建筑工程大體積混凝土施工技術(shù)研究

陳貴煒

【摘要】隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，建筑工程行業(yè)取得了很大的進(jìn)步，由于人們對(duì)建筑工程的要求和需求在不斷提高，所以在建筑工程行業(yè)發(fā)展中，出現(xiàn)了多種的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，朝著具有復(fù)雜化、多元化、大型化等多種方向發(fā)展，同時(shí)出現(xiàn)了具有高層、超高層、大跨度建筑等各種新型復(fù)雜的建筑形式，這就使得建筑工程的施工技術(shù)也需要不斷地提高和完善。在建筑施工所使用的技術(shù)中，大體積混凝土施工技術(shù)是最為常用也是重要的施工技術(shù)，其操作性強(qiáng)，對(duì)施工人員的技術(shù)水平要求較高，要求施工人員嚴(yán)格遵守相關(guān)技術(shù)規(guī)范，這樣才能提高施工的質(zhì)量和效率。

【關(guān)鍵詞】建筑工程;大體積混凝土;施工技術(shù)

【中圖分類(lèi)號(hào)】TU75

【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.30.

隨著我國(guó)科技發(fā)展水平和創(chuàng)新能力的不斷提升，建筑工程施工技術(shù)愈加趨向成熟，大量的先進(jìn)設(shè)備和長(zhǎng)期的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)有效促進(jìn)了建筑工程施工技術(shù)和施工質(zhì)量的提高，推動(dòng)了我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)和城市化建設(shè)的蓬勃發(fā)展。如今多數(shù)建筑物采用大體積混凝土施工技術(shù)，大體積混凝土在實(shí)際施工過(guò)程中，施工難度和施工技術(shù)要求較高，要求技術(shù)人員對(duì)施工質(zhì)量要點(diǎn)的精準(zhǔn)控制，且必須要在符合現(xiàn)行設(shè)計(jì)規(guī)范的條件下才能確保建筑的施工質(zhì)量。

1、工程概況

某工程總建筑面積為53533.50 m2，為1棟高層公共建筑，建筑高度96.6 m，地下3層，地上22層。主樓采用平板式筏基礎(chǔ)、裙樓采用獨(dú)立基礎(chǔ)，局部裙樓采用機(jī)械旋挖樁基，整體使用了框架-剪力墻結(jié)構(gòu)。該工程大體積混凝土為主樓整體平板式筏基礎(chǔ)，筏板厚度為1500 mm，肋梁與底板下平，混凝土強(qiáng)度為 C35，抗?jié)B等級(jí)為 P8，屬于大體積混凝土范疇。本工程按后澆帶分3個(gè)施工段分別澆筑，第1個(gè)板塊面積 916 m2，體積約1500 m3，第2個(gè)板塊面積385m2，體積約580m3，第3個(gè)板塊面積710 m2，體積約1300 m3。

2、難點(diǎn)分析

1）大體積混凝土結(jié)構(gòu)體積大，一次澆筑混凝土量大，澆筑厚度大為大體積混凝澆筑施工難點(diǎn)。2）本項(xiàng)目采用 C35P8 混凝土，強(qiáng)度等級(jí)較高，單位水泥用量大，容易因水化熱和收縮造成結(jié)構(gòu)裂縫。3）大體積混凝土水泥水化熱不容易散發(fā)，內(nèi)部溫度升溫較快，內(nèi)外溫差過(guò)大容易產(chǎn)生溫縮裂縫，因此，對(duì)大體積混凝土保濕保溫，并對(duì)內(nèi)外差溫度檢測(cè)為本項(xiàng)目難點(diǎn)之一。

