房屋建筑的大體積混凝土施工技術(shù)的探討

楊家祺

摘要：在建筑工程中，大體積混凝土由于體積尺寸較大，如果不采取一定的措施，會(huì)產(chǎn)生混凝土內(nèi)外溫差，形成混凝土開(kāi)裂和變形，嚴(yán)重情況下會(huì)危及建筑物安全。現(xiàn)代建筑越來(lái)越高，規(guī)模也越來(lái)越大，大體積混凝土應(yīng)用也越來(lái)越多，合理控制大體積混凝土施工技術(shù)也是大勢(shì)所趨。本文結(jié)合實(shí)例探討了房屋建筑工程大體積混凝土施工技術(shù)。

關(guān)鍵詞：房建工程；大體積；混凝土；施工技術(shù)

中圖分類號(hào)： TU74 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

一般而言，房屋建筑工程質(zhì)量的好壞在很大程度上是受到在施工過(guò)程中它所采用的材料的制約的。從我國(guó)目前的情況來(lái)看，建筑行業(yè)的材料發(fā)展是迅速的，比較突出的就是大體積混凝土結(jié)構(gòu)在整個(gè)房屋建筑工程中的使用。它之所以這樣的受關(guān)注，就在于大體積混凝土結(jié)構(gòu)在滲透性和強(qiáng)度上比起以往的傳統(tǒng)建筑料有著很大的提高。同時(shí)，大體積混凝土結(jié)構(gòu)在對(duì)裂縫的控制和治理上有著比較突出的效果，在協(xié)調(diào)各種結(jié)構(gòu)之間的同時(shí)還能抵抗外來(lái)因素的干擾。但是，這種結(jié)構(gòu)也并不是完美無(wú)缺的，它的自縮以及仍然存在的裂縫問(wèn)題，是建筑專家們一直在研究和關(guān)注的問(wèn)題。

一、房屋建筑大體積混凝土施工技術(shù)概述

結(jié)構(gòu)斷面最小尺寸在1米以上或是澆筑一次量超過(guò)1千立方米，施工時(shí)需嚴(yán)控溫度的混凝土就可稱為大體積混凝土。其特點(diǎn)明顯，主要有：①結(jié)構(gòu)厚實(shí)，混凝土澆筑后，水泥水化熱量難以揮發(fā)，易造成大于25度的大溫差，需控溫；②施工復(fù)雜，技術(shù)要求高，要保持一定的平面尺寸，還需注意采取措施防止裂縫的產(chǎn)生。

二、大體積混凝土特點(diǎn)及其構(gòu)造原則

1、大體積混凝土特點(diǎn)

房屋建筑工程中的大體積混凝土具有體形較大、結(jié)構(gòu)較厚、使用鋼筋較密、工程中混凝土用量較多、施工技術(shù)要求較高以及工程條件復(fù)雜等特點(diǎn)。在建筑工程中，要特別注意防止混凝土因?yàn)樗喈a(chǎn)生的水化熱而形成的溫度差，由于溫度差而產(chǎn)生的溫度應(yīng)力會(huì)形成裂縫，嚴(yán)重影響建筑質(zhì)量。為保證建筑結(jié)構(gòu)安全和能正常使用，在建筑工程中，大體積混凝土施工技術(shù)要求較高，需要從材料選擇、工程施工技術(shù)保證措施等有關(guān)環(huán)節(jié)進(jìn)行妥善處理，并做好相關(guān)工作的前期準(zhǔn)備工作，以此來(lái)保證大體積混凝土能順利施工。

房屋建筑工程中的大體積混凝土其表面系數(shù)較小，混凝土中水泥水化熱釋放相對(duì)集中，其內(nèi)部的溫升比較快。在混凝土內(nèi)部溫度和外部溫度差異較大時(shí)，極易形成混凝土溫度裂縫，影響建筑結(jié)構(gòu)安全。

2、大體積混凝土的構(gòu)造原則

保溫原則與配備合理原則是大體積混凝土構(gòu)造的兩大主要原則。

保溫原則：在房屋建筑大面積混凝土施工時(shí),一是明確速度指標(biāo)、內(nèi)外溫差與升溫峰值，也就是要通過(guò)澆筑塊體時(shí)的實(shí)際溫度,計(jì)算出溫度的應(yīng)力與收縮應(yīng)力；二是要慎重選擇及采用低水化熱的有質(zhì)量保證的水泥，如粉煤灰水泥；三是根據(jù)應(yīng)用的不同模板實(shí)行相應(yīng)的控溫手段。

配備合理原則：要通過(guò)計(jì)算及試配來(lái)確定混凝土的配合比，在符合設(shè)計(jì)規(guī)范的基礎(chǔ)上，以減少水泥水化熱量為目的，盡量控制水泥的使用量，一般是以450 kg/m3為參考標(biāo)準(zhǔn)，則可防止裂縫產(chǎn)生。此外要注意基礎(chǔ)鋼筋與箱體基礎(chǔ)的配備上,保持各配備實(shí)體最適宜的溫度。

