房建工程中大體積混凝土施工技術研究

（廈門合泓建設有限公司，福建 廈門361000）

當前我國的建筑事業(yè)飛速發(fā)展，尤其是房屋建筑工程的規(guī)模越來越大、建筑體積也越大，顯著的推進了城市化的發(fā)展進程。大體積建筑的出現(xiàn)可以在一定程度上體現(xiàn)出一個地區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展情況，目前很多的施工單位在利用大體積混凝土施工技術方面較為成熟，不過在大體積混凝土結構施工中還存在一些問題，其中包括了施工管理問題以及施工技術問題，如果不加以解決將會導致裂縫出現(xiàn)，甚至更為嚴重的后果。為了保證施工質量與施工效益，需要對這些存在的問題分析和解決，及時采取預防措施，這樣才能實現(xiàn)我國建筑事業(yè)的進一步發(fā)展。

1 工程概況

本次以廈門輝煌機械有限公司廠房及配套設施二期工程為例，該項目地址在廈門市集美區(qū)集美北大道1030號，工程施工許可證號35021120180626101，建筑占地面積4086.60 平方米，施工期間為2018年6月28日-2018年10月6日。本工程采用柱下獨立基礎，砼強度基礎為C25，墊層為C15素混凝土，砼保護層厚度為40mm。廠房結構形式為輕鋼結構，為單層結構單山雙跨門式剛架廠房。本工程嚴格按照施工合同約定的各項內(nèi)容、設計圖紙及設計交底和圖紙會審等相關文件組織施工，現(xiàn)在已按施工圖、設計文件及合同要求施工完成，工程施工和驗收達到《建設工程施工質量評價標準》GB/T50375-2016、《混凝土結構工程施工質量驗收規(guī)范》GB50204-2015、《鋼結構工程施工及驗收規(guī)范》GB50205—2012、《砌體工程施工質量驗收規(guī)范》（GB50203-2011）等要求。

2 大體積混凝土施工技術的概念

建筑物并非單一的混凝土結構組成，而是需要對不同的混凝土結構組合。大體積混凝土從字面意識來就是較大體積的混凝土，一般最小斷面或者最小集合尺寸大于1米，對于大體積混凝土來說，要比其它的混凝土施工難度更大，尤其是需要采取有效的措施防止水氣升溫變化導致體積的收縮，否則該情況會導致裂縫出現(xiàn)。所以施工人員要嚴格按照施工工藝操作，對施工環(huán)節(jié)進行細致的檢查。

3 大體積混凝土施工技術的特點

一般大體積混凝土的特點表現(xiàn)為以下幾個方面：首先是大體積混凝土的結構厚度大，在澆筑期間以及完成澆筑之后會出現(xiàn)大量的水化熱，隨著熱量在混凝土的內(nèi)部聚集，并且長時間不能散發(fā)，導致混凝土的內(nèi)部和外部溫度差異很大，隨之出現(xiàn)溫差應力；其次是在施工期間需要不間斷進行澆筑，加之澆筑量很大，如果出現(xiàn)間斷和空隙會對大體積混凝土的整體結構造成影響，而裂縫問題的處理也要比一般的混凝土裂縫更加難以處理；最后，施工工序較為復雜。由于施工要素和環(huán)境的變化，使得施工過程和施工質量受到一定的影響，對溫度控制和養(yǎng)護要求都很高，需要對攪拌環(huán)節(jié)、振搗環(huán)節(jié)以及澆筑環(huán)節(jié)加以重視，同時也對施工材料提出了很高要求。

4 大體積混凝土裂縫產(chǎn)生的原因

混凝土在散熱和硬化的過程中會出現(xiàn)體積收縮的情況，在大體積混凝土中更加明顯，通常大體積的混凝土在3天之內(nèi)會出現(xiàn)絕緣溫，在4-5天時的內(nèi)部溫度會達到最大值。

4.1 收縮裂縫

當混凝土的收縮受到外界約束將在混凝土的內(nèi)部出現(xiàn)強大的收縮力，超出混凝土的極限抗拉強度時，收縮裂縫就會隨之出現(xiàn)，其中水泥用量、水量、水泥品種是主要的影響因素。在水泥自身收縮的過程中，伴隨著氣化會導致水分消耗，自干燥作用明顯，進而出現(xiàn)了收縮。而水灰比也是導致收縮的另一個原因，在水泥活性較大、水灰比條件較差、混凝土的溫較高時，表面蒸發(fā)的水分不能及時補充，使得混凝土處于塑性狀態(tài)，受到任何拉力都會出現(xiàn)裂縫，隨著水分蒸發(fā)加快導致裂縫原來越大，這時必須及時采取養(yǎng)護措施。