3、大體積混凝土施工技術(shù)要求

混凝土從廣義上來(lái)說(shuō)是由膠凝材料、水、粗集料、細(xì)集料和必要的摻合料、外加劑，按適當(dāng)比例配合，經(jīng)過(guò)均勻拌和、密集成型及養(yǎng)護(hù)硬化而成的人造石材。在符合我國(guó)現(xiàn)行設(shè)計(jì)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的前提下，對(duì)大體積混凝土進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，由于施工技術(shù)難度較高，相關(guān)施工技術(shù)人員必須掌握混凝土的力學(xué)性能和耐久性能，且能結(jié)合大體積混凝土施工特點(diǎn)進(jìn)行系統(tǒng)分析，以確保大體積混凝土的施工質(zhì)量能滿(mǎn)足建筑物的設(shè)計(jì)要求。大體積混凝土施工時(shí)最常出現(xiàn)的質(zhì)量問(wèn)題是混凝土開(kāi)裂，開(kāi)裂問(wèn)題危害極其嚴(yán)重，它會(huì)影響結(jié)構(gòu)的耐久性，降低結(jié)構(gòu)的承載力，影響建筑的使用功能，同時(shí)會(huì)危害建筑物的安全性[1]。大體積混凝土施工常選用鋼、木和鋼木混合模板，根據(jù)其溫度特性進(jìn)行具體的模板選擇，為了防止大體積混凝土受外界影響而發(fā)生混凝土開(kāi)裂破壞，需對(duì)新澆筑的大體積混凝土采取保溫措施，以確保大體積混凝土施工的質(zhì)量。因此，大體積混凝土進(jìn)行施工時(shí)需注重其材料的比例配合、專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員的選擇、裂縫問(wèn)題和支護(hù)模板的選擇。

4、研究大體積混凝土施工技術(shù)的重要意義

隨著中國(guó)社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，現(xiàn)代化城市化進(jìn)程加快，城市規(guī)模擴(kuò)大，人口數(shù)量逐步增加，高層建筑逐漸成為人們的首選。無(wú)論是建筑物還是住宅結(jié)構(gòu)，我們首先考慮的是高層建筑結(jié)構(gòu)。而且，大體積混凝土建設(shè)是整個(gè)建筑物的最優(yōu)先選擇。大體積混凝土建筑技術(shù)對(duì)房屋的穩(wěn)定性和具體性能有著重要作用。因此，確保大體積混凝土的建設(shè)，有效地避免了大范圍的質(zhì)量問(wèn)題，大規(guī)模的混凝土裂縫和其他現(xiàn)象，以及修理后的建設(shè)質(zhì)量問(wèn)題，是確保質(zhì)量和安全的最重要的方法之一。建筑大體積混凝土與一般混凝土的不同之處：其工程規(guī)模的大小、結(jié)構(gòu)形式、受荷情況、混凝土特點(diǎn)、配筋構(gòu)造等方面。建筑工程大體積混凝土多為現(xiàn)澆超靜定結(jié)構(gòu)混凝土，具有澆筑量大、結(jié)構(gòu)厚大、工程條件復(fù)雜等特點(diǎn)，其設(shè)計(jì)強(qiáng)度、施工技術(shù)和質(zhì)量要求比一般混凝土要高[2];單方混凝土水泥用量較大，由于水化熱引起的混凝土內(nèi)部溫度也較高;由于結(jié)構(gòu)斷面內(nèi)配筋較多，這就對(duì)連續(xù)性整體澆筑的要求比一般混凝土的要求高些;結(jié)構(gòu)構(gòu)筑物雖然受外界條件變化影響較小，多屬于室內(nèi)、地下或半地下，但對(duì)抗?jié)B性能的要求較高。此外，在混凝土溫度及溫度應(yīng)力的計(jì)算方法和采取的措施上，兩者也有很多差異。除了必須具有足夠的剛度、強(qiáng)度、穩(wěn)定性以外，還應(yīng)滿(mǎn)足結(jié)構(gòu)物的整體性和耐久性要求。因此，建筑工程大體積混凝土施工中的一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題就是如何控制混凝土的溫度變形和內(nèi)外溫差而造成的裂縫，從而提高混凝土的抗裂、抗?jié)B和抗侵蝕的性能。

5、建筑工程大體積混凝土施工技術(shù)

