大體積混凝土澆筑施工過程控制與分析

連軍

摘要：本文立足于混凝土澆筑的相關原理，結合具體工程實例，分析了大體積混凝土的施工工藝，并且由于本次工程處于交通。量大、人口聚集的地區(qū)，加強對澆筑施工的過程控制，有利于確保混凝土澆筑的平穩(wěn)持續(xù)進行。

關鍵詞：高層建筑；大體積混凝土；澆筑；施工過程控制

中圖分類號：TU755文獻標識碼：A文章編號：1674-3024（2016）09-13-02

前言

結構尺寸、截面尺寸較大的混凝土工程，如：大跨度橋梁的柱塔基礎、混凝土大壩、高層建筑的深基礎地板等，由于混凝土體積較大，因外荷載作用造成混凝土裂縫的概率較小。但由于水泥水化過程中水化熱積聚作用較強烈，散熱面積較小，由此導致內(nèi)外溫差較大，由此產(chǎn)生的溫度應力容易導致混凝土拉伸變形，給工程帶來了危害。此外大體積混凝土工程的條件較為復雜，施工情況各異，原材料的材性差別也較大，因此對其施工控制需要綜合考慮結構計算、材料組成等多方面問題。本文僅以對其澆筑過程的施工控制作為研究對象，來研究控制施工質(zhì)量的舉措。

1.工程概況

某高層建筑工程總高420m，共91層，其中地下3層。其筏基長寬均為64m，厚度達4m，56d強度等級為C50，每立方米混凝土材料用量為：425#（相當于新標準42.5等級）。本工程地處新市區(qū)繁華地段，交通人流量較大，施工現(xiàn)場也較為狹小，給混凝土的運輸、澆筑帶來了一定難度。

2.混凝土澆筑施工組織設計

本工程筏板一次澆筑量約為1.6萬m²，為大體積混凝土澆筑，施工過程中在施工方、商品混凝土公司的通力配合下，工程進展較為順利。筏板澆筑成功的關鍵問題在于如何保證澆筑過程中的連續(xù)性和穩(wěn)定性，為此依據(jù)現(xiàn)場實際情況，項目部對混凝土的生產(chǎn)、運輸、澆筑進行了統(tǒng)一管理、協(xié)調(diào)。并將施工區(qū)域劃分為4個區(qū)域，施工階段分為2個階段，具體如圖1所示。具體的施工組織措施如下：

（1）對供應商的選擇：為了確保施工混凝土質(zhì)量滿足設計和規(guī)范要求，本次在供應商的選擇上以實力雄厚、生產(chǎn)能力、技術能力強的供應商為主，要求供應商不僅做好原材料儲備工作，還要做好混凝土統(tǒng)一配合比、統(tǒng)一檢驗試驗、統(tǒng)一調(diào)度指揮等工作，為保證混凝土的澆筑質(zhì)量奠定基礎。

（2）對混凝土泵車位置的布置：為了確保車輛進出通暢、避免施工現(xiàn)場擁堵，在車輛規(guī)劃中對混凝土泵車行車方向、?？课恢眠M行了約束，同時設置現(xiàn)場調(diào)度人員，來協(xié)調(diào)現(xiàn)場內(nèi)外車輛進出情況；設置現(xiàn)場試驗檢驗員，負責混凝土車和泵車運輸?shù)幕炷临|(zhì)量的檢驗試驗工作，確保進場混凝土符合施工要求。

（3）對現(xiàn)場的管理：一方面為了不影響市容、不破壞施工周圍環(huán)境，要求業(yè)主和項目部在開盤前應協(xié)助管理澆筑混凝土期間的工作；另一方面為了防止施工意外的產(chǎn)生以及確保澆筑過程不產(chǎn)生冷縫，對現(xiàn)場施工人員的值班、調(diào)度情況進行了安排，并制定了相關的應急預案。混凝土澆筑期間，要求澆筑方向需由南及北、澆筑方式采用多點同時澆筑。

3.澆筑過程監(jiān)控

澆筑過程監(jiān)控是項目質(zhì)量監(jiān)控的一個重點，由于本次混凝土是由三家公司聯(lián)合供應，為了便于把握每個商品混凝土站混凝土供應情況、泵車泵送情況，項目部一方面安排人員進行24h輪崗監(jiān)控，不留監(jiān)控死角。另一方面在典型區(qū)域和重點部位安裝溫度探測器進行養(yǎng)護監(jiān)控，溫度探測點被分為3層安裝在不同厚度的筏基里，在整個養(yǎng)護過程都進行及時的監(jiān)控，并根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)對養(yǎng)護措施進行動態(tài)調(diào)整。具體實施措施如下：

3.1現(xiàn)場臺賬登記

項目部首先設立了一名記錄員，對三家供應商所屬的泵車澆筑進行登記，內(nèi)容主要包括：泵車編號、廠家名稱、澆筑部位、混凝土強度等主要內(nèi)容?；炷翝仓_賬的建立使得工程出現(xiàn)質(zhì)量問題時能夠追本溯源，同時也有利于對工商廠家進行監(jiān)督管理。