4.2 溫差裂縫

對于溫差裂縫來說，就是水泥內(nèi)外溫度差異過大導致的，一種是在澆筑初期大量的水化熱所致，另一種是拆模前后隨著混凝土表面的溫度快速下降導致。從施工技術的角度講，在配比環(huán)節(jié)和攪拌環(huán)節(jié)存在不合理的情況?導致裂縫出現(xiàn)，再如澆筑和振搗不科學也會出現(xiàn)裂縫。在大體積混凝土結構施工中，采用分層或者分段澆水的過程中，振搗不充分或者過分振搗會出現(xiàn)溢水情況和離析情況，影響不同層面混凝土的粘連，使得混凝土的結構穩(wěn)定性和承載能力下降。此外，在鋼筋混凝土施工中，如果密封效果不佳會增加銹蝕的概率，導致鋼筋的體積變大，受到擠壓就會出現(xiàn)混凝土膨脹情況，如圖一：

圖一：混凝土裂縫問題

5 大體積混凝土施工技術的應用要點

5.1 對材料進行嚴格篩選

進行大體積混凝土施工之間需要施工單位對材料進行管理，保證施工材料足夠，施工人員還要對混凝土分類，根據(jù)施工實際情況計算出混凝土的需求量。在配置混凝土的過程中主要是利用馬歇爾體系的級配系數(shù)，之后合理調整。在選擇大體積混凝土的過程中需要注意，對于水泥的選擇來說，可以根據(jù)實際情況選擇礦渣水泥和硅酸鹽水泥，需要根據(jù)施工標準選擇材料，主要考慮到降低混凝土的水化熱，如果水泥的細度不足需要及時處理。在保證混凝土的強度基礎上將水泥的含量控制在合理范圍內(nèi)。在配比的過程中可以適當加入化學藥劑提升混凝土的性能，比如加入煤灰可以延緩凝固時間，讓凝固的時間變長，避免快速凝固升溫。借助粉煤灰可以提升混凝土結構的流動性。對于骨料的利用也十分關鍵，一般需要在混凝土中加入的骨料比例為80%，以清潔程度較高、巖石彈性較小的骨料為主，要求粗骨料的粒徑較大。在本工程中，混凝土采用廈門市智欣建材集團有限公司提供的商品混凝土，混凝土原材料及配合比設計等資料均齊全，混凝土強度符合設計要求。

5.2 合理配置混凝土

在完成原料選擇之后，要求施工人員根據(jù)施工需求確定混凝土的配制方法，首先要求施工人員對原材料的特性進行分析，然后結合工程量的實際需求，科學配置，大體積混凝土施工技術的利用過程中，需要施工人員按照。工藝要求嚴格控制砂石的含水量，以及對外加劑的合理使用。

5.3 合理運輸大體積混凝土

施工人員需要根據(jù)工程實際情況，攪拌設備的參數(shù)進行確定和調整，通過加水試運行，保證內(nèi)部足夠濕潤，進而根據(jù)配合比添加原材料，在攪拌過程中攪拌時間的控制十分關鍵，只有保證攪拌均勻后才可進行運輸，大體積混凝土的運輸環(huán)節(jié)同樣重要，需要操作人員在科學配置和領土后采取有效的措施將混凝土運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場澆筑到相關模型當中，運輸環(huán)節(jié)將對混凝土的基本性質產(chǎn)生一定影響，所以要求運輸人員合理對運輸?shù)倪^程加以重視，避免存在漏漿的情況，同時需要減少運輸?shù)念l率和時間，不僅可以保證混凝土的質量，同時也可以節(jié)約運輸成本。期間還需要進行覆蓋處理，保證運輸?shù)钠陂g坍塌度、和易性達到技術標準。

5.4 做好混凝土的振搗工作

為了提升混凝土自身的密實性要利用振搗棒均勻振搗，在大體積的混凝土振搗過程中需要利用插入式振搗器，具體的操作方法是直接插入到混凝土中，通過垂直插入的方法，保證插入的位置均勻，這樣可以避免在振搗的過程中出現(xiàn)死角。在使用振搗器的過程中還要對插入的速度進行合理控制，根據(jù)“快插慢拉”的方式，采用分層澆筑的方法要保證插入的深度達到50厘米，不過也要避免觸碰到模板，這樣會損壞混凝土結構，施工人員保證混凝土的連續(xù)供應，如圖二：

圖二：混凝土振搗施工

5.5 做好混凝土的澆筑工作

混凝土澆筑環(huán)節(jié)，要求混凝土溫度至少達到5℃，澆筑期間要根據(jù)實際情況利用。相應的方法澆筑避免出現(xiàn)施工縫，以此保證大體積混凝土穩(wěn)定性。澆筑環(huán)節(jié)一般澆筑的厚度為400厘米，層面的間隔不可過大，如果受到外界因素影響導致混凝土層間間隔過大，就需要采取有效措施。在混凝土的澆筑環(huán)節(jié)要求操作人員在澆筑之前分析相關數(shù)據(jù)，對澆筑點進行測量。并且要徹底清理模板，以此保證澆筑面的潔凈和完整，之后在澆筑環(huán)節(jié)需要對鋼筋預埋件的情況加以分析，如果出現(xiàn)位移或者變形等問題，需要采取措施及時處理，保證模板之間的緊密性，對于大體積混凝土澆筑的過程中通常會采用分層方法，也會采用推移式澆筑方法，這兩種方法各有優(yōu)勢和缺陷需要操作人員根據(jù)工作情況合理選擇，澆筑的另一個要點在于保證澆筑的連續(xù)性。

