房建工程中的大體積混凝土施工質量控制

趙本玉

（山東華邦建設集團有限公司，山東 濰坊 262500）

0 引言

在房屋建筑工程建設規模日益擴大的趨勢下，大體積混凝土應用優勢越來越明顯，其施工質量備受關注，本文結合具體項目對大體積混凝土施工質量措施進行分析。HB 工程總建筑面積22.9 萬m2，其中，地下建筑面積9.6 萬m2，地上建筑面積13.3 萬m2,建筑結構抗震等級為二級，抗震設防烈度為8 度，高層和多層建筑均采用剪力墻結構，地下室為框架結構，采用大體積混凝土施工技術。本文將重點分析該工程大體積混凝土施工過程中提高施工質量、避免裂縫產生的控制措施。

1 大體積混凝土施工材料的選取

（1）水泥：根據強度、安定性、耐久性等方面的要求，選用42.5 級普通硅酸鹽水泥。水泥進場時加強檢驗，進場后注重防潮、防水，避免結塊。

（2）粉煤灰：采用水泥用量的30%的粉煤灰摻量，取代部分水泥，緩解水泥水化熱現象，減少熱量的散發，減輕混凝土的泌水問題，避免因混凝土內外部溫差過大而產生裂縫。經分析，電廠的Ⅱ級粉煤灰較為合適，能夠與水泥有效配合應用，該粉煤灰SO2＜3%，SiO2＞40%，燒失量＜8%。

（3）粗骨料：礫石和碎石均是可行的材料，級配5～31.5mm，礫石、碎石的最大粒徑分別不超過40mm、30mm，并同時滿足不大于鋼筋最小凈距3/4 的要求。骨料保持潔凈，含泥量＜4%。

（4）細骨料：細度模數2.3～2.6，含泥量不超過3%，含石率＜8%，優先采用黑河中砂。

（5）外加劑：出于改善混凝土性能的目的，摻入適量HS-Ⅱ和STYUI 微膨脹劑，初凝、終凝時間分別為10～12h、14～16h。

（6）配合比：經試驗后確定適宜的配合比，確保按照該配合比拌和后的混凝土可達到工程的質量要求。水灰比＜0.6，砂率0.4～0.45，坍落度的增加采取摻入減水劑、調整砂率的方法實現，但禁止通過向混凝土中加水的方法進行調節。以本工程的C40 混凝土為例，試驗確定的配合比如表1 所示。

表1 大體積混凝土配合比

2 大體積混凝土施工技術要點

2.1 大體積混凝土施工準備

（1）于基坑邊上布置泵機，用于混凝土施工。

（2）在混凝土運輸車上掛設標識牌，清晰標注車輛裝載混凝土的強度等級。

（3）大體積混凝土澆筑的施工量較大，由供應商派駐專員在現場全程監督。為連續澆筑混凝土，每臺泵機均有1 臺車輛等候卸料。

（4）裝料前，先全面清理車輛的雜物，做到無積水、無積漿。混凝土隨拌隨用，車輛駕駛人員沿著預先規劃好的路線駕駛車輛，將運輸時間控制在1h 內，以防固結。混凝土運輸期間可能遇到復雜的路況，因此請求相關交通指揮部門協同配合，疏導現場交通秩序，避免擁堵。

2.2 大體積混凝土溫度的計算

溫度是大體積混凝土施工中的關鍵控制指標，易對大體積混凝土的施工效果造成影響，因此，在正式澆筑前先安排溫度計算，再根據溫度要求采取針對性的控制措施，規避由于溫度異常而導致裂縫問題[1]。按如下公式計算混凝土澆筑溫度Tj：

2.3 混凝土的澆筑

分層澆筑混凝土，單層厚度600～1000mm，單層寬度1.0m，澆筑時間約為1h，在此混凝土澆筑方式下，可較好地避免冷縫的出現。按由遠及近、先低后高的順序依次澆筑。