三、大體積混凝土施工技術(shù)

1、施工前的準(zhǔn)備工作

萬(wàn)事俱備是施工取得良好效果的前提與關(guān)鍵。所以在開(kāi)始施工之前，一定要做足準(zhǔn)備功課。

（1）配齊工具：平鍬、尖鍬、鋁合金刮尺、耙子、白線、塔吊、水泵、掃把還有配電箱、平板振搗器、混凝土地泵插入式振搗器等。

（2）配備材料：骨料要巖石彈模低、線膨脹系數(shù)小、優(yōu)級(jí)配的；水要有害物質(zhì)少的；外加劑應(yīng)有質(zhì)量保證的。

（3）技術(shù)準(zhǔn)備：檢修機(jī)器設(shè)備；為防止臨時(shí)停電停水，準(zhǔn)備好人工攪拌和振搗用的工具。

2、混凝土的攪拌與澆筑

混凝土的攪拌時(shí)間、材料的投放量都有明確的規(guī)定。每槽大體積混凝土相對(duì)普通混凝土的攪拌時(shí)間要長(zhǎng)，因?yàn)榇篌w積混凝土摻雜了外加劑與粉煤灰，使用單方水泥量少，故攪拌時(shí)間應(yīng)控制在30分鐘；材料（如粉煤灰、外加劑）投放需有專人管理，投放量要精確。

在混凝土澆筑過(guò)程中，需進(jìn)行層層施工，也就是完成一層后（從最底層開(kāi)始），再澆筑下一層，當(dāng)中要保證上一層混凝土仍處于初凝狀態(tài)，如此進(jìn)行下去連續(xù)澆筑完工。此種方法一般適用于平面尺寸不大的結(jié)構(gòu)，施工時(shí)需從短邊進(jìn)行，沿長(zhǎng)邊推進(jìn)。此外在澆筑過(guò)程中使用插入振搗器及平板振搗器時(shí)，要注意先后順序，應(yīng)先利用插入式振動(dòng)器，然后再使用平板振搗器。使用平板振搗器振搗時(shí)，方向要講究，應(yīng)橫向或縱向順著混凝土進(jìn)行，方可省時(shí)省力。

3、混凝土溫度、濕度的控制

溫度對(duì)于混凝土的凝結(jié)強(qiáng)度與拉伸強(qiáng)度的作用強(qiáng)大，只有保持一定的溫度才能提高混凝土最大的拉伸強(qiáng)度，進(jìn)而避免由于結(jié)構(gòu)拉力與承受壓力不足導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生。因此，一定要做好大體積混凝土的溫度控制措施。一是我們可以從砂石材料的降溫方面下手，夏天時(shí)就應(yīng)該注意防止陽(yáng)光直射，或是對(duì)材料進(jìn)行制冷處理與噴灑水霧、冰水?dāng)嚢璧确椒ㄟM(jìn)行降溫。二是要做好混凝土澆筑完工后的保溫養(yǎng)護(hù)工作?；炷两Y(jié)構(gòu)的內(nèi)、外都需降溫并要保持在不超過(guò)25攝氏度的溫差范圍內(nèi)，以免由于拉伸強(qiáng)度不均勻致使裂縫出現(xiàn)。此外，還需定期定時(shí)量溫、控溫，根據(jù)具體的情況進(jìn)行保溫養(yǎng)護(hù)工作。

大體積混凝土的養(yǎng)護(hù)工作除了保溫，還要保濕。在混凝土仍處于凝結(jié)階段，但澆筑完工已達(dá)12個(gè)小時(shí)，這時(shí)就需要給混凝土灌水，以保持混凝土的濕度，如此方可保證水泥水化與硬化的成功，混凝土的伸縮強(qiáng)度也才能得以提高，裂縫才不會(huì)產(chǎn)生。

在壓平混凝土表面后，采用灑水蓋塑料薄膜的方法，可以同時(shí)做好保溫與保濕的工作，但要注意分時(shí)間進(jìn)行不同的養(yǎng)護(hù)工作，夜間要安全覆蓋住混凝土，中午則要適當(dāng)掀開(kāi)薄膜以散熱。薄膜底下可鋪設(shè)開(kāi)有小孔的補(bǔ)水軟管，時(shí)刻保持混凝土的潮濕。

四、大體積混凝土的溫度測(cè)量方法及設(shè)計(jì)構(gòu)造要求

1、大體積混凝土的溫度測(cè)量是保證施工質(zhì)量的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，其中溫度測(cè)量的方法有一下幾種：?