5.1施工前準(zhǔn)備

（1）對(duì)鋼筋、控制模板、保護(hù)層等材料的規(guī)格尺寸實(shí)行檢查，將各類(lèi)材料的尺寸偏差控制在行業(yè)規(guī)則范圍內(nèi)。對(duì)模板支撐體系的穩(wěn)固度和模板接縫處理的密實(shí)度予以細(xì)致檢查。（2）督促現(xiàn)場(chǎng)施工人員做好技術(shù)交底工作，加大對(duì)梁板柱、梁板以及混凝土標(biāo)號(hào)的控制力度，嚴(yán)格控制梁板柱與梁板在整個(gè)空間結(jié)構(gòu)體系中的位置關(guān)系，以及持續(xù)振搗時(shí)間。

5.2調(diào)配與優(yōu)化設(shè)計(jì)

為了保證混凝土能夠在實(shí)際中發(fā)揮其應(yīng)有的價(jià)值和效果，相關(guān)施工人員還需要加強(qiáng)對(duì)大體積混凝土配合比設(shè)計(jì)工作的重視程度，合理的加入水泥和外加劑等等，并且根據(jù)不同原材料的性能和使用強(qiáng)度按照一定的順序來(lái)開(kāi)展工作，首先需要嚴(yán)格的控制水泥用量和用水量，防止出現(xiàn)水熱化等問(wèn)題，還降低了混凝土出現(xiàn)裂縫的可能性，在實(shí)際工作中需要對(duì)水泥的用量進(jìn)行多次性的控制以及研究，分別使用不同的配合比來(lái)開(kāi)展日常的試驗(yàn)工作[3]。在實(shí)驗(yàn)工作中還需要對(duì)混凝土的抗拉性能和抗壓力性進(jìn)行嚴(yán)格的測(cè)試，保證各項(xiàng)性能的充分發(fā)揮，在此基礎(chǔ)上找到適合實(shí)際施工要求和標(biāo)準(zhǔn)的水泥用量，將此作為主要的基準(zhǔn)來(lái)提升實(shí)際工作的效果。在水泥凝結(jié)之后，很容易出現(xiàn)收縮變形的問(wèn)題，加大了裂縫發(fā)生的幾率，所以在實(shí)際配比的過(guò)程中需要融入一些膨脹劑來(lái)對(duì)裂縫起到一個(gè)良好的填補(bǔ)作用，防止出現(xiàn)裂縫的現(xiàn)象。

5.3運(yùn)輸

在混凝土運(yùn)輸中需要關(guān)注的內(nèi)容主要有：混凝土運(yùn)輸使使用到罐車(chē)，確?；炷猎谶\(yùn)輸途中仍在持續(xù)攪拌，避免離析情況的出現(xiàn);考慮到運(yùn)輸?shù)臅惩ㄐ院桶踩?，一般?huì)考慮在夜間運(yùn)輸混凝土，不過(guò)夜間運(yùn)輸中所選線路應(yīng)保持照明的清晰性，防止發(fā)生交通事故[4];運(yùn)輸前要對(duì)運(yùn)輸車(chē)輛予以明確標(biāo)注，詳細(xì)標(biāo)注運(yùn)輸混凝土的批次、等級(jí)，使現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員準(zhǔn)確了解混凝土信息，做好混凝土科學(xué)配置;在現(xiàn)場(chǎng)建設(shè)調(diào)度站，與攪拌站實(shí)行良性溝通，及時(shí)對(duì)混凝土的類(lèi)型、數(shù)量等加以把控，使混凝土的各項(xiàng)性能符合規(guī)范要求;控制混凝土澆筑時(shí)間，從出機(jī)到澆筑施工完成時(shí)間不得超過(guò)1小時(shí)，澆筑后的混凝土表面要實(shí)施覆蓋養(yǎng)護(hù);在運(yùn)輸過(guò)程中，罐車(chē)需保持勻速運(yùn)轉(zhuǎn)，加強(qiáng)內(nèi)部漿料的攪拌效果，卸料前加快運(yùn)轉(zhuǎn)速度，以此實(shí)現(xiàn)混凝土的良好攪拌。

