大體積混凝土施工技術及控制要點

肖慶華 吉安市建設監理中心

1 大體積混凝土施工技術概述

1.1 技術概述

大體積混凝土技術，是指混凝土斷面尺寸高于1m，防止施工期間出現水化熱、溫度應力的技術。在工程實踐中，大體積混凝土技術可以改善裂縫，能夠實現就地澆筑，避免出現水化熱、體積變形等問題。只有處理上述問題，才可以減少開裂問題。

1.2 技術特點

大體積混凝土的體積大，多應用于高層建筑中。正是由于體積特性，大體積混凝土對于整體性要求非常高，必須確保結構厚實。在施工建設期間，因混凝土平面尺寸大，會增加約束作用產生溫度應力。若無法采取有效措施予以控制，將會導致溫度應力大于混凝土承受極限，此時，當混凝土拉力不足，也會產生裂縫，降低大體積混凝土質量，還會對工程施工效果造成影響。此外，大體積混凝土施工要求高。在高層建筑施工中，大體積混凝土不僅具備整體性要求，對于施工建設的要求也比較高。大體積混凝土必須注重結構，屬于建筑工程的基礎。大體積混凝土結構，盡管涉及不同方法，但是都是為了滿足高層建筑設計要求。我國針對大體積混凝土的規定要求較多，必須匹配地方實際情況。我國不同地區的地理環境差異大，在施工建設中，必須將內外部溫度差控制在25℃內，基礎強度為C20~C40。

2 大體積混凝土出現裂縫的原因

2.1 溫度裂縫

混凝土材料由于自身的特征很容易會受到溫度的影響而出現裂縫，在大體積混凝土施工作業時，由于混凝土內部出現較為明顯的水弱化或者受周邊環境的影響，使得混凝土內部的環境出現了一定的改變，如果混凝土的溫度承受能力大于本身的抗拉強度，在一定程度上會增加裂縫發生的幾率。這是當前大體積混凝土施工過程中需要特別注意的問題，相關施工人員需要結合這一特點提出有效的應對方案和解決措施，從而保證大體積混凝土施工效果的提升。

2.2 干縮裂縫

干縮裂縫主要是指在混凝土拆模的過程中，由于表面水分過多的丟失而出現溫度的變化，這就會產生干縮裂縫，雖然這種裂縫對混凝土內部不會產生一定的影響，但是一些裂縫呈現出縱橫交錯的特點，嚴重影響了混凝土施工的美觀性。在實際施工時需要結合現場的施工條件和施工環境，明確干縮裂縫產生的原因以及主要的影響因素，提出與之匹配的管理制度和管理模式，并且還要以保證建筑的美觀性為主來開展正常的施工，從而對裂縫進行科學性的解決。

2.3 束縛性裂縫

在大體積混凝土施工的過程中，很有可能由于束縛性因素而出現裂縫問題，比如在混凝土施工過程中，由于溫差因素會導致混凝土體積出現變形的問題，再加上外界條件具有復雜性和多樣性的特征，會在結構的重要處出現斷裂而導致內部拉應力過大。并且如果內應力在一定程度上超過混凝土本身抗拉強度的話，整個混凝土會出現較多的裂縫，這種裂縫會對混凝土的耐久性和質量產生非常嚴重的影響。

3 大體積混凝土施工技術及控制要點

3.1 編制澆筑施工方案

在施工前必須為所有分層澆筑制定施工計劃。所有分層澆筑最重要形式是適用于規模較小的建設項目，必須要遵循從下到上的分層原則來完成澆筑混凝土的施工任務。有必要為分段澆筑制定施工計劃，該施工方式特別適用于表面積較小，厚度值處于中間位置的建筑工程。在項目中，它受施工現場、設備和機械等因素的影響，并不適合用于其他規模較大的建筑項目，在使用此方案時，施工時應根據項目的具體情況來設計施工計劃，它是遵循從下到上的原則，逐步進行施工。同時還需要為剩余表面的分層澆筑制定施工計劃，在大型混凝土建筑項目中，表面積和體積通常是國家規定標準值的三倍以上，使用這種澆筑施工技術，施工管理人員應將特制的建筑物放在最上方，在施工過程中，創建的天然混凝土邊坡的高距比為1∶3。

3.2 提高現場施工質量的監督力度

必須加強對施工過程的監督和管理，以提高現場施工質量基本條件。監督混凝土建筑工程傳統的方法通常是使用體力勞動監督即人工監督，而在監督過程中一旦發生實際問題通常需要進行上報，要求將問題進行說明，然后相關管理部門再給出解決方案。這種管理模式逐漸呈現落后的局勢，需要耗費大量的人力和物力，浪費的時間比較多，而且效率不高。所以在大體積混凝土澆筑施工過程中優化現場監督和管理模式十分重要，需要引入現代治理模型。例如在現在商業環境的影響下，這一階段許多大中型建筑公司開始對建設項目的施工質量管理模式進行技術改進，不斷引入大量的新興技術，例如智能網絡、大數據、BIM等高新技術，逐步實現智能化和網絡化的技術質量管理，提升發展意識，成為具有新技術發展的企業是不可避免的。

3.3 材料的選擇

混凝土材料一般由水泥、沙料、石料等按照一定的比例混合而成，施工前需要嚴格選擇材料，強化對材料的管理。水泥、沙料盡量使用含泥量小、含水量小，石料應顆粒小、均勻，還可以添加一定比例的粉煤灰，以起到控制混凝土溫度、增加強度的作用，減少澆筑時的裂縫問題。混凝土施工基本貫穿建筑工程各環節，材料的選擇應根據不同施工部位的實際需要，選擇內部結構可以采用礦渣水泥，外部施工可選用高標號的硅酸鹽水泥，保證材料的質量、材料潔凈無雜物。