5.6 分塊澆筑技術

通過利用還技術可以避免大體積混凝土內(nèi)部與外部出現(xiàn)較大溫差，以此降低由于溫度導致的裂縫出現(xiàn)幾率。一般分塊澆筑法包括水平方向分段的澆筑方法和豎直方向分層的澆筑方法，其中分層的澆筑方法又包括了分段分層、斜面分層和全面分層，如果在施工中工期較為充足，可以使用分層澆筑的方法，然后對層與層結合的部位做好施工縫處理，借助該工藝可以降低水熱化。同時，在施工期間要求不同環(huán)節(jié)和工序緊密銜接，對間歇時間嚴格控制，如果間歇的時間過長會導致后期的澆筑環(huán)節(jié)受到影響，也會加大上層和下層連接面出現(xiàn)裂縫的幾率。

5.7 做好后期的養(yǎng)護管理

在完成混凝土澆筑之后，要求土結構進行徹底的養(yǎng)護，該環(huán)節(jié)可以有效避免混凝土結構凝固后出現(xiàn)裂縫問題，所以需要確?；炷帘砻娴臐駶櫺停硗庑枰獙囟鹊淖兓右灾匾?，要求施工人員利用降溫方法，避免由于溫度差異導致裂縫問題出現(xiàn)，在養(yǎng)護期間需要選擇合理的保溫材料，根據(jù)工程實際情況進行保溫之后對模板拆除。施工人員要考慮到氣候條件以及工程實際情況，進而保證養(yǎng)護環(huán)節(jié)的科學性?？梢栽跐仓瓿珊?2小時定期（持續(xù)時間至少14天）對表面進行噴水，以此起到降溫的作用。

5.8 溫測技術要點

為了保證大體積混凝土的施工質量，需要對溫度進行測量和控制，這是由于大體積混凝土的面積較大、內(nèi)外溫差大、內(nèi)部的熱量散發(fā)較慢，為了避免底板出現(xiàn)裂縫問題，需要施工單位的技術人員分析大體積混凝土溫度的變化規(guī)律，進而采取措施對溫度控制。在本次施工中利用了電阻型溫度計，技術人員在測溫的期間需要測量各層的溫度，并且對測溫點和測溫線合理設置，確定位置后做好標記，讓測溫線和鋼筋充分接觸，包裹好外部的導線頭，進而保證檢測結果。測溫人員要嚴格按照規(guī)定測量和填寫測溫表，然后技術人員對數(shù)據(jù)整理分析，合理采用水化升溫、減小混凝土收縮等措施，避免內(nèi)部和外部的溫度大于25℃。在大體積的混凝土澆筑過程中，主要是避免出現(xiàn)溫度過高的情況，所以一般不會再在夏季的午間澆筑，在光線較強的情況下可以設置遮陽棚，也可以使用冷水攪拌、原料冷卻的方法，在該環(huán)節(jié)還可以使用計算機技術對保溫層的效果模擬，以此節(jié)約施工成本。

6 房建施工中大體積混凝土的管理要點

6.1 滿足混凝土強度評定情況

對于混凝土的管理來說，主要是保證材料的質量，在本工程施工中，嚴格按照《混凝土強度檢驗評定標準》（GB/T50107-2010），采用非統(tǒng)計法，對各部位的混凝土標準以及養(yǎng)護抗壓強度進行評定，詳情見表一：

表一：混凝土強度評定情況

6.2 科學的管理制度

在進行大體積混凝土施工的過程中，施工單位必須制定出科學的管理制度，對施工材料、施工人員、施工進度等方面做出嚴格要求，保證攪拌、振搗、運輸和澆筑環(huán)節(jié)的科學性。在施工現(xiàn)場要求監(jiān)管人員對施工中存在的問題及時解決，在驗收工作當中，還要對混凝土外觀加強檢查，主要內(nèi)容為表面是否平整、是否存在蜂窩等情況，如果檢測出存在嚴重質量問題需再次施工，進而確保工程質量。大體積混凝土施工技術對設計人員和施工人員提出了很高的要求，在關注施工技術的同時，也需要加強對施工人員的培訓，進而保證按照施工工藝操作。

7 結束語

綜上所述，大體積混凝土結構施工技術為促進我國建筑事業(yè)的發(fā)展起到了巨大的推進作用，今后利用該項技術的工作中，需要對混凝土配比、溫度控制等加強管理，做好后期的養(yǎng)護工作，最終打造高質量工程，促進行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。