3.2筏板混凝土澆筑模擬

一是指揮中心的統(tǒng)計人員根據(jù)各廠家泵車澆筑量的完成情況繪制了筏板混凝土澆筑實時情況表，如圖2所示。

二是項目部對筏板混凝土澆筑流淌面進行實測實量，BIM技術組根據(jù)實測數(shù)據(jù)結合相關的繪圖軟件繪制了三維混凝土澆筑流淌圖。

基于以上的數(shù)據(jù)分析，BIM技術組利用Revit軟件構建了三維模型，依據(jù)混凝土現(xiàn)場實施澆筑情況數(shù)據(jù)以及原施工進度計劃，利用Navisworks軟件構建了混凝土澆筑實時四維動態(tài)模擬，如圖3所示。

3.3主要溫控措施

溫度控制措施主要分為三個方面：

一是混凝土原材料與配合比。本工程采用了新標準下的42.5強度等級的水泥，再加上運輸距離較長，穩(wěn)定的水泥強度和較低的入罐溫度有效的實現(xiàn)了溫度控制。夏天為了避免高溫干燥天氣對混凝土澆筑的影響，以及減少水泥的用量，可提高粉煤灰的摻入量至25%。

二是為了確保拌和樓的工作狀態(tài)，以及控制水泥澆筑溫度，一方面要做好拌和樓的定期檢修與日常維護工作，另一方面要做好預冷混凝土的澆筑保溫工作。此外還要盡量避免運輸和澆筑過程中陽光直射，對澆筑過程以及澆完的混凝土都要采取保溫措施。

三是做好對新澆混凝土的養(yǎng)護工作。采取的措施有：澆筑混凝土時應盡量避免高溫時段：盡量縮短澆筑時間；這樣不僅可以提高混凝土的散熱效率，而且也能夠有效的預防干縮裂紋。

3.4澆筑過程管理

（1）施工要點

大體積混凝土一般采用分段分層澆筑的施工方法，并且為了提高澆筑質(zhì)量以及施工的連續(xù)性，避免澆筑過程中混凝土出現(xiàn)離析現(xiàn)象，才采取以下管理措施：

a.為了避免混凝土拌合物發(fā)生離析現(xiàn)象，當混凝土自由下落高度超過2m時，應采用串筒、溜槽或振動管下落。

b.分段分層澆筑時，應保證在下層混凝土凝結前將上層混凝土澆筑并振搗完畢。

（2）澆筑過程質(zhì)量控制

通過實時情況表發(fā)現(xiàn)，在某一時間段的澆筑量下降了30%，由此項目迅速進行現(xiàn)場核查分析，發(fā)現(xiàn)以下問題：一是4號泵車澆筑過程中發(fā)生了爆管；二是這一時間段為工人就餐時間，由此導致了澆筑量都有了不同程度的下降。根據(jù)以上分析，制定出了以下措施：一是啟用備用泵車代替4號泵車進行澆筑；二是將飯菜送至施工現(xiàn)場，并讓工人分批就餐，由此逐步恢復了混凝土正常澆筑量。

筏板澆筑時發(fā)現(xiàn)，乙公司完成澆筑量同比有了較大幅度的增長，丙公司則有了大幅度的下降。經(jīng)現(xiàn)場核查發(fā)現(xiàn)，乙公司混凝土存在坍落度較大問題，由此增加了澆筑量，丙公司的工料設備發(fā)生了故障，導致供應量下降。針對以上問題項目組經(jīng)討論對乙公司混凝土進行了復測，要求坍落度不符合要求的全部退場，并調(diào)整混凝土配合比；對丙公司要求增加原材料供應機械，恢復供應量。通過以上決定恢復了各公司的正常澆筑供應量。

（3）施工進度控制

通過對混凝土澆筑流淌三維圖及BIM四維動態(tài)模擬的分析，為了確保在工期內(nèi)完成作業(yè)以及保證施工現(xiàn)場的井然有序，項目組一方面要求筏板整體澆筑由南向北統(tǒng)一推進，另一方面建立了混凝土澆筑、振搗、養(yǎng)護的流水作業(yè)線，確保工序的順利操作，降低了有害裂縫的產(chǎn)生。對于流淌面推進方向不相同的問題，根據(jù)流淌面的凸凹情況，合理調(diào)整了流淌面的澆注速度。并對商品混凝土坍落度、流淌面進行了核查，確保了澆筑面的統(tǒng)一推進。

4.結語

總的來說，高質(zhì)量的混凝土工程不僅取決于它的生產(chǎn)技術，還取決于它的澆鑄技術。在具體實施澆筑時應做好以下工作：首先應做好模板和鋼筋的檢查工作，確保其符合設計和施工要求；其次在具體澆筑過程中，應注意混凝土的分層離析問題，并正確設置施工縫；最后為了確保結構的相關特性符合設計要求，如外觀性、整體性、耐久性等，在澆筑時既要確保澆筑的混凝土均勻密實，又要確保結構尺寸，鋼筋、預埋件的位置準確。同時全面信息化管理能夠收集完善的密實度檢測、應力監(jiān)測、動態(tài)流向監(jiān)測等信息，從而為大體積混凝土施工提供依據(jù)，因此還應做好信息化管工作。