大體積混凝土施工技術工藝在房屋建設中的應用

中圖分類號：TU391 文獻標識碼：A文章編號：2096-6903(2025)05-0023-03

0 引言

大體積混凝土施工技術在現代房屋建筑中具有至關重要的作用。由于大體積混凝土在澆筑后內部溫度顯著升高，容易引發溫度裂縫和強度不足的問題，因此深入探討其施工技術工藝對于房屋建設尤為重要[]。在混凝土配合比設計中，采用高性能水泥和摻合料，以降低水化熱并提高混凝土的耐久性。進一步引入溫控措施，通過設置溫度傳感器進行實時監測，確保混凝土內部溫度保持在安全范圍內。采用先進的分層澆筑技術，對每層混凝土厚度嚴格控制，確保均勻澆筑和充分振搗。施工過程中加強對模板和支撐系統的檢查與維護，以確保其在施工過程中的穩定性和可靠性。通過這些技術措施的應用，不僅顯著提高了施工質量，也為房屋建筑中的大體積混凝土施工提供了關鍵的技術指導[2]。

1工程概況

本項目為“世紀廣場商業綜合體基礎工程”，位于城市中心地帶，包括地下車庫、商業區及基礎設施，總建筑面積達10萬 m² 。工程涉及混凝土澆筑體積超過 1000m³ ，主要用于地下車庫的基礎底板及主要承重結構，其中基礎底板厚度達到 2.5m ，以支撐上層建筑物的質量。

混凝土強度等級設定為C35，其具有優良的抗裂性和耐久性，確保結構的長期安全和穩定。混凝土內部與表面溫差不得超過 25^°C ，以防止溫度差異引發裂縫。為實現這一要求，項目中配備了先進的溫度監測和控制系統，確保施工過程中的溫度控制在安全范圍內。工期限制嚴格，要求施工過程連續進行，以避免因中斷而導致的質量問題。精確安排施工計劃，以確保各工序的順利銜接。按預定時間節點完成澆筑和養護工作，從而保障工程的質量和進度[3]。

2鋼筋綁扎與模板支撐

在大體積混凝土施工中，鋼筋綁扎和模板支撐是確保結構穩定性和混凝土質量的關鍵環節，不僅影響混凝土的強度和耐久性，還直接關系到施工的安全性。精確綁扎鋼筋并采用正確的模板支撐可以顯著提高施工質量，減少施工過程中可能出現的問題[4。

鋼筋綁扎是混凝土結構的重要組成部分，其質量直接影響混凝土的承載能力和整體穩定性。在施工前，鋼筋的布置必須嚴格按照設計圖紙進行，確保鋼筋網的縱橫交錯符合設計要求。鋼筋的規格選擇了直徑為 12mm 和 16mm 的鋼筋，總質量達到 600t 這些鋼筋在綁扎時必須保持在設計的保護層厚度為 40mm 內，可以有效防止鋼筋的腐蝕，并保證混凝土與鋼筋之間的粘結力。鋼筋混凝土梁的強度 M_mac 計算公式如式（1）所示。

式中， f_y 表示鋼筋的屈服強度 (N/mm² ， A_s 表示鋼筋的截面面積（ (mm² ， d 表示混凝土的有效高度(mm) ， a 表示壓力區深度（ (mm )，yf表示設計安全系數。在綁扎過程中，鋼筋的交叉點需要用綁扎帶固定，綁扎間距設置為 200mm ，減少混凝土澆筑時的阻力，避免鋼筋的交叉和重疊過多，保證混凝土澆筑的均勻性和穩定性。

模板支撐系統的設計與安裝對于大體積混凝土的澆筑至關重要。模板需要承受混凝土的自重以及施工荷載，同時保證混凝土澆筑后能夠維持結構的正常形狀。在施工過程中，模板采用鋼模板和鋁合金模板，鋼模板的厚度為 8mm ，鋁合金模板的厚度為 6mm ，能夠有效抵抗混凝土的壓力和腐蝕。模板的安裝要求模板與設計形狀嚴密貼合，防止混凝土漏漿和模板變形。在澆筑底板時，模板的支撐系統需要每隔 2m 設置一個支撐架，并需要均勻分布，支撐架每平方米的面積上最大承載質量為 2000kg ，以確保模板的穩定性。模板的連接和固定必須牢固，防止在混凝土澆筑過程中出現模板的位移或變形。在大體積混凝土施工中，通過嚴格的控制鋼筋的保護層厚度和模板的負荷設計，可以有效避免鋼筋綁扎和模板支撐過程中可能出現的各種問題，確保大體積混凝土施工的順利進行，從而提高施工的質量，為建筑結構的長期穩定性和安全性提供可靠保障[5]。

