建筑施工中大體積混凝土施工技術研究

作者簡介：趙友軍（1986.11-），男，漢族，貴州遵義人，本科，工程師，研究方向：工程管理。

摘 要：混凝土是建筑工程項目中常用的結構材料，隨著混凝土體積的增加，其在進行施工的過程中也會具有諸多復雜的技術要點。本文以此為背景，明確大體積混凝土在澆筑施工過程中所具有的特點，同時以此為基準，提出具有應用價值和執行意義的施工技術體系。經研究表明，合理的前期規劃和準備、鋼筋與模板工程管理、混凝土材料管理、施工后管理等，均有助于保障大體積混凝土質量穩定，避免出現質量問題，進而促進行業健康發展。

關鍵詞：大體積混凝土；應用技術；施工管理；建筑施工；質量控制

1 前言

在建筑工程行業高速發展的背景下，對于大體積混凝土的需求量也在逐步增加，如大跨度的橋梁工程、大體量房屋建筑工程等，相比于普通混凝土工程而言，在混凝土方量增加后，管理難點也會逐步上升。若管控不當，大體積混凝土更易出現開裂、體積膨脹、構件斷裂、早期強度不足等問題，這不僅會導致工程項目出現質量問題，還會因此引發嚴重的安全事故和經濟損失。大體積混凝土施工技術具有綜合性的顯著特點，因此在施工過程中，應結合工程特點提出相應的控制策略，使其符合行業發展需求。

2大體積混凝土特點分析

2.1混凝土使用方量多

眾所周知，混凝土材料是由多種原材料按比例攪拌混合而成的工程材料，隨著時間的推移，內部水泥材料會發生硬化反應，而后表現為強度逐步提升。為了保障混凝土結構在施工過程中的質量，其一般要求單次施工需要進行連續澆筑，同時混凝土也具有可操作時間的要求。從施工組織設計的角度進行分析，需考慮大體積混凝土對于材料的需求量，且其要求材料到貨供應的及時性，相比一般混凝土工程而言，此部分的應用難度更大。若出現混凝土供應量不足、澆筑不連續、超出可操作時間的問題，則會導致構件分層斷開、強度不足等情況。

2.2模板與鋼筋工程更為復雜

模板工程和鋼筋工程屬于混凝土的關聯工程，其同樣在施工中具有重要的作用。模板工程可規范混凝土的形狀和尺寸，鋼筋則是混凝土構件的強度來源之一。針對大體積混凝土工程而言，所配套的模板工程自身就具有較大的尺寸，會涉及高支模、大尺寸模板等特殊場景，需考慮模板自重、模板之間連接位置對于混凝土構件造成的影響問題，若模板自身穩定性不足，就可能導致構件質量問題，甚至引發質量隱患；鋼筋工程同樣具有特殊性，大體積混凝土自身性能要求較為復雜，因此內部鋼筋情況同樣較為復雜，其鋼筋的密度、距離、加密筋配置等均具有較為嚴格的要求。

2.3材料水化熱的影響

混凝土的主要成分之一是水泥，是混凝土材料膠凝強度的主要來源，也可將其他組分材料凝結為一個整體。由于材料自身特質和作用機理，水泥材料在水化反應的過程中會釋放大量的熱。水化熱是影響混凝土質量的原因之一，一是由于材料的熱脹冷縮特征，水泥的放熱過程會導致混凝土材料整體膨脹，而作為剛性材料，這種熱膨脹會導致混凝土呈現出開裂；二是水化熱過程會使得混凝土內部出現氣體，從而造成混凝土可能存在內部疏松、表面存在麻面的情況。大體積混凝土相比于普通混凝土而言，這種作用機理更為明顯，其內部的熱量無法在自然散熱下完全散發，內外表面溫差更大，若管理不當，則各類質量問題會更加顯著。

2.4施工后期養護問題

混凝土材料施工完成后需進入養護流程，一般而言混凝土材料需要28天才可達成設計強度值，此過程中主要是水泥水化、強度上升和體積穩定的過程。在養護過

程中，需要控制混凝土的溫度、濕度、周邊環境和人為影響，而大體積混凝土相比于一般混凝土而言，養護管理要點更為復雜，因其自重大、質量不穩定因素多，對于混凝土溫濕度變化也更為敏感。因此在養護階段，也需針對大體積混凝土所具有的特征和需求，明確其技術要點。

3大體積混凝土施工技術研究

3.1工程施工前期規劃

大體積混凝土工程的前期規劃工作包括：

（1）完善施工組織設計。項目施工組織設計可指引施工工作的推行，大體積混凝土在進行施工組織設計的過程中，需要明確工程結構的澆筑施工次序、施工方量，結合混凝土材料的運輸和生產周期，對于工人、運輸車輛等進行統籌。通過施工組織設計方案的指引，可確保混凝土施工工作按計劃穩步推進，同時減少由材料斷貨、工人數量不足等情況造成的影響。

（2）保障材料供應體系。大體積混凝土施工過程中需要考慮材料連續供應需求，因此在施工前應明確混凝土材料來源；若為項目自產混凝土，則需保障拌合站和項目地之間距離合理，并具有組分材料和生產過程控制體系。對于大體積混凝土，宜采用商品混凝土，因其品質穩定、供應量充足，能夠匹配大體積混凝土的澆筑生產作業。

（3）工程深化設計方案。大體積混凝土在施工前應進行設計方案的深化，因混凝土體積的增加，在進行施工時會出現實際情況與預先設計方案不符的問題，從而影響施工，或因單次施工體積過大而造成質量影響、安全隱患。通過設計方案深化的方式，對于方案進行進一步細致優化，如通過后澆帶施工的方式進行使用，或在合適的位置預留伸縮縫。深化后的設計方案與工程內容更為匹配，實現質量和安全的保障。