5.4澆筑

在大體積混凝土澆筑中，首先要注重澆筑的完整性、連續(xù)性，減少施工縫的出現(xiàn)，增強(qiáng)其抗?jié)B性能。其次底板位置應(yīng)采用分層澆筑的方式，在下層澆筑結(jié)構(gòu)初凝前完成上層澆筑，確保層與層之間的粘結(jié)效果。一般情況下，澆筑厚度會(huì)控制在600毫米左右。再次澆筑作業(yè)開(kāi)展前，注重前期規(guī)劃，確保各項(xiàng)參數(shù)的準(zhǔn)確性，作業(yè)人員要依照參數(shù)要求實(shí)行相關(guān)標(biāo)注，為澆筑作業(yè)提供依據(jù)和指導(dǎo)。大體積混凝土澆筑中會(huì)使用泵管和布料機(jī)，確保澆筑作業(yè)的順利進(jìn)行。施工人員需要對(duì)混凝土的運(yùn)料時(shí)間加以嚴(yán)格把控，使其在初凝時(shí)間內(nèi)。且實(shí)際施工中要對(duì)施工順序展開(kāi)合理安排，混凝土澆筑時(shí)保持均勻上升，通過(guò)分層澆筑，使下層混凝土在發(fā)生水化反應(yīng)時(shí)產(chǎn)生的水化熱得以充分散發(fā)，減少蓄熱量，避免水化熱積聚，進(jìn)而降低溫度應(yīng)力。最后大體積混凝土的澆筑高度應(yīng)控制在2米左右，如果超出這一標(biāo)準(zhǔn)，要添加長(zhǎng)軟管或串筒來(lái)維持澆筑質(zhì)量，減少意外問(wèn)題的產(chǎn)生。在混凝土運(yùn)送過(guò)程中，運(yùn)送設(shè)備需保持暢通性，減少因堵塞帶來(lái)的不良影響。

5.5振搗

振搗的主要設(shè)備為振搗棒，在大體積混凝土澆筑完成后，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況科學(xué)選擇振搗棒的種類(lèi)和數(shù)量，促進(jìn)振搗工作的順利進(jìn)行。振搗過(guò)程需遵循快插慢拔的基本原則。上層振搗中振搗棒的插入距離在下層的5厘米左右，振搗時(shí)間控制在20-30秒左右，直到不出現(xiàn)氣泡或下沉情況停止。插搗點(diǎn)的實(shí)際排列應(yīng)保持均勻，具體的移動(dòng)間隔距離控制在振搗棒有效作用半徑1.5倍以?xún)?nèi)。振搗棒和模板之間的距離也要加以嚴(yán)格控制，防止同預(yù)埋管件、鋼筋與模板發(fā)生碰撞。若發(fā)現(xiàn)移位，應(yīng)立即調(diào)整[5]。

5.6養(yǎng)護(hù)

在大體積混凝土澆筑作業(yè)完成后，要在表面覆蓋材料，以達(dá)到保溫保濕效果。覆蓋選用的材料以塑料膜和草墊為主。在電梯井位置，還需在外側(cè)附著一層草袋，達(dá)到保溫保濕的作用，以免水分大量蒸發(fā)生成收縮裂縫。保溫養(yǎng)護(hù)過(guò)程中，禁止在表面灑水，以免溫度過(guò)快下降產(chǎn)生裂縫問(wèn)題[6]。附著物搭接部位的寬度要控制在200毫米左右，利用磚頭或木塊壓實(shí)，避免結(jié)構(gòu)直接暴露在環(huán)境下。養(yǎng)護(hù)時(shí)間需結(jié)合大體積混凝土強(qiáng)度要求實(shí)行有效控制。在養(yǎng)護(hù)過(guò)程中，作業(yè)人員應(yīng)做好溫濕度檢測(cè)工作，準(zhǔn)確了解表面溫度變化情況及特征，分析內(nèi)外部溫差變化，在發(fā)生異常后，立即加以處理。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)溫度變化特征，對(duì)養(yǎng)護(hù)措施予以調(diào)整，增強(qiáng)養(yǎng)護(hù)效果。

