另外，在水泥材料的選擇方面還應該選擇水化生熱比較少的中熱硅酸鹽水泥或者礦渣硅酸鹽水泥，在混凝土材料中加入緩凝劑之后可以有效地推遲其初凝時間并在這一過程中將水泥水化產生的熱量散去，進而避免裂縫的形成。

2.2 科學設計配合比

城市地區大量修建的高層商業建筑和民用住宅導致建筑物結構強度方面的要求不斷上升，而汽車站、地鐵車站以及火車站等人流密集的公共建筑業對結構的強度、抗震性能等提出了非常高的要求。所以在實際工作中，建筑單位需要選擇具有一定資質的材料供應商達成合作，向商混站提供有關于大體積混凝土的強度參數，之后由商混站實驗室來對混凝土進行出書試配，并測試其抗壓強度，一般將測試期限設定在60d，通過反復測試，明確最終的水泥用量。另外，在測試過程中，需要結合混凝土施工的實際情況以及施工方案來對水泥發生水化熱反應后的溫度最高值進行預估，經過計算得出最高溫度下的應力。若抗壓強度滿足設計要求，表明該施工方案比較合理。相反，如果試驗結果與實際存在偏差，那么需要重新進行估算。例如，應用粉煤灰或者普通硅酸鹽水泥時，在工藝流程、水化熱穩定降低方式以及提高抗壓強度等方面有著細微差別，但是其共同的目的就是提高整體的抗壓強度，避免出現混凝土裂縫。

2.3 混凝土溫度控制措施

（1）即使采用了一系列的降溫措施還是難以完全避免混凝土材料水化之后產生的熱量對其施工質量造成影響，通常在開展此類施工時可以將混凝土澆筑作業安排在清晨或者傍晚等溫度比較低的時段內，這樣就可以利用比較低的環境溫度來促進混凝土內熱量的散發速度。

（2）在存放配置混凝土所需的骨料和砂子時應該采用搭設遮陽棚、覆蓋濕麻袋或者灑涼水等措施來降低其溫度，混凝土中的石子和砂子比重非常大，控制這些材料的溫度自然可以有效地降低混凝土內部產生的熱量以及膨脹效應。

（3）建筑施工單位在使用混凝土泵車開展澆筑作業時需要采取一定的措施來降低泵管內部的溫度，例如，可以在泵管內設置草袋并灑冷水來降低其內部溫度。

（4）在澆筑的過程中可以將測溫裝置和冷卻水管預制在大體積混凝土結構中并通過測溫裝置來掌握混凝土材料的內部溫度，將這一數值與混凝土材料的表面溫度進行對比，如果超過了規定的范圍就應該通過事先預預置的冷卻水管將冷水送入混凝土結構內部，實現降溫。

2.4 溫度測量

為了有效地控制大體積混凝土中的溫度還需要在混凝土澆筑時預先設置好溫度傳感器，在這一類測溫工作中通常會使用電阻型溫度計對大體積混凝土進行分塊分區測量。為了防止在測溫中產生遺漏還需要將大體積混凝土進行合理的分塊并做好標記，然后再根據混凝土結構內外部的溫度差異進行適當的降溫控制。

2.5 模板工程

混凝土材料的密度大并且大體積混凝土結構施工中一般需要一次性澆筑大量的混凝土，根據混凝土結構的幾何形態采用鋁合金模板或者木模板對混凝土材料進行形態固定是非常重要的一道工序。金屬模板的優點是密封性好、強度比較高以及不易產生漏漿，但是這種模板的一次性投資成本比較大，在實際施工中可以將傳統的木質模板和金屬板配合起來使用。

2.6 澆筑施工

①如果混凝土材料的運輸時間太長就可能導致其在運輸時出現離析以及骨料沉降等問題，將混凝土材料的配置場所設置在距離澆筑施工區域比較近的地方是減少運輸時間和確保混凝土質量的重要措施，施工過程中需要通過合理安排運輸車輛以及做好運輸調度來持續的供應混凝土；②大體積混凝土結構澆筑作業面的厚度大、面積大的特點容易導致材料中的氣泡不易排出，進而在其內部形成質量缺陷。通常在進行此類施工時選擇分層澆筑和分層搗實的方式來控制每一次的澆筑厚度，并促進氣泡的順利排出，通常每一層的澆筑厚度控制在30~40cm；③如果前后兩層混凝土在澆筑時存在過大的時間差就可能導致下層混凝土已經達到初凝條件而上層才開始澆筑，其帶來的質量缺陷是上下兩層混凝土之間形成冷施工縫，由此可見在分層澆筑時要控制好前后兩次操作的時間差；④混凝土振搗施工可以將混凝土材料之中的氣泡排出并使其中的骨料和水泥形成合理的分布，提高澆筑質量。具體操作需注意以下幾點：①振搗棒插入混凝土的深度應該超過上層混凝土的厚度，這樣可以保證上下兩層混凝土在結合面處形成高質量的融合；②在控制好振搗時間的前提下采用快插慢拔的方式來有效排除混凝土中的氣泡；③振搗之后會在混凝土澆筑層的表面形成一層比較厚的水泥漿而且容易因此產生表面不平整的問題，因而在振搗結束之后應該使用木措板對表面水泥漿層進行反復的壓實和平整操作。第五，澆筑作業中應該通過準備備用機械來確保澆筑過程不會因為個別機械出現故障而中斷，一旦中斷時間過長就可能造成前后兩次澆筑面上形成冷接縫。

2.7 混凝土養護

①混凝土澆筑完成之后需要立即采取架設鋼管圍欄等維護措施來對其進行保護，防止人員踩踏或者車輛通行對其造成破壞；②混凝土澆筑完成之后容易在溫度或者風力的作用下形成表面水分的快速流失并形成裂縫，因而在養護階段需要采取有效的措施來避免此類問題的發生。比較典型的養護方法是在澆筑完成的混凝土結構表面覆蓋塑料薄膜并輔之以灑水的措施。

3 結語

隨著當前大體積混凝土施工技術的不斷改進，使其可以不斷的應用于建筑施工，并且在提高中國建筑業的施工效率和企業競爭力方面發揮著積極作用。混凝土技術的理論和研究不斷加強，一些新的施工方法和新技術也得到不斷的應用，對于有效解決大體積混凝土施工的缺陷具有重要意義，促進行業的快速發展。