房建大體積混凝土施工技術(shù)

姜?jiǎng)倜?德州華遠(yuǎn)集團(tuán)有限公司

一、概述

（一）大體積混凝土的特點(diǎn)

由于建筑結(jié)構(gòu)形式、工程規(guī)模、鋼筋結(jié)構(gòu)、荷載條件和變化范圍以及對(duì)鋼筋混凝土性能的要求程度等諸多因素，建筑結(jié)構(gòu)中的大體積混凝土結(jié)構(gòu)砌塊不同于其他傳統(tǒng)的水利工程系統(tǒng)砌塊和其他水電建筑結(jié)構(gòu)。與中國(guó)普通木結(jié)構(gòu)建筑工程中最常用的各種大體積混凝土砌塊相比，普通水泥砌塊的體積通常會(huì)變得更小、更薄；鋼筋連續(xù)整體構(gòu)件的混凝土澆筑強(qiáng)度性能要求一般應(yīng)高于普通鋼筋構(gòu)件；因此，每平方米鋼筋混凝土的水泥用量一般應(yīng)較大，混凝土結(jié)構(gòu)總體設(shè)計(jì)中使用的混凝土強(qiáng)度應(yīng)相對(duì)較高；混凝土結(jié)構(gòu)空間通常可設(shè)置在建筑內(nèi)部、地下空間或地上半空間的地下，受建筑內(nèi)部外部條件的各種變化和影響。此外，計(jì)算結(jié)構(gòu)強(qiáng)度等級(jí)、準(zhǔn)確計(jì)算和測(cè)量砌體結(jié)構(gòu)的混凝土溫度值系數(shù)以及計(jì)算混凝土溫度應(yīng)力系數(shù)的最基本技術(shù)方法往往與工程建設(shè)實(shí)踐中使用的方法大不相同。在建筑工程實(shí)例分析中，采用一般面積計(jì)算的鋼筋混凝土的計(jì)算通常不同于普通鋼筋混凝土的計(jì)算。一般地區(qū)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的混凝土體積過(guò)大，結(jié)構(gòu)變形系數(shù)大，工程條件比較復(fù)雜。設(shè)計(jì)要求采用室內(nèi)現(xiàn)澆混凝土。結(jié)構(gòu)的整體承載力往往不能通過(guò)室內(nèi)混凝土靜力平衡試驗(yàn)來(lái)確定，工程安裝現(xiàn)場(chǎng)施工作業(yè)質(zhì)量的質(zhì)量檢驗(yàn)方法和技術(shù)管理要求也普遍較高。

（二）大體積混凝土施工技術(shù)的基本原則

（1）合理配備原則。在整個(gè)建筑設(shè)計(jì)中，混凝土澆筑施工是最后一個(gè)重要環(huán)節(jié)，所以通常采用試拼模板的施工方法，重新確定水泥混凝土材料的重量配合比，從而在整個(gè)過(guò)程中完成所有混凝土澆筑施工，但不限于此，我們應(yīng)盡最大努力嚴(yán)格遵守各種相關(guān)技術(shù)的相關(guān)設(shè)計(jì)和規(guī)范。此外，我們應(yīng)該充分注意最大限度地使用普通水泥材料。根據(jù)中國(guó)以往成功的施工經(jīng)驗(yàn)，我們?yōu)閷?shí)際使用的水泥材料平均總量建立了這樣一個(gè)最基本、最有效的計(jì)算參考標(biāo)準(zhǔn)，每立方米水泥平均用量為450kg。為了避免混凝土結(jié)構(gòu)施工過(guò)程中出現(xiàn)局部裂縫的嚴(yán)重地質(zhì)條件，確保整體建筑質(zhì)量，必須嚴(yán)格按照本施工標(biāo)準(zhǔn)的要求使用優(yōu)質(zhì)水泥。此外，鋼筋混凝土基礎(chǔ)的配筋溫度合理分配也是鋼筋混凝土基礎(chǔ)施工標(biāo)準(zhǔn)中的一個(gè)非常重要的控制步驟。為了保證結(jié)構(gòu)施工過(guò)程的質(zhì)量，必須保證混凝土加筋基礎(chǔ)的施工溫度始終不變。（2）保溫原則。為了保證整棟房屋大體積混凝土結(jié)構(gòu)的施工更加安全、科學(xué)、有效，在分析整棟房屋大體積混凝土施工時(shí)，需要特別注意以下兩個(gè)方面：第一，應(yīng)充分、清晰地判斷砌體施工過(guò)程中內(nèi)外環(huán)境的微小溫差變化和砌體溫升后的壓力峰值；第二，在實(shí)際計(jì)算砌體溫度膨脹的膨脹應(yīng)力值和砌體溫度變形的收縮應(yīng)力峰值時(shí)，應(yīng)完全根據(jù)各建筑物砌體的實(shí)際施工設(shè)計(jì)進(jìn)行計(jì)算。此外，施工單位需要更加注意建筑整體構(gòu)件的材料選擇、施工和質(zhì)量要求。

