大體積混凝土的施工技術研究

黃永平

廈門中宸集團有限公司（361000）

大體積混凝土的施工技術研究

黃永平

廈門中宸集團有限公司（361000）

大體積混凝土技術以及質量控制在建筑施工過程中起著至關重要的作用，并直接影響著建筑的整體安全。這里結合工程經(jīng)驗，對大體積混凝土施工技術進行了分析，希望和大家一起探討，促進建筑工程質量的提高。

建筑；大體積；混凝土；施工

0 引言

隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展,高層建筑工程、地下建筑工程呈現(xiàn)項目多、規(guī)模大的特點，大體積混凝土工程也越來越多地被采用。作為建筑施工的基礎，混凝土施工技術需要適應社會的需要，不斷創(chuàng)新，才能成為更安全的施工技術。大體積混凝土技術作為高層建筑工程施工技術中的主要技術，已在高層建筑施工中得到普遍應用。不斷提高大體積混凝土施工技術水平對建筑業(yè)的健康穩(wěn)定發(fā)展意義重大。

1 大體積混凝土結構特點

大體積混凝土即為一種在體積、復雜度以及性能要求均高于普通混凝土的一種建筑體。大體積混凝土最為典型的特點是水泥使用量較大、斷面多、結構表面容易產(chǎn)生裂縫等。水泥水化后會釋放出大量的水化熱，使混凝土產(chǎn)生較大的收縮應力和溫度應力。當這部分應力超出混凝土承受極限時，混凝土表面開裂，混凝土結構的整體性、耐久性和防水抗?jié)B性必然會受到嚴重影響。所以，在大體積混凝土施工時，必須采取有效措施防止裂縫的產(chǎn)生。

2 大體積混凝土結構的施工技術

2.1 工程概況

該工程項目為某綜合性大樓，長度為42.5 m，寬度為27 m，高度達51.8 m。1層地下室，高度是3.6 m，面積大約是1 094 m2，底板高度為-3.6 m。13層地上層。地上第1層高度為4.5 m，最高1層高度為3.9 m，其他11層高度為3.4 m，承臺高度在-7.2～5.6 m范圍之內(nèi)。頂層以上設置了供水設施和電梯間。承臺最大深度是電梯間基礎L5，L5厚度是2 m，尺度是9.6 m×9.6 m，底標的高度是-7.2 m。該工程使用預應力管樁，并以此為基礎，地下1層混凝土抗?jié)B力為0.8 MPa，混凝土強度是C40。

2.2 大體積混凝土基礎施工的特點和難點

該工程施工過程中,電梯間基礎L5的施工具有斷面層高、鋼筋密度小而多、面積較大，擁有的混凝土量達到了200 m3以上,工程實施起來比較困難,主要體現(xiàn)在以下兩個方面：

混凝土的使用量特別大，混凝土一次性澆筑是非常困難的,需要對澆筑區(qū)進行適當區(qū)分；

厚度達到了2 m，并且面積特別大，要想減少水熱化，杜絕表面裂縫的存在，就需要盡可能少地使用混凝土。

2.3 大體積混凝土基礎施工技術措施

2.3.1 原材料

1）水泥

該工程施工時，考慮到結構混凝土設計強度較高（C40），為確保施工質量符合要求，選用42.51 t普通硅酸水泥。

2）骨料

①粗骨料：混凝土是使用泵送的方式，那么就需要提升其可泵性，參照混凝土泵的傳輸管道，碎石的選擇要合理，基本粒度直徑保持在1～2 cm，并且不能有其他物質參雜其中，泥土含量要≤1%的標準。②細骨料：選取中砂，粒度直徑保持在2.6～2.8 cm，讓細砂能夠通過篩孔，篩孔的直徑為0.3 mm，通過率為15%～30%，泥土含量≤3%。開工之前，首先要將材料進行篩分測試。在施工階段，高明砂作為主要材料。

2.3.2 外加劑及摻合料

為了達到混凝土和水泥小量使用的目的，就需要提升其抗裂性，降低干縮性。該工程中，在混凝土中摻入了20%的粉煤灰，以此來代替水泥。使用的粉煤灰產(chǎn)自黃埔電廠，等級為Ⅱ級。泵送劑為FEC，減水劑為DL-3，二者能夠有效降低水泥發(fā)熱量。在混凝土中加入了UEA膨脹劑，目的是為了降低混凝土在溫度方面的應力。外加劑和原料，都是在測試之后配量的。

