住宅建筑工程中大體積混凝土結構施工技術運用研究

0 引言

隨著我國城市化進程的加快，住宅建筑工程規模不斷擴大，對建筑結構的要求也越來越高。大體積混凝土結構因其強度高、耐久性好、施工方便等優點，在住宅建筑工程中得到了廣泛應用。然而，大體積混凝土結構施工過程中，由于水泥水化熱、溫度應力等因素的影響，容易產生裂縫等質量問題，進而影響建筑物的使用壽命和安全性。因此，針對住宅建筑工程中大體積混凝土結構施工技術的研究具有重要的現實意義。

1工程概況

本工程為華美·江韻華府（翡麗山）三期項目，該項目由9棟多層住宅、7棟二類高層住宅、沿街吊層商業及二層地下車庫組成。項目總建設用地面積42，711.00m² ，總建筑面積為 189，974.8m² ，地上建筑面積 107，350.51m² ，地下建筑面積 82，624.29m² 。項目計容建筑面積 83，573.37m² ，容積率為1.96，建筑密度 34.75% ，地下停車位598個。該項目主體采用框架剪力墻結構，基礎采用機械旋挖灌注樁基礎。大體積混凝土部位主要用于樁基礎、地下車庫頂板、剪力墻體等。

2大體積混凝土施工技術準備

2.1 施工方案制定

該項目涵蓋16棟樓宇，被劃分為A、B兩個區域，且每棟樓均獨立為一個施工段。基礎大體積混凝王強度等級達C30，抗滲等級為P8。施工過程中，需嚴格恪守安全操作規程，全力保障人員安全。同時，精心制定詳盡的施工技術方案，清晰界定施工工藝、順序及要點等內容。對施工人員進行全面技術交底，確保其精準掌握施工技術要求。水泥、砂、石、外加劑等原材料必須嚴格符合國家標準，以保障質量[1]。混凝土配合比應依據工程實際需求進行優化，以確保混凝土性能優良。攪拌機、運輸車、料斗、串筒、振動器等機具設備需按需足量配備，并預留故障維修時間。重要工程應配備備用攪拌機和振動器，尤其采用泵送混凝土時，備用泵必不可少。要確保施工現場水電供應穩定，照明設備完備無缺。針對雷雨、高溫、冷空氣、臺風等惡劣天氣，需提前落實防雨、防暑、防寒等應對措施。此外，還應加強與相關部門的溝通協調，保障施工順利推進。通過上述施工方案的制定，為住宅建筑工程中的大體積混凝土施工提供了明確的技術指引與堅實保障，可確保施工質量、安全與進度均能達到預期目標。

2.2澆筑方法的選擇

分層澆筑是指將混凝土按照一定厚度分成若干層，逐層澆筑，每層澆筑完成后進行振搗，確保混凝土密實。分層厚度應控制在 20～50cm 之間，以保證混凝土的密實性和強度。分段澆筑是指將混凝土按照結構尺寸和施工條件，沿高度均勻分段，每段混凝土厚度應為 1.5～2.0m 。當橫截面面積在 200m² 以內時，分段不宜大于2段；當橫截面面積在 300m² 以內時，分段不宜大于3段，且每段面積不得小于 50m² 。

分層分段澆筑時，豎向施工縫應垂直于結構較小截面尺寸方向，上下兩鄰層中的豎向施工縫應互相錯開。分段澆筑時，豎向施工縫應設置模板，以保證施工質量。澆筑過程中，水平施工縫的處理應注意清除澆筑表面的浮漿、軟弱混凝土層及松動的石子，并均勻露出粗骨料。在上層混凝土澆筑前，應用壓力水沖洗混凝土表面的污物，充分濕潤，但不得有積水。對非泵送及低流動度混凝土，在澆筑上層混凝土時，應采取接漿措施。通過以上分層分段澆筑方法的具體數據和要求，可以確保住宅建筑工程中大體積混凝土施工的質量，提高混凝土的密實性和強度，從而保證建筑物的安全與耐久性。

3大體積混凝土施工過程控制

3.1混凝土的攪拌和運輸

3.1.1攪拌時間和攪拌質量的控制為確保混凝土均勻、密實，混凝土攪拌時間應控制在 1.5～2.0min ，具體時間可根據混凝土配合比和攪拌設備性能進行調整。攪拌期間，務必確保混凝土充分攪拌均勻，杜絕出現沉淀、離析等不良現象。同時，要嚴格依照混凝土配合比進行精準配料，保證水泥、砂、石子等原材料的質量均符合標準要求[2]。攪拌操作時，應先加入部分水，隨后依次投人水泥、砂、石子等原材料，最后再加人剩余水量。攪拌過程中，需適時調整攪拌速度，以防止過快或過慢影響混凝土質量。攪拌完成后，要對混凝土的坍落度、和易性等關鍵指標進行細致檢查，以確保混凝土質量滿足規定標準。