3.4 材料配合比設計

嚴格的管控混凝土材料的混合比，避免因材料質量不達標造成的施工質量問題。根據建筑施工的實際需要、設計要求，不斷調整材料比例，經過多次、反復試驗，嚴格控制每種材料的配比。嚴格檢測混凝土材料的黏合度、持久度、堅固性、穩定性，以降低澆筑施工過程中水泥水化熱對其結構造成的影響。采用適合的方法提高大體積混凝土的抗裂性能，選擇結構更穩定、水化熱較低的礦渣水泥、硅酸鹽水泥、粉煤灰水泥，適當增加鋼筋，使用適合的添加劑等。在不影響工程質量、滿足建筑工程項目設計的輕度要求的前提下，盡量減少水泥的用量，減少因水泥水化熱造成的裂縫問題。

3.5 混凝土的拌和

在混凝土拌和時，應嚴格檢測和控制骨料中的含水量，拌和過程中投料的數量不能超過攪拌機的額定容量，以保證各種材料能夠充分拌和，保證拌和均勻。此外，應嚴格控制攪拌時間，避免時間不夠、拌和不均勻或時間過長而影響質量。

3.6 混凝土的振搗工作

在進行混凝土振搗工作時，需要嚴格按照施工要求和標準來提升實際工作的效率，并且還要嚴格控制水灰比合理地減少混凝土的用水量，在澆筑混凝土施工過程中需要進行充分的振搗，這樣可以提升混凝土施工的效果。在振搗過程中需要嚴格控制振搗深度和震蕩時間，在實際工作中還需要做好數據的記錄工作。由于影響大體積混凝土施工質量的因素比較多，在當前建筑工程中通常都是通過泵送來進行混凝土施工，為了保證大體積混凝土施工的質量需要對混凝土進行二次振搗，使得大體積混凝土能夠滿足相關的標準以及要求，并且在一定程度上還有助于減少氣泡的產生，使得混凝土的強度能夠得到全面提升。在實際施工時需要加強對這一問題有效了解和認識，嚴格地按照施工流程來開展日常的工作，從而提高混凝土的使用效果。

3.7 混凝土的養護技術

大體積混凝土結構澆筑施工應做好養護工作，準確把握混凝土的養護技術和管理的要點，以保證最終的施工質量。施工現場的混凝土材料需要避光存放，減少外界溫度對混凝土結構造成的影響；澆筑施工后，采用麻袋、塑料薄膜、草袋等覆蓋，起到一定的保濕保溫作用；夏季施工時，需要定期做好灑水工作，減少熱脹冷縮造成的裂縫問題。一般情況下，混凝土澆筑施工完成后需要立即進行養護，且養護的時間最好不少于14d，以保證工程項目擁有良好的質量。混凝土養護工作可使用適量的養護劑，保證混凝土具有良好的水化熱，以減少混凝土結構內部空隙的現象，增強混凝土工程的防滲透性能、防凍害性能。此外，混凝土施工過程中，應采用適合的技術和方法，做好施工縫處理工作。

3.8 溫度控制

混凝土溫度變化，對大體積混凝土結構施工質量影響非常大。混凝土澆筑溫度大于設計誤差標準后，極大增加混凝土裂縫概率，從而使混凝土結構質量與安全下降。在澆筑混凝土之前，必須科學檢測混凝土溫度。如果混凝土溫度大于設計標準，可以通過霧化法降溫，不能直接加水稀釋。若施工人員加水稀釋，將會改變混凝土整體性能，霧化法可以改變混凝土周邊溫度，降低混凝土自身溫度。當采用人工控溫法時，應當避免超冷和過速冷卻問題。當出現過速冷卻時，將會加大混凝土溫度梯度，并且對水泥膠體水化度、強度造成影響，從而出現早期熱裂縫。超冷會加大混凝土溫度差，從而引發溫度差裂縫。為了控制混凝土溫度，還應當設置測溫孔，采用上、中、下分布法。在大氣內設置兩個測溫點，對混凝土溫度、大氣溫度進行比較。采用測溫儀測讀時，必須遵循測溫線變化順序，檢測不同程度溫度值，同時做好記錄工作。

3.9 工序管理

大體積混凝土結構施工過程中，必須注重工序管理，由于大體積混凝土施工難度大，涉及較多技術工藝。如果不注重工藝管理和施工過程控制管理，將會存在較多安全隱患。施工工藝管理，主要涉及澆筑工藝、泌水處理工藝、振搗工藝、表面處理工藝的。開展澆筑施工時，必須遵循分塊分段施工原則，合理應用分層澆筑方案。振搗工藝管理時，可以通過控制振搗棒，按照振搗施工方案，確保振搗處理的有序化，全面加強混凝土凝固質量。在泌水處理過程中，采用專業設備，及時處理泌水效應產生的水分，以免對混凝土凝固造成影響。表面處理過程中合理應用覆蓋方式，減少陽光直曬。科學控制混凝土凝固溫度，加強凝固效率與質量。

4 結束語

綜上所述，大體積混凝土施工是一項復雜、煩瑣的工程，建筑工程施工需要準確把握大體積混凝土施工技術要點、操作規范、施工要求和流程標準，并實施全過程質量管理和監督管控，保證施工的質量安全。在施工的過程中，需要保證采用的施工技術和工藝的科學合理性，并準確把握每種技術的要點和質量管控的要點。