3混凝土配合比設計

在大體積混凝土施工中，混凝土配合比設計至關重要，其直接影響混凝土的強度、耐久性和施工性能。配合比設計的主要目標是確保混凝土達到所需的強度和耐久性，并有效控制水化熱以防止裂縫的發生。本工程選用C35的大體積混凝土進行施工，具體配合比設計如表1所示。

由表1可知，該混凝土配合比設計充分考慮混凝土的強度、耐久性和施工性能。將普通硅酸鹽水泥42.5作為主要膠結材料，通過精確控制其用量，確保混凝土的強度和結構穩定性；細骨料 (砂）和粗骨料 (碎石)的比例為1:2，以確保混凝土的骨架結構，改善其密實性和流動性，這在施工過程中至關重要，以避免由于骨料不均勻而引發的潛在問題；粉煤灰的摻入提高混凝土的耐久性，有效地降低水化熱，有助于控制混凝土溫度，減少裂縫風險；水的用量和水膠比的設計保證了混凝土的可操作性，同時確保最終強度的達到。

在溫度控制方面，為了減少水化熱的影響，混凝土的水化熱釋放量 ΔT 可通過公式（2）進行計算。

式中， Q 表示水化熱釋放量 (kJ/m³? ， m 表示凝土質量 (kg/m³? ， c 表示混凝土的比熱容 (kJ/kg?^°C) 。

夏季施工時可使用冷卻水或冰水混合物，將混凝土入模溫度控制在 25^°C 以下；而冬季施工時則使用保溫材料覆蓋混凝土表面，以防止溫度過低對混凝土強度的負面影響。為了驗證配合比的合理性，進行試配和強度測試是必要的。抗壓強度試驗通過制作標準試件并在28d后進行測試，以確保混凝土達到設計強度要求。同時，溫度測試需要在不同時間點監測混凝土內部溫度，確保其保持在設計范圍內。

4混凝土分層澆筑與振搗

在大體積混凝土施工中，分層澆筑與振搗是確保混凝土均勻密實、減少裂縫以及提高結構質量的重要環節。大體積混凝土的厚度較大，為了防止溫度梯度變化以及沉降不均勻引起的裂縫，本工程選擇采用斜面分層澆筑的方法進行施工。合理的分層澆筑與振搗技術能夠有效控制裂縫，提升結構的耐久性與穩定性。具體分層情況如圖1所示。

圖1體現了大體積混凝土澆筑的方向和層厚，不僅幫助工人操作規范化，還為施工質量提供了技術保障，減少了裂縫和結構不均勻的風險，提高了施工的整體效率和質量。在施工過程中，必須嚴格控制每層混凝土的澆筑厚度和澆筑速度，以確保混凝土在振搗過程中能夠充分密實，避免出現蜂窩、空洞等質量問題。將每層澆筑的厚度控制在 30～50cm ，在實際工程中，混凝土澆筑厚度為 40cm ，以確保每層混凝土在振搗時能夠充分密實，同時避免過厚澆筑導致溫度裂縫。在分層澆筑過程中，施工團隊必須確保每層混凝土的澆筑時間間隔不超過 2h ，以防止各層之間的結合面發生冷縫，影響混凝土整體結構的強度。采用循環作業方式，確保施工的連續性。每層混凝土澆筑體積約為 500m³ ，整個施工過程需要多次分層澆筑來完成。

振搗是確保混凝土密實性的關鍵環節。在振搗過程中，采用4臺與2臺平板振搗器相結合的方式進行振搗。直徑為 50mm 高頻振搗棒，振動頻率為 5000～ 7000次/min，每個振搗點的間距控制在 50cm ，確保混凝土能夠充分密實。每個點的振搗時間控制在 5～15 s，以避免過度振搗導致混凝土離析或振搗不足造成的混凝土不密實問題。根據工程面積 2000m² 的規模，振搗點的總數量約為8000個，確保每個區域的混凝土都得到充分振搗。為了更準確地評估振搗工作所需的總時間T，可以通過公式（3）進行估算。

式中， N 表示振搗點的總數， t_d 表示每個振搗點的振搗時間， n 表示設備總數， E 表示每臺設備的效率。

通過代入已知數據，估算出總振搗時間約為 133.33h 這一數據有助于合理安排設備和施工時間，確保項目按計劃高效完成。混凝土振搗后的密實度可通過回彈儀進行檢測，平均密實度達到 96% 以上。為避免混凝土澆筑過程中產生冷縫，振搗操作必須與澆筑同步進行，保證每層混凝土在初凝之前完成振搗。通過嚴格控制分層澆筑厚度、澆筑時間間隔及振搗操作，大體積混凝土結構的施工質量得到了有效保證，為后續施工的穩定性與整體性奠定了堅實基礎。