澆筑分階段完成，第一階段是后澆帶以南的部分，確認無質量問題后進入第二階段，即后澆帶以北的部分。各自又含特定的作業順序，第一階段從東南開始向西推進，第二階段從西北角開始向西推進，經過多次循環作業后，將所有混凝土澆筑工作落實到位。地下車庫施工中，按照先澆筑后澆帶以東、再澆筑后澆帶以西的順序依次推進，每次澆筑時均采取南北兩部分同步作業的方法[2]。混凝土澆筑順序如圖1 所示。

圖1 混凝土澆筑順序示意圖

2.4 混凝土的振搗

（1）振搗采用振動振搗棒，按并列式或交錯式的方式均勻布置各插點，間距300～400mm，遵循“快插慢拔”的原則，保證振搗的充分性和全面性。

（2）在本層振搗時，適當將振搗設備插入下層50～100mm，聯合兩層共同振搗，提升層間結合的穩定性。不宜采用跳躍式振搗的方法，否則易造成局部遺漏。各點的振搗時間約為30s，具體視混凝土表面的實際狀態而定，例如無明顯下沉、表面泛漿、無氣泡時可結束振搗。

（3）泵車進料量需得到完整的記錄，此部分數據完整反映至調度室，視施工情況靈活采取調度措施。根據澆搗總量靈活調控攪拌車，使其富有秩序性地進入泵位。加強施工協調，澆筑和振搗同步推進。

（4）分別在各混凝土泵出料口配套3 臺振搗棒，聯合振搗，切實保證混凝土振搗的密實性。

（5）從大斜面分層下料，單層厚度約為500mm，及時對各層采取振搗措施，防止冷縫的出現。

2.5 混凝土表面的處理

大體積混凝土表面可能有明顯的泌水，需加強對此部分的處理，以免影響到混凝土的成型效果。施工中，用拍板壓實、長刮尺刮平，初步改善大體積混凝土表面的狀態；初凝前，用鐵滾筒做多次的滾平處理；終凝前，用木楔適度打磨，經此處理后，使原本產生的收水裂縫閉合，保證表面的完整性。若混凝土表面已經存在泌水問題，先將水引至低洼部位，再用水泵統一抽取干凈。混凝土澆筑后的4～8h 安排浮漿的清理作業，防止該部分發生固結。考慮到混凝土初凝后可能有龜裂的問題，安排二次抹壓處理，此舉通常在混凝土終凝前進行，取得較好的龜裂處理效果[3]。

2.6 混凝土的溫度監測方法

（1）每條測試軸線的監測點位至少達到4 處，必要時適當增加；沿澆筑體厚度方向，在底面、中面和外面依次布設測點，除此之外的其它測點按不超過60cm 的間距布設。溫度的監測與控制對大體積混凝土的有效施工而言極為關鍵，其中取底面以上50mm 的溫度作為底面溫度，取外表面以內50mm 的溫度作為外表溫度，根據各部分的溫度監測結果判斷溫度的差值，超出許可范圍時隨即調控。

（2）為檢驗測試元件的性能，先置于水下1m 處做24h 的持續浸泡，不出現損壞則表明測試元件具有可行性。元件接頭需做到位置準確、穩定可靠。集中布置測試元件的引出線，并采取防護措施，以免受損。混凝土下料時嚴格控制卸料方向，禁止碰撞各類元件及配套的引出線，振搗時也需加強防護，防止測試裝置受損。

（3）按每晝夜至少4 次的頻率組織澆筑體內外部溫度、環境溫度、溫度應變的測試，測溫期間完整采集數據，基于實測數據繪制出各點的溫度變化曲線，作為反映混凝土溫度變化特征的關鍵依據，并建立溫度記錄臺賬。實測結果顯示局部的溫度超出許可范圍時，根據實際溫度予以應對。例如，內外溫差超25℃或內部溫度超65℃時，以加大循環水量或是其它的方法進行溫度調控，盡可能縮短溫度異常的持續時間[4]。測溫示意圖，如圖2 所示。

