房屋建筑工程中大體積混凝土施工技術(shù)

盛凱鋒

（上海住總集團(tuán)建設(shè)發(fā)展有限公司，上海 200011）

0 前言

現(xiàn)階段，在房建工程施工中，大體積混凝土應(yīng)用必不可少，有著無可代替的地位和作用。但是在實(shí)際工作中，受到多方面因素的限制和影響，導(dǎo)致存在多個(gè)技術(shù)難點(diǎn)，讓工程施工變得復(fù)雜煩瑣，為作業(yè)人員加大施工難度。一旦出現(xiàn)質(zhì)量問題，會嚴(yán)重影響到大體積混凝土的使用效果，而且也會對房建工程整體造成難以修補(bǔ)的損害。所以必須要做好大體積混凝土技術(shù)分析工作。在施工前，需要準(zhǔn)備大量的混凝土，為確保施工順利進(jìn)行，需要對施工縫嚴(yán)格把控，最到一次澆筑完成。另外，還要做好后續(xù)的養(yǎng)護(hù)管理工作，防止出現(xiàn)混凝土裂縫。

1 大體積混凝土的特點(diǎn)

1.1 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

一般情況下，大體積混凝土施工要求體現(xiàn)在兩方面：①施工整體要求比較高。因?yàn)榇篌w積混凝土結(jié)構(gòu)經(jīng)常應(yīng)用在一些大型建筑工程中，所以會涉及筏板基礎(chǔ)、箱形基礎(chǔ)等工程，所以建筑單位在施工中就需要注意不可以在頂部預(yù)留接縫，而且要保證澆筑工作一次完成；②大體積混凝土結(jié)構(gòu)通常處于地下，其主要作用就是支撐和承載。同時(shí)，由于大體積混凝土結(jié)構(gòu)受到外界因素的干擾較小，所以對于滲透性有著極高的要求，建筑企業(yè)還要考慮水化熱和防水性能等。由于大體積混凝土使用性能和應(yīng)用位置存在差異，所以施工技術(shù)和施工流程也各有不同。

作為項(xiàng)目承包單位，應(yīng)該熟練掌握多種施工技術(shù)，面對不同的情況采取相應(yīng)的措施，進(jìn)而滿足大體積混凝土的建設(shè)需求，提高工程質(zhì)量。比如，在大型儲罐罐底大體積混凝土施工時(shí)，需要先進(jìn)行冷循環(huán)水管道預(yù)埋，之后對分區(qū)塊進(jìn)行持續(xù)澆筑。而在一些大型混凝土施工中，可應(yīng)用直接垂直布設(shè)的方式，選用管徑為50 的水煤氣鋼管，將間距控制在800mm 左右，根據(jù)梅花布點(diǎn)，在澆筑混凝土或者注水時(shí)可以進(jìn)行拋擲毛石等方式來降低溫度，避免混凝土出現(xiàn)裂縫。

1.2 施工特點(diǎn)

混凝土材料強(qiáng)度高、來源廣泛以及便于進(jìn)行大規(guī)模施工的特點(diǎn)使其在建筑施工中得到非常廣泛的應(yīng)用。然而使用混凝土材料澆筑某些大體積的建筑物結(jié)構(gòu)時(shí)容易因?yàn)槠渌鸁嶙饔枚a(chǎn)生施工裂縫，此類問題的發(fā)生導(dǎo)致施工難度進(jìn)一步增加且工程質(zhì)量的控制也變得更加困難。該施工的特點(diǎn)是混凝土材料的使用量大、施工材料的質(zhì)量控制要求高、澆筑過程的控制點(diǎn)多以及養(yǎng)護(hù)要求比較高等。

1.3 溫度影響

在一定的空間內(nèi)澆筑厚度和體積都比較大的混凝土材料，會導(dǎo)致內(nèi)部因?yàn)樗嗖牧系乃鸁嶙饔枚a(chǎn)生較大的熱量積累，而這些熱量產(chǎn)生的顯著危害，是混凝土結(jié)構(gòu)在澆筑完之后且還沒有凝固之前會產(chǎn)生一定程度的熱脹冷縮作用，由此產(chǎn)生的內(nèi)部應(yīng)力會由內(nèi)而外地?cái)U(kuò)展并對大體積混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生作用，如果混凝土材料的抗拉強(qiáng)度不能承受這些膨脹作用力，就可能導(dǎo)致其整體結(jié)構(gòu)出現(xiàn)大范圍的裂縫，很難治理。