3.2模板與鋼筋工程技術

對于大體積混凝土配套的模板工程，在進行施工安裝的過程中，其技術要點包括：

（1）根據混凝土的澆筑方案和施工要求，對模板進行詳細的設計。尤其考慮到大體積混凝土對于模板的剪切力和側向壓力較大，因此模板應具有足夠的剛度和穩定性，防止變形和移位。

（2）在澆筑混凝土前，進行模板的安裝工作。安裝時應按照設計要求，確定模板的安裝位置和固定方式，采用對拉螺栓、支撐架等措施，確保模板的穩定性和剛度。

（3）對于大型模板，應采用機械安裝和拆除，避免人員操作失誤造成安全事故。

對于大體積混凝土鋼筋工程，在進行施工的過程中需明確的技術要點有：

（1）大體積混凝土的鋼筋工程需要使用大量的鋼筋，其性能要求、形狀、尺寸各異，因此需要按照設計方案對鋼筋進行加工和布置。

（2）構件尺寸較大對于鋼筋骨架的尺寸也會有影響，難以避免的是鋼筋連接的問題，在施工時需要采用可靠的連接方式，如焊接、機械連接等，確保鋼筋連接牢固、穩定。

（3）鋼筋材料外側應具有保護層，以保護鋼筋不受腐蝕和破壞。保護層厚度應該符合設計要求，一般不小于20 mm，并采用專門的保護層墊塊進行固定。

（4）作為隱蔽工程，在澆筑混凝土前，需要檢查鋼筋的加工、布置、連接、保護層等方面是否符合設計要求和施工規范。

3.3大體積混凝土材料控制

（1）針對組分材料，需考慮大體積混凝土更易出現開裂的問題，且單次澆筑的方量較大，因此著重控制骨料的顆粒級配。混凝土骨料的最大粒徑不大于鋼筋間最小凈距的3/4，對于實心板不應超過40 mm；控制砂石材料的含泥量，大體積混凝土可通過緩凝劑、減水劑的應用，對于可操作性、開放時間、泵送等需求進行優化和加強，在不影響整體性能的情況下實現施工性的提升。

（2）為了進一步避免大體積混凝土水化熱對材料穩定性造成的影響，可以從組分材料的角度進行控制。如使用粉煤灰代替一部分水泥材料，其同樣具有膠凝作用，但水化熱量極小；還可以將普通硅酸鹽水泥更換為低熱硅酸鹽水泥，如下表1所示，為強度C30大體積混凝土的配合比參考。具體實施過程中，可結合不同來源組分材料的具體性能情況以及實驗數據進行微調。

（3）大體積混凝土對于材料的需求量大、連續性要求高，應避免出現超出可操作時間的問題。因此，在進行工程項目施工過程中，需按照產能、運輸時間進行施工組織工作的科學協調。混凝土自拌和開始至澆筑完成的時間，應控制在2小時之內，同時，要對每一輛罐車所運送到現場的混凝土均進行坍落度試驗，若混凝土坍落度指標發生明顯損失的問題，或經由經驗判斷已經發生初凝，則該混凝土不應繼續澆筑使用。

（4）澆筑施工過程中要明確工藝，對大體積混凝土構件需采取分層澆筑的方式進行施工，但應避免各個分層位置之間出現間隙；在進行施工的過程中同步進行振搗，注意振搗的充分性。在進行施工的過程中，對于模板偏移、漏漿以及支撐系統變形等問題需進行持續監測。

3.4大體積混凝土養護技術

（1）建立混凝土養護監測機制，可通過傳感器結合物聯網技術，對于混凝土表面溫度、內部溫度、模板形變情況、內部應力情況等方面進行持續性的收集和跟進，同時對于異常的溫度提升和構件位移建立預警機制，能夠對養護過程中發生的溫度變化、模板松動等情況做到及時察覺，以便于管理人員做出及時正確的處理，減少質量風險問題。

（2）針對大體積混凝土，應適當延長養護時間和模板拆除時間，以及延長連續施工之間的時間間隔。可根據混凝土構件的具體體積、形狀、設計強度，制定養護方案，或在進行模板拆除前，在混凝土構件的頂面、側面等位置通過回彈檢測等手段判斷強度情況，而后逐步依次進行模板的拆除。

（3）大體積混凝土養護過程中的溫濕度控制要求更為嚴格，可結合環境情況，對溫度和濕度制定相應標準。例如，在夏季高溫時，可以通過灑水降溫、覆蓋濕布等方式控制混凝土表面溫濕度；而在冬季低溫時，則可以通過添加保溫材料、噴淋熱水等方式控制混凝土表面溫濕度。此外，針對大體積混凝土，可通過在內部布置冷水循環管的方式實現內外溫度的均衡，如圖1所示，為某混凝土構件內部循環水管布置示意圖。在養護過程中，通過水循環降溫的形式可實現混凝土質量的有效控制。

4結論

本文主要圍繞大體積混凝土澆筑施工技術展開研究，需要充分考慮混凝土的特性，其體積大、結構復雜、施工難度大，也需從工程項目施工組織設計、工程材料管理、關聯工程控制等多個角度進行同步管控，同時結合具體項目的實際情況，制定出科學合理的施工方案。在行業不斷發展的背景下，未來大體積混凝土的占用量也會逐步增加，通過多元化的控制體系，能夠明確工程施工技術，實現建筑工程項目的高品質推進，保障施工安全。

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