圖2 大體積混凝土測溫示意圖

2.7 混凝土養護

（1）項目建設現場的氣候干燥，混凝土的水分蒸發速度較快，為避免混凝土失水開裂，需加強養護，確保混凝土在澆筑后至養護完成前均保持濕潤。根據該養護要求，在混凝土終凝后覆蓋塑料膜進行保水，膜外側依次設雙層土工布和彩條布；承臺四周設置的是鋼模板，對該部分以覆蓋棉被和土工布的方法進行保溫，使溫度相對均衡。

（2）大體積混凝土施工中，混凝土面的保濕養護時間至少為14d，在此期間，試驗人員、技術人員配合，做好大體積混凝土的保溫養護工作。混凝土表面溫度與環境溫度的差值在20℃以內時，逐層有序拆除覆蓋層。

（3）大體積混凝土養護遵循動態原則，根據實際測溫數據靈活調節養護方法。例如，混凝土降溫速率在1.5℃/d 以上時，采取保溫措施并減小循環水流量，依托此類方法放緩混凝土的降溫速度；監測結果顯示混凝土的內外部溫差超過25℃時，適度提高混凝土表面溫度和降低內部溫度，前者采取增加養護層厚度的方法，后者可借助加大循環水量的方式實現；而針對混凝土內部和表面有明顯溫差的情況，考慮降低內部溫度和降低表面溫度，前者可加大循環水的流量而實現，后者可搭設遮陽棚，防止混凝土直接遭到日曬，有利于控制表面溫度。

3 大體積混凝土施工質量控制措施

（1）混凝土拌和階段，作業人員嚴格依據配合比精準稱量原材料，將材料的用量誤差控制在許可范圍內。充分拌和原材料，保證均勻性。嚴格控制出機坍落度，運至現場后實測坍落度不超過16±2cm。單臺混凝土運輸車的裝載量為12～14m3，每臺泵安排6 輛運輸車，及時為施工現場供應充足的混凝土，準備5 臺運輸車，以滿足緊急調度所需。妥善規劃運輸路線，加強對車輛的調度和管理，確保拌和出廠的混凝土能夠被及時運輸至現場。于現場規劃合適的區域，以滿足到場運輸車的停放要求，進而有序向施工點位進行供料。

（2）大體積混凝土澆筑過程中，水泥有明顯的水化熱現象，其產生的熱量將促使混凝土溫度提高，并且具有內部溫度明顯超過外部溫度的特點。若大體積混凝土各處的溫度未得到有效控制，將產生溫度應力，迫使混凝土出現裂縫乃至更為嚴重的質量問題，因此，控制混凝土溫度的升高尤為關鍵。在此方面，可以從混凝土出機溫度和入模溫度的控制著手，在前期便將混凝土的溫度穩定在合理的范圍內。混凝土日間澆筑期間，若氣溫超25℃，拌和前以灑水的方法潤濕砂石料，降低此類材料的溫度，水泥的入機溫度需穩定在40℃以內，拌和用水的溫度控制可以采取加入適量冰塊的方法，直至水溫降低至10℃以內為止。此外，在環境溫度較高的天氣施工時，混凝土在運輸階段和泵送階段將吸收外部的熱量，導致混凝土的溫度明顯偏高，因此也需加強控制，例如縮短運輸時間，加強混凝土入模溫度的檢測，低于25℃時才具備泵送入模的條件。

4 結束語

綜上所述，高層建筑的建設中，大體積混凝土成為施工中的“重頭戲”。經過對工程實例的分析，提出大體積混凝土無縫施工技術的應用要點，在規范的施工方式下，將各項工作落實到位，提高了大體積混凝土的施工質量，有效地避免了溫度裂縫、冷縫和龜裂現象，建設成型的大體積混凝土結構完整且穩定，減小了后續使用期間出現裂縫的幾率，對保障建筑工程的整體品質有積極的意義。