二、房屋建筑大體積混凝土施工技術(shù)

（一）材料控制

大體積混凝土適用于水化熱較低的水泥，因?yàn)榛炷脸浞轴尫帕俗銐虻乃療?，并出現(xiàn)溫度裂縫。加氣混凝土構(gòu)件中使用的粗砂骨料，應(yīng)嚴(yán)格選用粒徑較大、級(jí)配系數(shù)較好、強(qiáng)度較高的砂石材料，以有效控制和防止加氣混凝土的收縮變形，并有效控制有害懸浮物含量和泥漿含量。對(duì)于加氣混凝土系統(tǒng)運(yùn)輸?shù)闹屑?xì)骨料，應(yīng)在充分連續(xù)泵送和均勻混凝土的基礎(chǔ)上，適當(dāng)選擇中粉砂漿或中細(xì)噴砂，以有效減少表面積、孔隙率和水泥消耗。此外，還應(yīng)降低水灰比，適當(dāng)添加外加劑，以改善混凝土的和易性，顯著提高混凝土的抗拉強(qiáng)度。

（二）大體積混凝土比例

如果確保能科學(xué)、合理、有序、安全地使用這種大體積混凝土，同時(shí)建造各種建筑構(gòu)件，另外兩個(gè)最重要的技術(shù)先決條件之一是如何使這種大體積混凝土具有充分合理的建筑材料配合比，并能得到適當(dāng)合理的控制，還需要包括并考慮各種特殊結(jié)構(gòu)混合中使用的特殊材料的一些特殊和合理的選擇控制條件，以及一些特定材料的配合比控制比例，例如限制各種特殊添加劑、混合物和水泥的使用。以如何減少混凝土水泥的使用為例，為了最有效地減少其水化損失，我們可以通過(guò)更科學(xué)的設(shè)計(jì)，合理有效地減少建筑混凝土水泥的使用。一般來(lái)說(shuō)，在正常工作條件下，有關(guān)部門的設(shè)計(jì)人員經(jīng)常根據(jù)需要定期對(duì)一些建筑混凝土構(gòu)件進(jìn)行抗壓或屈服強(qiáng)度的耐久性試驗(yàn)。一般來(lái)說(shuō)，試驗(yàn)時(shí)間可以維持在大約每60天和每小時(shí)一次，這種大體積混凝土結(jié)構(gòu)中的混凝土耐久性和抗壓強(qiáng)度的耐久性試驗(yàn)通常需要重復(fù)幾十次，以便更經(jīng)濟(jì)地確定或減少水泥混凝土結(jié)構(gòu)的水泥消耗，有效且合理。在混凝土試驗(yàn)和施工過(guò)程中，首先要根據(jù)當(dāng)時(shí)混凝土試驗(yàn)和施工階段各方面的分析，以及選定的水泥抗裂混凝土設(shè)計(jì)方案，合理預(yù)測(cè)和確定水泥水化溫度的最大溫度應(yīng)力和應(yīng)力差，然后在此基礎(chǔ)上進(jìn)行最科學(xué)、合理、有效的數(shù)值計(jì)算，在此基礎(chǔ)上綜合計(jì)算出水泥最高溫度下的殘余應(yīng)力。如果發(fā)現(xiàn)一般地區(qū)水泥混凝土的極限抗壓比強(qiáng)度符合規(guī)定的強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)際上表明我們的混凝土抗裂混凝土設(shè)計(jì)和施工方案是最合理、最科學(xué)的，并對(duì)大體積混凝土的防裂加固起到相應(yīng)的作用。

