建筑工程中大體積混凝土結構施工技術分析

孫路

(山西三建集團有限公司， 山西 長治 046000）

1 大體積混凝土施工技術特點

1.1 技術特點

大體積混凝土結構的斷面尺寸＞1m， 且最高溫度和環境溫度之差＞25℃。 在大體積混凝土結構施工階段， 必須高度重視與精準把握技術特點： 1） 與普通混凝土對比而言， 大體積混凝土結構的體積比較大，所以配合比設計難度系數高， 需要使用的材料多， 且工程量較大； 2） 采用大體積混凝土結構的建筑工程項目， 其設計的結構體系比較復雜， 同時體積龐大，所以澆筑施工時必須嚴格控制施工質量， 以防止形成大體積混凝土裂縫等質量病害； 3） 由于大體積混凝土結構大， 因此施工難度系數高， 對機械設備及施工技術要求較為嚴格； 4） 大體積混凝土結構變化尤為突出， 所以養護施工復雜， 若是采取的養護措施不當， 就會導致建設成本增多。

1.2 技術方法

從建筑工程大體積混凝土結構施工方面分析， 基本選擇 “分層” + “振搗” 施工方案， 通過振搗能夠消除大體積混凝土中的氣孔與氣泡， 從而增強大體積混凝土結構抗滲性及密實性。 以大體積混凝土結構施工為例， 振搗效果直接關系到大體積混凝土結構的密實度與硬度。 混凝土振搗以表面泛漿為標準， 需要對振搗時間與力度進行嚴格控制， 待混凝土澆筑施工結束后， 必須認真檢查大體積混凝土澆筑效果， 若是存在缺陷則必須立即抹平與壓實處理， 以最大程度上控制混凝土裂縫現象， 從而保證大體積混凝土結構的施工質量。

2 實例分析

此項目為某住宅區II期B區11#樓， 建筑高度是102m， 包含了地下停車場、 地上34 層住宅， 其中地下室的埋置深度是6m， 層高是3m。 項目的整體建筑面積接近是 18308.25m， 地上建筑面積是 17183，52m。 建筑物設計的耐火等級： 地上建筑與地下建筑都是一級， 主體結構采用的是剪力墻結構， 其設計的使用年限是50 年。

3 大體積混凝土結構施工技術

3.1 原材料

水泥選擇的是普通硅酸鹽水泥 （低水化熱）， 其中 3d 水化熱≤250KJ/kg， 7d 水化熱≤280KJ/kg。 細骨料采用的是中砂， 其中含泥量≤3%； 而粗骨料采用的是非堿活性骨料， 其粒徑范圍是0.5cm至3cm，含泥量≤1%。 與此同時， 摻入粉煤灰或者是摻和料以優化混凝土和易性， 合理調整水灰比， 降低水用量， 從而實現水化熱現象的有效控制。

3.2 配合比

此項目大體積混凝土的拌和用水量＜170kg/m，粉煤灰的摻入量是膠凝材料用量50%以內， 水膠比低于0.45， 砂率控制是40%， 混凝土的拌和射落度≤18cm。

3.3 混凝土運輸

大體積混凝土選擇的是汽車泵， 同時配置拖車泵。 大體積混凝土的運輸、 入模必須確保連續性澆筑。 此項目中混凝土運輸到入模的要求詳見表1 所示。 針對摻入早強減水劑與早強劑混凝土， 或是具有特殊性要求的混凝土， 則應結合實際情況確定相應的允許時間。

表1 混凝土運輸到入模的延續時間

氣溫≤25℃ ＞25℃不摻外加劑 90min 60min摻入外加劑條件150min 120min

3.4 混凝土澆筑、 振搗

此項目中筏板混凝土的強度級別是C40 P6， 其中最大水膠比≤0.45， 水泥材料選擇的是普通硅酸鹽水泥， 拌和用量≥320kg/m。 筏板混凝土的抗滲等級是P6， 同時混凝土的入模溫度必須控制為5℃至30℃。

混凝土澆筑施工階段， 澆筑順序是從低處到高處， 采用 “斜面分層”、 “有序推進”、 “整體澆筑”施工方式， 其與泵送工藝具備良好的契合度， 每輛運料車都需要把混凝土澆筑于前運料車形成的斜坡上。在連續澆筑過程中車泵澆筑速度需要保證為60m/h，澆筑厚度確定是50cm， 且澆筑施工無任何的縫隙。 除此之外， 前一層澆筑混凝土達到初凝之前實現二次澆筑， 各層混凝土澆筑間隔時間必須小于混凝土初凝時間。