5施工后監測與養護

在大體積混凝土施工中，施工后的監測與養護是確保混凝土結構質量和長期穩定性的關鍵環節。由于大體積混凝土在澆筑過程中和后期固化過程中，容易產生內部溫度升高和水分蒸發等問題，這些因素如果控制不當，可能導致混凝土裂縫、強度降低或耐久性問題。因此，對混凝土進行有效的監測與養護，不僅能夠防止這些不良現象的發生，還能確保混凝土在整個固化周期內達到預期的強度和耐久性。

溫度監測是施工后期的重點。為了防止溫度裂縫的產生，在混凝土澆筑完成后的前7d內，應設置多處溫度監控點。根據項目要求，混凝土內部和表面的溫差應控制在 25^°C 以內，通常溫度監控點分布在混凝土體內每隔 0.5m 的深度處，每一層設置不少于3個監控點，通過埋入的溫度傳感器，實時監測混凝土內部溫度變化。數據的實時采集有助于判斷是否需要采取進一步的降溫或保溫措施，具體監測情況如表2所示。

表2展示了在大體積混凝土施工中，混凝土內部與表面之間的溫差明顯。隨著混凝土澆筑深度的增加，內部溫度逐漸下降，而表面溫度相對較高。這種溫差現象是由于混凝土內部水化反應釋放的熱量，遠大于表面溫度所受的環境影響。因此，施工過程中必須特別注意溫度控制，以防止因溫差過大導致的溫度裂縫或強度不足。

濕度控制和養護在混凝土施工中起著至關重要的作用，特別是在防止裂縫的形成方面。設定每 4h/ 次的定期灑水計劃，每次均勻噴灑 2L/m² 的水量，旨在維持混凝土表面濕度不低于 80% ，有效抑制水分過快蒸發導致的干縮裂縫。特別是在環境濕度低于 40% 或風速較大的條件下，相關人員采取增加灑水頻次至每 2h 一次，并輔以塑料薄膜或濕草簾覆蓋的措施，使其形成一層保護屏障，進一步減緩水分流失，確保混凝土內部水化反應的順利進行。同時，實施定期巡檢制度，密切關注混凝土表面的狀態變化，確保其沒有出現裂縫或其他損傷。一旦發現裂縫，立即采取補救措施，采用高強度填補劑進行修補，將裂縫寬度控制在范圍內（不超過 0.1mm 0。通過這些綜合性的濕度和溫度控制，可以有效促進混凝土的強度發展和耐久性，確保混凝土在施工周期中的最佳結構性能，從而提高混凝土的整體質量，為建筑物的安全性和持久性提供堅實保障。

6結束語

大體積混凝土施工在房屋建設中扮演著至關重要的角色，其施工技術工藝直接影響到結構的質量和安全性。通過科學的混凝土配合比設計、精確的溫度控制、嚴格的分層澆筑與振搗以及細致的施工后監測與養護措施，可以有效提升混凝土的性能，確保建筑物的長期穩定性與耐久性。在混凝土施工過程中，合理應用降溫和保溫技術，及時監測和調整濕度，注重裂縫控制，不僅能夠預防潛在的問題，還能提高工程的整體質量。

隨著技術的進步和施工經驗的積累，對大體積混凝土施工工藝的理解和應用將不斷深入，持續關注施工技術的優化，結合實際工程需求進行調整，將進一步提升施工效率和質量。以期確保建筑物的安全性和可靠性，為未來的工程建設奠定堅實的基礎

參考文獻

[1]王鵬輝，許瓊鴿.大體積混凝土裂縫控制技術在建筑工程中的應用[].建筑結構，2022，52(S02):1015-1018.

[2]梁寧輝.大體積混凝土施工技術在房屋建筑工程中的應用[].工程建設與設計，2023(11):184-186.

[3]童鵬鵬.大體積混凝土施工技術在房屋建筑工程中的運用[].石油化工建設，2023，45(8):113-115.

[4]王騰.大體積混凝土施工技術在房建工程中的應用[].建筑與裝飾，2023(16)：187-189.

[5]張永生，王碩，肖永龍，等.城市大體積混凝土施工溫度控制技術研究[].建筑結構，2023，53(S02):1293-1300.