（三）混凝土澆筑

沖積壩混凝土結(jié)構(gòu)材料的工程澆筑方法一般可采用分層連續(xù)澆筑和分次連續(xù)澆筑的形式。澆筑應(yīng)按另一工程設(shè)計(jì)和施工技術(shù)方案的規(guī)定及本工程采用的設(shè)計(jì)施工縫條件進(jìn)行。混凝土結(jié)構(gòu)材料的實(shí)際澆筑厚度應(yīng)根據(jù)混凝土振搗器的自重和混凝土澆筑機(jī)械的運(yùn)動(dòng)應(yīng)力模式確定。目前，我國(guó)常用的混凝土澆筑厚度水泥的方法有兩種。泵送法澆筑混凝土?xí)r，混凝土澆筑的實(shí)際厚度范圍應(yīng)適當(dāng)控制在60cm以內(nèi)。如采用非泵送法澆筑，厚度可在40cm以內(nèi)調(diào)整，以滿足施工要求。無(wú)論是分層施工還是移動(dòng)施工，施工人員都必須合理控制工程的施工時(shí)間。澆筑混凝土約3、4小時(shí)，應(yīng)在砂漿初凝前振搗混凝土，同時(shí)根據(jù)混凝土高度用刮刀刮平并輕輕擦拭。混凝土分層連續(xù)澆筑的施工方法，應(yīng)注意分四個(gè)階段逐層連續(xù)澆筑的原則。如果由于施工原因，無(wú)法保證在下層混凝土初始坡度按計(jì)劃完成之前進(jìn)行上層混凝土的連續(xù)澆筑，則必須確保在準(zhǔn)備連續(xù)澆筑完整的上層混凝土?xí)r，根據(jù)施工縫的處理和施工方法，先將混凝土底面鑿平，然后對(duì)澆筑面上的所有雜物進(jìn)行清理和處理。仔細(xì)沖洗幾次水，盡量避免積水和濕潤(rùn)，然后根據(jù)底部鋼筋混凝土和上部混凝土的厚度分層取同體積混凝土的一定比例，然后依次在混凝土外表面刷或刷一層厚的普通硅酸鹽水泥砂漿。厚度可以控制在20mm到30mm之間。最后，上部混凝土可以快速澆筑。

（四）混凝土振搗

為了進(jìn)一步有效地防止?jié)仓炷恋木植坑不┕み^(guò)程造成混凝土裂縫，必須按照相關(guān)設(shè)計(jì)和技術(shù)要求，對(duì)澆筑混凝土材料的水灰比、含量等指標(biāo)進(jìn)行特別嚴(yán)格、及時(shí)的控制，合理減少已澆筑到混凝土材料中的混凝土的耗水量。在澆筑局部混凝土?xí)r，施工設(shè)計(jì)和混凝土澆筑工藝也應(yīng)確保所有混凝土通過(guò)局部振動(dòng)澆筑盡可能充分和徹底。這樣的設(shè)計(jì)還可以實(shí)現(xiàn)更進(jìn)一步、更有效的控制，減少混凝土澆筑過(guò)程中混凝土砂漿跑偏或坍塌事故的可能性。在混凝土局部振搗和混凝土澆筑過(guò)程的設(shè)計(jì)實(shí)踐中，應(yīng)盡可能根據(jù)混凝土現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際工程要求，確?，F(xiàn)場(chǎng)混凝土振搗澆筑深度控制和局部振搗澆筑時(shí)間盡可能得到充分、嚴(yán)格的控制。在影響混凝土總面積的混凝土結(jié)構(gòu)施工實(shí)踐中，有許多技術(shù)因素決定著結(jié)構(gòu)的質(zhì)量，到目前為止，我國(guó)建筑工程混凝土體系中的大部分混凝土仍然是泵送混凝土，為了有效保證大體積混凝土結(jié)構(gòu)在整個(gè)施工和使用過(guò)程中的安全和結(jié)構(gòu)質(zhì)量，整個(gè)混凝土結(jié)構(gòu)應(yīng)盡可能采用機(jī)械振搗兩次，以確保從混凝土到一般結(jié)構(gòu)區(qū)域混凝土的混凝土結(jié)構(gòu)整體防滲性能質(zhì)量有效，并符合中國(guó)現(xiàn)行相關(guān)法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)，減少了孔隙中的缺陷點(diǎn)和氣泡，提高了混凝土系統(tǒng)本身的混凝土機(jī)械強(qiáng)度，保證了整個(gè)混凝土系統(tǒng)本身具有穩(wěn)定、良好、可靠和耐久的運(yùn)行性能。