3.1.2運輸過程中的保溫和防離析措施

運輸車輛應采用封閉式運輸，以避免混凝土在運輸過程中受到外界溫度影響。冬季施工期間，在運輸過程中可適當采用棉被、塑料布等保溫材料進行覆蓋，最大程度降低混凝土的溫度損耗；運輸車輛應保持勻速行駛，避免急剎車或急轉彎，以減少混凝土溫度波動；運輸過程中，應確保混凝土攪拌罐內混凝土高度適中，避免因高度過高導致混凝土離析；運輸車輛在行駛過程中，要盡量減少顛簸，避免混凝土因振動而離析[3]。在混凝土澆筑前，應檢查運輸車輛內的混凝王，確保無離析現象。通過以上措施，可以有效控制混凝土的攪拌和運輸過程，確保混凝土質量符合要求。

3.2混凝土的澆筑

3.2.1澆筑順序和澆筑速度控制

按照先底后頂、先邊后中、先深后淺的原則進行澆筑。先澆筑底板、基礎、等大體積部位混凝土；再澆筑墻體、柱等豎向結構混凝土；最后澆筑梁、板等水平結構混凝土。需根據混凝土的坍落度、施工環境、模板支撐體系等因素，合理控制澆筑速度。底層混凝土澆筑速度控制在 0.5～1.0m/h ；豎向結構混凝土澆筑速度控制在 1.0～1.5m/h ；水平結構混凝土澆筑速度控制在 1.5～2.0m/h 。

3.2.2分層厚度和振搗密實度控制

分層澆筑時，每層混凝土厚度應控制在 20～ 50cm ，以保證混凝土的密實度。振搗密實度是保證混凝土質量的關鍵，通常采用插人式振搗器進行振搗，振搗器插入混凝土中的深度應控制在 50～ 100mm ；振搗器移動間距控制在 500～600mm ，以避免漏振；振搗時間控制在 20～30s ，以防止過振；振搗過程中，須注意觀察混凝土表面泛漿情況，當泛漿均勻、無氣泡冒出時，表示混凝土已達到密實狀態。通過以上措施，可以有效控制住宅建筑工程中大體積混凝土的澆筑過程，確保混凝土結構的質量和耐久性。

3.3 混凝土的養護

3.3.1養護時間和養護方法

混凝土澆筑作業結束后，須在2h內開啟養護流程。養護階段可細分為初養期與后期養護期。混凝土澆筑完畢，應立即實施覆蓋保濕養護，使混凝土表面持續保持濕潤，有效避免水分蒸發散失。初養期一般設定為7天，初養期結束后，仍需持續保濕養護，維持混凝土表面濕潤。后期養護期時長則綜合混凝土強度要求與環境條件確定，通常為28天。

覆蓋保濕養護時，可選用塑料薄膜、濕麻袋、濕草袋等材料覆蓋混凝土表面以保濕。灑水養護通過在混凝土表面灑水維持濕潤，灑水次數依環境溫度和混凝土表面濕度靈活調整。噴淋養護可在混凝土表面噴水保持濕潤，噴淋時間同樣需根據環境溫度與混凝土表面濕度合理規劃。

3.3.2溫度監測和調控措施

在混凝土澆筑階段，需每2h監測一次混凝土表面溫度；進入養護期后，測溫頻率調整為每4h一次。當澆筑時混凝土表面溫度超過 30% 或養護期間超過25^qC 時，須立即采取降溫措施。上述溫度監控與調控措施，結合科學的養護方法，可有效保障大體積混凝土在住宅建筑工程中的施工質量。

3.4裂縫控制措施

裂縫寬度 <0.2mm 時，可采用表面涂抹防水劑、環氧樹脂等材料進行封閉處理；裂縫寬度在0.2~0.5mm 之間時，可采用灌漿、錨固等加固措施；裂縫寬度 >0.5mm 時，應進行鑿除、修補等處理。

4案例工程大體積混凝土施工效果分析

4.1混凝土質量檢測

4.1.1抗壓強度試驗結果分析

據抗壓強度試驗結果（見表1）所示，混凝土抗壓強度平均值約為 50.2MPa ，符合設計要求。混凝土抗壓強度標準差為 0.5MPa ，說明混凝土質量較為穩定。部分樣品抗壓強度略低于平均值，主要是因為混凝土原材料質量不穩定；混凝土攪拌、運輸、澆筑過程中存在質量問題；混凝土養護條件不達標。