2 大體積混凝土施工技術(shù)措施

2.1 材料的控制

首先，大體積混凝土施工容易受到水泥水化放熱作用影響的客觀情況，要求建筑施工單位在進(jìn)行混凝土配置時(shí)要適當(dāng)減少水泥的用量。這一操作的基本前提是混凝土材料凝結(jié)后的強(qiáng)度要符合圖紙的設(shè)計(jì)要求，通常在實(shí)際施工過程中可以通過增加混合料以及添加劑的方法來盡可能降低水泥的用量。在開展大規(guī)模施工之前應(yīng)該對各種材料的配比進(jìn)行試驗(yàn)并檢測其放熱強(qiáng)度、混凝土的凝固強(qiáng)度是否符合設(shè)計(jì)要求。另外，在水泥材料的選擇方面還應(yīng)該選擇水化生熱比較少的中熱硅酸鹽水泥或者礦渣硅酸鹽水泥，在混凝土材料中加入緩凝劑之后可以有效地推遲其初凝時(shí)間并在這一過程中將水泥水化產(chǎn)生的熱量散去，進(jìn)而避免裂縫的形成。

2.2 科學(xué)設(shè)計(jì)配合比

城市地區(qū)大量修建的高層商業(yè)建筑和民用住宅導(dǎo)致建筑物結(jié)構(gòu)強(qiáng)度方面的要求不斷上升，而汽車站、地鐵車站以及火車站等人流密集的公共建筑業(yè)對結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、抗震性能等提出了非常高的要求。所以在實(shí)際工作中，建筑單位需要選擇具有一定資質(zhì)的材料供應(yīng)商達(dá)成合作，向商混站提供有關(guān)于大體積混凝土的強(qiáng)度參數(shù)，之后由商混站實(shí)驗(yàn)室來對混凝土進(jìn)行出書試配，并測試其抗壓強(qiáng)度，一般將測試期限設(shè)定在60d，通過反復(fù)測試，明確最終的水泥用量。另外，在測試過程中，需要結(jié)合混凝土施工的實(shí)際情況以及施工方案來對水泥發(fā)生水化熱反應(yīng)后的溫度最高值進(jìn)行預(yù)估，經(jīng)過計(jì)算得出最高溫度下的應(yīng)力。若抗壓強(qiáng)度滿足設(shè)計(jì)要求，表明該施工方案比較合理。相反，如果試驗(yàn)結(jié)果與實(shí)際存在偏差，那么需要重新進(jìn)行估算。例如，應(yīng)用粉煤灰或者普通硅酸鹽水泥時(shí)，在工藝流程、水化熱穩(wěn)定降低方式以及提高抗壓強(qiáng)度等方面有著細(xì)微差別，但是其共同的目的就是提高整體的抗壓強(qiáng)度，避免出現(xiàn)混凝土裂縫。

2.3 混凝土溫度控制措施

（1）即使采用了一系列的降溫措施還是難以完全避免混凝土材料水化之后產(chǎn)生的熱量對其施工質(zhì)量造成影響，通常在開展此類施工時(shí)可以將混凝土澆筑作業(yè)安排在清晨或者傍晚等溫度比較低的時(shí)段內(nèi)，這樣就可以利用比較低的環(huán)境溫度來促進(jìn)混凝土內(nèi)熱量的散發(fā)速度。

（2）在存放配置混凝土所需的骨料和砂子時(shí)應(yīng)該采用搭設(shè)遮陽棚、覆蓋濕麻袋或者灑涼水等措施來降低其溫度，混凝土中的石子和砂子比重非常大，控制這些材料的溫度自然可以有效地降低混凝土內(nèi)部產(chǎn)生的熱量以及膨脹效應(yīng)。

（3）建筑施工單位在使用混凝土泵車開展?jié)仓鳂I(yè)時(shí)需要采取一定的措施來降低泵管內(nèi)部的溫度，例如，可以在泵管內(nèi)設(shè)置草袋并灑冷水來降低其內(nèi)部溫度。

（4）在澆筑的過程中可以將測溫裝置和冷卻水管預(yù)制在大體積混凝土結(jié)構(gòu)中并通過測溫裝置來掌握混凝土材料的內(nèi)部溫度，將這一數(shù)值與混凝土材料的表面溫度進(jìn)行對比，如果超過了規(guī)定的范圍就應(yīng)該通過事先預(yù)預(yù)置的冷卻水管將冷水送入混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部，實(shí)現(xiàn)降溫。

2.4 溫度測量

為了有效地控制大體積混凝土中的溫度還需要在混凝土澆筑時(shí)預(yù)先設(shè)置好溫度傳感器，在這一類測溫工作中通常會使用電阻型溫度計(jì)對大體積混凝土進(jìn)行分塊分區(qū)測量。為了防止在測溫中產(chǎn)生遺漏還需要將大體積混凝土進(jìn)行合理的分塊并做好標(biāo)記，然后再根據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)外部的溫度差異進(jìn)行適當(dāng)?shù)慕禍乜刂啤?/p>