混凝土中心部位的溫度不再出現(xiàn)下降或者已經(jīng)接近表面溫度，外界溫差在25攝氏度以?xún)?nèi)時(shí)，可以停止保溫作業(yè)。在揭除塑料膜與保溫被的過(guò)程中應(yīng)逐層進(jìn)行，在揭除完一層后，以溫度的實(shí)測(cè)結(jié)果為依據(jù)保持一段時(shí)間，防止產(chǎn)生明顯的溫度差。在實(shí)際施工中需以實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)為依據(jù)，先將上層保溫層完全揭除，隨后將保溫層揭除，并開(kāi)始灑水，實(shí)際的養(yǎng)護(hù)時(shí)間應(yīng)達(dá)到14天以上。

6、大體積混凝土施工質(zhì)量控制措施

6.1加強(qiáng)混凝土施工技術(shù)的管理工作

為充分保障大體積混凝土施工建設(shè)的質(zhì)量，要在實(shí)際的技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中明確施工作業(yè)的每一個(gè)細(xì)節(jié)，全面驗(yàn)證施工技術(shù)與工程質(zhì)量，以便相關(guān)管理部門(mén)可以嚴(yán)格把控每一個(gè)施工環(huán)節(jié)。此外，可以結(jié)合施工現(xiàn)場(chǎng)的原材料和技術(shù)水平，優(yōu)化與調(diào)整整個(gè)施工方案，推進(jìn)混凝土施工方案的順利開(kāi)展。

6.2混凝土配合比的優(yōu)化控制

混凝土的配合比對(duì)施工質(zhì)量具有較大的影響，在進(jìn)行配制時(shí)，可以減少水泥量的使用。因?yàn)樗啾旧淼奶匦允沟闷渌疅峄F(xiàn)象較為嚴(yán)重，水泥在和水進(jìn)行混合時(shí)，會(huì)放出大量的熱量，當(dāng)混凝土結(jié)構(gòu)中的熱量沒(méi)有及時(shí)散去，就會(huì)使得在混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)外產(chǎn)生較大的溫度差，溫差應(yīng)力的產(chǎn)生就會(huì)增加裂縫產(chǎn)生的機(jī)率，從而大大降低了混凝土結(jié)構(gòu)的質(zhì)量。此外，可以在混凝土的配制中加入一定量的粉煤灰，由于其本身的性質(zhì)和特點(diǎn)，使得在配制時(shí)，可以降低混凝土水熱化帶來(lái)的影響，減少熱量的同時(shí)還能夠增加混凝土的穩(wěn)定性和整體性，這樣就能夠大大的減少裂縫的產(chǎn)生，有效的提高了施工的效率和質(zhì)量。

6.3加強(qiáng)混凝土養(yǎng)護(hù)管理

混凝土的施工離不開(kāi)后續(xù)的養(yǎng)護(hù)管理。在混凝土澆筑完成后，可以從以下幾點(diǎn)對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行養(yǎng)護(hù)：一是用冷水對(duì)混凝土進(jìn)行快速降溫，防止過(guò)熱;二是使用塑料膜、草簾等保溫材料對(duì)其覆蓋保溫保濕。在養(yǎng)護(hù)期間，最重要的還是對(duì)其溫度的監(jiān)控，相關(guān)的工作人員要采取科學(xué)合理的手段對(duì)溫度進(jìn)行控制，將混凝土內(nèi)外溫差控制在合理范圍內(nèi)。

結(jié)語(yǔ)：

綜上所述，對(duì)建筑工程大體積混凝土施工技術(shù)地科學(xué)把控，是優(yōu)化工程質(zhì)量，降低裂縫問(wèn)題出現(xiàn)幾率的重要舉措。在施工中應(yīng)建立完善的監(jiān)管制度，注重過(guò)程監(jiān)督，做到大體積混凝土施工的科學(xué)部署，以此提升工程施工質(zhì)量，促進(jìn)建筑工程行業(yè)健康發(fā)展。

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