為了能夠增強大體積混凝土的密實性， 在澆筑施工階段需要從混凝土坡面位置準備振搗器 （數量是6臺）， 坡腳、 坡中以及坡頂混凝土的卸料區域分別準備2 臺振搗器， 其中坡頂振搗器能夠有效控制混凝土集中堆積現象， 而坡腳、 坡中振搗器能夠提升混凝土振搗密實性。 在混凝土振搗施工過程中必須對振搗時間、 移動間隔距離以及插入深度等指標進行合理控制， 同時嚴格貫徹 “快插慢拔” 的振搗基本原則， 移動間隔距離控制為400mm， 各振搗點持續振搗20s至30s。 上層混凝土澆筑， 需要將振搗棒插入到下層混凝土中約50mm， 所有澆筑帶應安排專業技術人員負責振搗施工， 以免發生漏振或是過振現象。 若是在施工時混凝土出現了泌水問題， 則必須把泌水清除干凈之后才能夠繼續澆筑。

此項目中大體積混凝土澆筑選擇的是薄層澆筑方式， 斜向推進， 有序升高一次到頂的連續性澆筑施工工藝， 混凝土澆筑分層厚度是500mm， 根據1∶6 斜坡實施向前推進。 大體積混凝土振搗選擇的是機械振搗方式， 而振搗棒需要嚴格貫徹 “快插慢拔”、 “上下抽動”、 “均勻密實振搗” 的基本原則， 上一層混凝土振搗時需要將振搗棒插入到下一層混凝土中接近50mm，以保證兩層混凝土之間無任何接縫。 振搗以澆筑層下端為起點， 然后有序上移振搗， 攤鋪坡度控制為1∶3。振搗施工過程中必須高度重視布料口位置、 鋼筋位置以及轉角位置等的接縫處理。 大體積混凝土澆筑施工面中需要配置振搗棒 （數量是5 根） 與平板振搗器 （數量是1 臺）， 澆筑施工選擇的是斜面分層薄層推移， 同時保證混凝土能夠均勻上升。 從混凝土斜面中劃分成上層、 中層以及下層振搗區域， 順著寬度方向配置4 組混凝土施工人員， 每組安排2 人負責實施混凝土振搗， 待澆筑施工區域形成作業面之后， 采用平板振搗器實施面層密實振搗， 保證其平整度達標。 然后安排8 人負責攤平與排實。 除了表層采用平板振搗器， 其他部分均采用插入式振搗器， 而插入式振搗器施工也要嚴格貫徹 “快插慢拔”、 “均勻振搗”的基本原則， 其中插入點的間隔距離控制為30cm至40cm， 各振搗點的振搗施工持續時間需要＞30s， 一直振搗至混凝土表面無任何的缺陷、 氣泡， 以免發生漏振問題。 振搗器和模板的間隔距離應保證是振搗器作用半徑范圍50%之內， 振搗點的移動間隔距離是振搗器作用半徑范圍1.4 倍之內。 混凝土澆筑施工保證一次成型， 無施工縫隙。 除此之外， 大體積混凝土表面水泥漿相對偏厚， 泌水量較大， 所以需要安排專業技術人員負責把漿水引入低部， 然后進行集中排出。

大體積混凝土振搗完成之后， 需要采用平板振搗器實施二次振搗， 然后選擇刮杠實施刮平處理， 以進一步增強混凝土的密實性與平整度， 避免出現裂縫問題。 混凝土初凝后采用木抹實施收面處理， 針對施工縫部位應把混凝土表面拍實之后， 再通過木抹實施收面與拉毛處理。

3.5 混凝土養護

大體積混凝土澆筑施工結束后， 需要結合實際情況實施覆蓋保溫養護處理， 以保證大體積混凝土溫差滿足標準規范基本要求。 通過綜合分析項目實際情況， 最后確定大體積混凝土養護采用 “覆蓋塑料薄膜” +“土工布 （厚度是1cm）” + “塑料布” 保溫保濕養護方式。

大體積混凝土達到初凝之前， 需要及時實施覆蓋或者是噴霧養護， 待混凝土振搗密實且抹面壓實之后， 必須立即從其表面鋪設一層塑料薄膜。 而混凝土達到初凝狀態之后， 應及時覆蓋 “土工布 （厚度是1cm）” +塑料布， 實現保溫養護， 以免大體積混凝土表面大量脫水而形成干縮裂縫。

安排專業技術人員負責保溫保濕養護工作， 認真、 仔細做好各項記錄工作。 在大體積混凝土表面溫度和外界環境溫度之間的差值＜20℃， 則可以拆除保溫覆蓋層。 大體積混凝土保濕養護的時間應≥14h，根據規定要求定期對塑料薄膜或者是養護劑土層實施檢查， 以保證大體積混凝土表面的濕潤度。

4 結語

本文綜合分析了大體積混凝土結構施工技術， 主要包含了原材料、 配合比、 混凝土運輸、 混凝土澆筑、 混凝土振搗、 混凝土養護以及混凝土測溫等。 研究表明， 此項目采用的大體積混凝土結構施工技術合理、 可行， 有效保證了建筑工程施工質量及安全， 也為類似項目施工提供了借鑒。