（五）大體積混凝土養(yǎng)護(hù)階段

養(yǎng)護(hù)階段也是大體積混凝土施工的必要階段，主要是對(duì)澆筑后的混凝土表面進(jìn)行保濕養(yǎng)護(hù)。由于新澆混凝土強(qiáng)度系數(shù)低，抗彎曲變形和抗裂能力低，當(dāng)環(huán)境溫度降低，保溫性能和濕度差時(shí)，表面也容易開(kāi)裂，導(dǎo)致冷、干、凍融收縮或一些有害氣體開(kāi)裂。保溫措施的基本目的是通過(guò)逐漸降低混凝土外表面溫度與其內(nèi)部空間之間的最大溫差系數(shù)和混凝土外表面上的最大溫度梯度系數(shù)，防止混凝土表面裂縫的進(jìn)一步發(fā)生。無(wú)論是在常溫下還是在高負(fù)溫下長(zhǎng)期使用，混凝土表面必須事先覆蓋保溫層。常溫保溫材料是一種保溫混凝土表面，可用于緩沖外界溫度的異常變化或在降雨影響下澆筑。負(fù)保溫層可根據(jù)澆筑地點(diǎn)、溫差和建筑物內(nèi)外環(huán)境溫差自動(dòng)控制混凝土表面。但負(fù)溫保溫層必須按規(guī)定設(shè)置非滲透性防水材料覆蓋層。否則，絕緣效果就不太理想。隔熱層還具有保濕功能。如果使用高濕度砂層，則濕斷層或水砂層的濕度效應(yīng)尤其顯著。保濕噴霧可用于提高鋼筋混凝土表面涂層的隔熱性和抗裂性。由于鋼筋混凝土層較厚，內(nèi)部更容易氧化和加熱。這種保護(hù)過(guò)程本身也是有效控制保護(hù)層溫度變化的重要過(guò)程。注水施工完成后，及時(shí)完善注水維護(hù)工作。根據(jù)大體積混凝土的力學(xué)性能，可采用IDE技術(shù)進(jìn)行養(yǎng)護(hù)和維護(hù)。（1）項(xiàng)目應(yīng)定期配備專人負(fù)責(zé)全過(guò)程的跟蹤、維護(hù)和管理，按合同規(guī)范和施工程序施工，及時(shí)做好記錄，并按項(xiàng)目規(guī)定采取相應(yīng)的維護(hù)和處理措施，并注意檢查混凝土工程中的相關(guān)問(wèn)題。在固化過(guò)程中，任何問(wèn)題都可以及時(shí)報(bào)告和解決。維護(hù)時(shí)間必須至少保持14天或更長(zhǎng)。（2）由于混凝土結(jié)構(gòu)的室內(nèi)溫差和室內(nèi)外溫度直接影響最終建筑混凝土材料的整體質(zhì)量，因此必須對(duì)溫度進(jìn)行感知。當(dāng)表面溫度與環(huán)境溫度之差小于20時(shí)，可進(jìn)行隔熱控制。適當(dāng)減少或取消直接絕緣措施。

三、房建大體積混凝土施工技術(shù)管理措施

（一）減少內(nèi)、外部約束力

對(duì)于大體積混凝土工程來(lái)說(shuō)，溫度和基礎(chǔ)對(duì)其有著重要的影響。為保證大體積混凝土工程的質(zhì)量和安全，除采取保濕保溫措施，減少內(nèi)外溫差外，混凝土澆筑過(guò)程中還應(yīng)設(shè)置砂墊層，防止混凝土裂縫。

（二）控制好溫度

水化膨脹熱可以直接有效地防止大體積混凝土裂縫的產(chǎn)生。因此，應(yīng)盡可能減少水泥用量，以減少水化熱引起的變形和裂縫。同時(shí)，應(yīng)加入適量的減水劑，以保證混凝土的強(qiáng)度。溫度變化對(duì)大體積混凝土澆筑有直接影響。因此，在設(shè)計(jì)和施工大體積混凝土工程之前，有必要盡量避免施工人員在室外高溫環(huán)境中進(jìn)行室外施工。如果無(wú)法采取措施避免現(xiàn)場(chǎng)高溫，則應(yīng)考慮采取更有效、更經(jīng)濟(jì)的工程措施和方法，進(jìn)一步降低現(xiàn)場(chǎng)粗略積累的混凝土表面溫度，如在混凝土表面內(nèi)設(shè)置高溫循環(huán)冷卻水管系統(tǒng)，露天混凝土澆筑等處可定期進(jìn)行冷卻和澆水，從各方面盡可能降低室外混凝土表面粗略堆積的實(shí)際澆筑溫度。

（三）提高大體積混凝土的抗裂性能

為了有效控制混凝土裂縫的最小自收縮值，應(yīng)采取措施盡可能提高沖積混凝土的抗裂性。在大體積混凝土產(chǎn)品中加入適當(dāng)?shù)牡V物添加劑，一些可用于混凝土施工設(shè)計(jì)的無(wú)機(jī)纖維材料，而在大體積混凝土結(jié)構(gòu)中適當(dāng)添加一些抗應(yīng)力鋼筋網(wǎng)，可以有效提高普通沖積混凝土構(gòu)件的整體抗裂性能，保證整個(gè)沖積混凝土工程產(chǎn)品的質(zhì)量。

四、結(jié)語(yǔ)

總之，在一個(gè)建設(shè)項(xiàng)目的施工過(guò)程中，大體積混凝土的質(zhì)量非常重要，它直接影響到整個(gè)建設(shè)項(xiàng)目的質(zhì)量。因此，施工人員必須嚴(yán)格遵守施工標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，專業(yè)監(jiān)理人員必須控制施工質(zhì)量，確保大體積混凝土結(jié)構(gòu)的質(zhì)量完全滿足建設(shè)工程的要求。