2.3.3 配合比設計

為了達到泵送的相關要求，對混凝土的坍落度度進行了規(guī)定，一般而言，應當保持在10±2 cm。此外，為了達到澆筑的標準，將混泥土凝結的時間規(guī)定為6 h以后。混凝土的供應商承擔著配合比和材料質量標準的責任。

2.3.4 混凝土施工

依據(jù)混凝土成型工藝的標準，在保障混凝土達到溫度要求和和易性要求的前提下，該工程中的混凝土采用持續(xù)性工作的方式,在施工期一次性完工。

1）混凝土供料：

①在該工程中，選用的混凝土是商品混凝土，混凝土的傳輸采取泵送方式產(chǎn)生。②為了達到高標準的施工質量和作業(yè)效率，防止裂縫，在混凝土施工中要盡可能地減少澆筑時間。在下料的時候，選擇的泵送設施型號為SHC-57。此型號的泵送設施每小時泵送量最高可達25 m3。③為了防止不必要的意外，保證混凝土持續(xù)性地工作，施工單位不但要保證水、電及時供應，還必須準備一臺柴油發(fā)電機，功率為100 kW/h。

2）混凝土澆筑

該工程中L5基本性承臺面積為92.16 m2，厚度達到了2 m。混凝土的澆筑方式為斜面澆筑，并分為4層進行。在進行澆筑的時候，一層的澆筑量為0.5 m。在混凝土凝固之前就需要進行上層的覆蓋，上層與下層澆筑的時間不能超過5～6 h。在工作的過程中，用傳輸泵在基本承臺上進行布料，一次性完成承臺面的布料工作。在布料的時候，從一個方向到另一個方向，由一個坡度適當覆蓋，覆蓋不能太厚。最終形成一道斜坡，達到泵送工藝的特殊需求。不需要對傳輸管道進行頻繁地拆卸和沖洗，也不需要延長，以便有效地提升了工作效率。

3）混凝土的振搗

依據(jù)在泵送過程中造成斜坡的基本情況，采取混凝土振搗器在澆筑斜坡的上部和下部。此外，在模型的邊沿部位，還可以加上竹竿，進行插振，這樣做的目的是為了防止混凝土受振不均勻而出現(xiàn)漏振的現(xiàn)象。

4）表面處理及養(yǎng)護

泵送之后的混凝土表層會出現(xiàn)大量的水泥漿，因此，要在澆筑之后2～8 h，參照標準高度，將高出部分用標尺去除，進而用搓板進行搓壓，使其表面達到平滑和堅實。在混凝土初次凝結之前，還需要進行數(shù)次的搓壓，最后用鐵質搓板進行光面收復，搓平裂縫，降低表層水分的快速擴散。在周圍砌130 mm高的磚，存放100 mm的水，在水面覆蓋上編織袋等物，持續(xù)14 d即可。

5）混凝土溫度計算

C40抗?jié)B混凝土水泥用量約380 kg/m3，425R水泥水化熱Q=461 kJ/kg，混凝土比熱C=0.97 kJ/ kg℃，混凝土密度R=2 400 kg/m3，則混凝土溫升值為：Th=WQ/CR=380×461/0.97×2 400=75.25℃?；炷帘砻鏈囟韧ǔＨ?2℃。所以，要作保溫措施以減少混凝土內(nèi)和表面的溫差。

2.3.5 混凝土測溫

該工程中的L5平臺用于混凝土作業(yè)，所以對其溫度進行調(diào)節(jié)是很有必要的，這也是防止裂縫出現(xiàn)的主要工作。在施工的過程中要對溫度進行實時監(jiān)測，主要監(jiān)測澆筑前的溫度、混凝土攪拌后的溫度、澆筑和模板溫度、澆筑之后不同時間段內(nèi)、外部溫度等。

3 結語

大體積混凝土結構在高層建筑工程中得到了廣泛的應用。在實際施工過程中，必須加強混凝土原材料的控制,主要包括原材料的選擇、配合比控制和攪拌、運輸控制等，并做好澆筑、振搗與后期養(yǎng)護等工作，以保證工程施工質量，推動建筑行業(yè)穩(wěn)定發(fā)展。