采用熱電偶溫度傳感器測(cè)量，非常簡(jiǎn)單方便。預(yù)先將熱電偶測(cè)溫端埋設(shè)在混凝土芯部，有導(dǎo)線連接外部的溫度顯示儀，可連續(xù)測(cè)試記錄混凝土內(nèi)部溫度變化。?采用建筑電子測(cè)溫儀配合預(yù)埋測(cè)溫導(dǎo)線進(jìn)行測(cè)溫。具體操作如下：第一，混凝土澆搗前測(cè)出各測(cè)溫探頭的初始溫度值，并作好記錄。第二，混凝土澆搗前測(cè)出大氣溫度及入?；炷翜囟炔⒆骱糜涗洝５谌?，自混凝土入模至澆搗完畢的四天期間每隔2小時(shí)測(cè)溫一次，以后每隔4小時(shí)測(cè)溫一次，一般10到14天即可停止。第四，每測(cè)溫一次做一次記錄，計(jì)算每個(gè)測(cè)溫點(diǎn)的升降值及溫差值。

2、大體積混凝土的構(gòu)造堅(jiān)持兩大原則：

第一，保溫原則。在房屋建筑大面積混凝土施工時(shí)，一是明確速度指標(biāo)、內(nèi)外溫差與升溫峰值，也就是要通過(guò)澆筑塊體時(shí)的實(shí)際溫度，計(jì)算出溫度的應(yīng)力與收縮應(yīng)力；二是要慎重選擇及采用低水化熱的有質(zhì)量保證的水泥，如粉煤灰水泥；三是根據(jù)應(yīng)用的不同模板實(shí)行相應(yīng)的控溫手段。第二，配備合理原則。要通過(guò)計(jì)算及試配來(lái)確定混凝土的配合比，在符合設(shè)計(jì)規(guī)范的基礎(chǔ)上，以減少水泥水化熱量為目的，盡量控制水泥的使用量，一般是以450kg/m為參考標(biāo)準(zhǔn)，則可防止裂縫產(chǎn)生。此外要注意基礎(chǔ)鋼筋與箱體基礎(chǔ)的配備上，保持各配備實(shí)體最適宜的溫度。

3、大體積混凝土工程施工前，應(yīng)對(duì)施工階段大體積混凝土澆筑塊體的溫度、溫度應(yīng)力及收縮應(yīng)力進(jìn)行驗(yàn)算，確定施工階段大體積混凝土澆筑塊體的升溫峰值、內(nèi)外溫差及降溫速度的控制指標(biāo)，制訂溫控施工的技術(shù)措施。其目的是為了確定溫控指標(biāo)(溫升峰值、內(nèi)外溫差、降溫速度)及制定溫控施工的技術(shù)措施(包括混凝土原材料的選擇、混凝土拌制運(yùn)輸過(guò)程中的降溫措施、保溫養(yǎng)護(hù)措施、溫度監(jiān)測(cè)方法等)，以防止或控制有害溫度裂縫(包括收縮)的發(fā)生，確保工程質(zhì)量。

4、根據(jù)大體積混凝土工程施工的特點(diǎn)，大體積混凝土基礎(chǔ)的工程設(shè)計(jì)除應(yīng)滿足設(shè)計(jì)規(guī)范及生產(chǎn)工藝的要求外，還應(yīng)符合下列要求:

（1）基礎(chǔ)混凝土的強(qiáng)度等級(jí)宜在C20-C40的范圍內(nèi)選用利用后期強(qiáng)度。

（2）基礎(chǔ)的配筋除應(yīng)滿足基礎(chǔ)承載力及構(gòu)造要求外，還應(yīng)結(jié)合大體積混凝土的施工方法(整體澆筑或分層澆筑,泵送混凝土澆筑或非泵送混凝土澆筑等)增配承受因水泥水化熱引起的溫度應(yīng)力及控制溫度裂縫開(kāi)展的鋼筋，以構(gòu)造鋼筋控制裂縫。

（3）當(dāng)基礎(chǔ)設(shè)置于巖石類地基上時(shí)，在非地震區(qū)宜在混凝土墊層上設(shè)置滑動(dòng)層，滑動(dòng)層構(gòu)造可采用一氈二油。

結(jié)語(yǔ)：

房屋建筑中的大體積混凝土施工涉及到方方面面，若稍有失誤，輕則出現(xiàn)裂縫問(wèn)題，重則會(huì)導(dǎo)致房屋倒塌。因此我們?cè)趹?yīng)用該施工技術(shù)時(shí)要嚴(yán)格按照各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，穩(wěn)中求進(jìn)。首先要充分做好施工前的準(zhǔn)備工作，其次要遵循大體積混凝土的構(gòu)造原則，最后也是最重要的是要全面掌握大體積混凝土施工技術(shù)?？偠灾?，必須在設(shè)計(jì)好的施工方案下，注意配備好各種材料與工具，同時(shí)做好混凝土現(xiàn)場(chǎng)施工的攪拌、澆筑工作以及做好養(yǎng)護(hù)工作，確實(shí)保證大體積混凝土施工的安全質(zhì)量。

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