2.5 模板工程

混凝土材料的密度大并且大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工中一般需要一次性澆筑大量的混凝土，根據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)的幾何形態(tài)采用鋁合金模板或者木模板對混凝土材料進(jìn)行形態(tài)固定是非常重要的一道工序。金屬模板的優(yōu)點(diǎn)是密封性好、強(qiáng)度比較高以及不易產(chǎn)生漏漿，但是這種模板的一次性投資成本比較大，在實(shí)際施工中可以將傳統(tǒng)的木質(zhì)模板和金屬板配合起來使用。

2.6 澆筑施工

①如果混凝土材料的運(yùn)輸時(shí)間太長就可能導(dǎo)致其在運(yùn)輸時(shí)出現(xiàn)離析以及骨料沉降等問題，將混凝土材料的配置場所設(shè)置在距離澆筑施工區(qū)域比較近的地方是減少運(yùn)輸時(shí)間和確?；炷临|(zhì)量的重要措施，施工過程中需要通過合理安排運(yùn)輸車輛以及做好運(yùn)輸調(diào)度來持續(xù)的供應(yīng)混凝土；②大體積混凝土結(jié)構(gòu)澆筑作業(yè)面的厚度大、面積大的特點(diǎn)容易導(dǎo)致材料中的氣泡不易排出，進(jìn)而在其內(nèi)部形成質(zhì)量缺陷。通常在進(jìn)行此類施工時(shí)選擇分層澆筑和分層搗實(shí)的方式來控制每一次的澆筑厚度，并促進(jìn)氣泡的順利排出，通常每一層的澆筑厚度控制在30~40cm；③如果前后兩層混凝土在澆筑時(shí)存在過大的時(shí)間差就可能導(dǎo)致下層混凝土已經(jīng)達(dá)到初凝條件而上層才開始澆筑，其帶來的質(zhì)量缺陷是上下兩層混凝土之間形成冷施工縫，由此可見在分層澆筑時(shí)要控制好前后兩次操作的時(shí)間差；④混凝土振搗施工可以將混凝土材料之中的氣泡排出并使其中的骨料和水泥形成合理的分布，提高澆筑質(zhì)量。具體操作需注意以下幾點(diǎn)：①振搗棒插入混凝土的深度應(yīng)該超過上層混凝土的厚度，這樣可以保證上下兩層混凝土在結(jié)合面處形成高質(zhì)量的融合；②在控制好振搗時(shí)間的前提下采用快插慢拔的方式來有效排除混凝土中的氣泡；③振搗之后會在混凝土澆筑層的表面形成一層比較厚的水泥漿而且容易因此產(chǎn)生表面不平整的問題，因而在振搗結(jié)束之后應(yīng)該使用木措板對表面水泥漿層進(jìn)行反復(fù)的壓實(shí)和平整操作。第五，澆筑作業(yè)中應(yīng)該通過準(zhǔn)備備用機(jī)械來確保澆筑過程不會因?yàn)閭€(gè)別機(jī)械出現(xiàn)故障而中斷，一旦中斷時(shí)間過長就可能造成前后兩次澆筑面上形成冷接縫。

2.7 混凝土養(yǎng)護(hù)

①混凝土澆筑完成之后需要立即采取架設(shè)鋼管圍欄等維護(hù)措施來對其進(jìn)行保護(hù)，防止人員踩踏或者車輛通行對其造成破壞；②混凝土澆筑完成之后容易在溫度或者風(fēng)力的作用下形成表面水分的快速流失并形成裂縫，因而在養(yǎng)護(hù)階段需要采取有效的措施來避免此類問題的發(fā)生。比較典型的養(yǎng)護(hù)方法是在澆筑完成的混凝土結(jié)構(gòu)表面覆蓋塑料薄膜并輔之以灑水的措施。

3 結(jié)語

隨著當(dāng)前大體積混凝土施工技術(shù)的不斷改進(jìn)，使其可以不斷的應(yīng)用于建筑施工，并且在提高中國建筑業(yè)的施工效率和企業(yè)競爭力方面發(fā)揮著積極作用?；炷良夹g(shù)的理論和研究不斷加強(qiáng)，一些新的施工方法和新技術(shù)也得到不斷的應(yīng)用，對于有效解決大體積混凝土施工的缺陷具有重要意義，促進(jìn)行業(yè)的快速發(fā)展。