表1抗壓強度試驗結果

4.1.2混凝土外觀質量檢查

混凝土表面平整度良好，無明顯的凹凸不平現象。混凝土表面裂縫較少，且寬度較小。混凝土表面蜂窩、麻面現象不明顯。混凝土表面氣泡較少。

4.2 溫度監測結果分析

4.2.1混凝土內部溫度變化曲線分析

該工程大體積混凝土施工過程中，通過在混凝土內部埋設溫度傳感器，可實時監測混凝土內部的溫度變化。根據監測數據，繪制了混凝土內部溫度變化曲線（見圖1）。

圖1地板混凝土內部與表面溫度曲線

從曲線圖中可以看出，混凝土內部溫度在澆筑初期迅速上升，隨后逐漸趨于穩定。在澆筑初期，由于水泥水化反應放熱，導致混凝土內部溫度迅速升高。隨著澆筑時間的推移，混凝土內部溫度逐漸趨于穩定，但仍然存在一定的溫差。在混凝土硬化過程中，內部溫度逐漸降低，直至與外界環境溫度相平衡。

4.2.2冷卻水管的降溫效果評估

為降低混凝土內部溫度，在混凝土澆筑過程中采用了冷卻水管進行降溫。根據混凝土結構的特點和施工要求，合理布置了冷卻水管。通常，冷卻水管應沿混凝土結構的主筋布置，間距不宜過大，以確保冷卻效果。并需選擇耐腐蝕、耐高溫、導熱性能良好的水管材料，如不銹鋼管、銅管等。水管內徑應滿足冷卻水流量要求，以確保冷卻效果。冷卻水溫度需控制在適宜范圍內，一般不超過 15^°C 。在施工過程中，應定期檢測冷卻水溫度，確保其穩定。要根據混凝土結構的特點和施工要求，合理控制冷卻水流量。水流量過大或過小都會影響冷卻效果，甚至可能導致混凝土裂縫。冷卻時間應根據混凝土結構的特點和施工要求確定。一般而言，冷卻時間應不少于混凝土凝固時間的1/3。在連接過程中，須注意保持水管內壁光滑，以減少阻力。在冷卻水管周圍應采取保溫措施，如鋪設保溫材料，以減少熱量損失。在施工過程中，需加強對冷卻水管的監控，以確保其正常運行。若發現異常情況，應及時處理。

通過對冷卻水管降溫效果的評估，可以判斷其是否達到預期效果。從評估結果可以看出，在混凝土澆筑過程中，冷卻水管起到了良好的降溫作用。在澆筑初期，混凝土內部溫度得到了有效控制，避免了溫度過高導致的裂縫產生。隨著澆筑時間的推移，冷卻水管的降溫效果逐漸減弱，但仍然能夠維持混凝土內部溫度在合理范圍內。由此可見，大體積混凝土施工過程中，通過溫度監測和冷卻水管降溫措施，有效控制了混凝土內部溫度，降低了裂縫產生的風險，確保了工程質量。在今后的類似工程中，可以借鑒本次施工經驗，進一步優化施工方案，提高工程質量。

5結論

調整水泥、骨料、外加劑等原材料的使用比例，可降低水泥水化熱，減小溫度應力，減少裂縫的產生；根據工程特點，合理確定混凝土澆筑順序、澆筑速度、澆筑高度等參數，能確保混凝土均勻澆筑，降低溫度應力；采用冷卻水管、冷卻板等冷卻措施，可降低混凝土澆筑后的溫度，減小溫度應力；在混凝土澆筑完成后，及時進行養護，保持混凝土表面濕潤，能防止裂縫產生；對混凝土的原材料、配合比、澆筑、養護等環節進行嚴格監控，可確保施工質量。通過以上技術運用策略，可以有效提高住宅建筑工程中大體積混凝土結構的施工質量，降低裂縫等質量問題的發生率，確保建筑物的安全性和耐久性，進而延長其使用壽命。

參考文獻：

[1］連梅波．土木建筑工程中大體積混凝土結構施工技術應用研究[J].廣東建材，2023，39（10)：112-115.

[2]葉輝.大體積混凝土澆筑施工技術在建筑工程中的應用[J].居業，2023（9)：179-181.

[3］黃興斌．土木建筑工程中大體積混凝土施工技術的應用分析［J]．科技資訊，2023，21（12)：133-136.