房屋建筑工程大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工技術(shù)分析

杜祥成，徐雅倩 ，賈利艷

（1.河南盛鼎建設(shè)集團(tuán)有限公司，鄭州450000 2.河南省第一建筑工程集團(tuán)有限責(zé)任公司，鄭州450000 3.河南天宜會計師事務(wù)所，鄭州450000）

1 前言

建筑工程快速發(fā)展，大規(guī)模建筑物眾多，在施工中很多企業(yè)都面臨著大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工技術(shù)難題。由于大體積混凝土結(jié)構(gòu)龐大，加上其固有的特性，導(dǎo)致施工期間常由于不當(dāng)操作而引起開裂等問題。大體積混凝土施工一方面依賴于現(xiàn)代化施工技術(shù)，另一方面依賴于完善規(guī)范的施工操作。為此，在施工期間，必須加強(qiáng)對施工技術(shù)體系的完善，并嚴(yán)格按照規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行施工操作，才能夠避免施工質(zhì)量良莠不齊問題的發(fā)生，保證大體積混凝土結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，從而全面提升大體積混凝土的結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量和效益，促進(jìn)建筑工程的質(zhì)量目標(biāo)實(shí)現(xiàn)。

2 房屋建筑工程大體積混凝土結(jié)構(gòu)的施工技術(shù)

2.1 混凝土制備

首先，做好原材料選材工作，根據(jù)工程建設(shè)要求來設(shè)定骨料、水泥、拌合水等原材料的性能指標(biāo)要求。如選擇中砂與連續(xù)級配砂石作為細(xì)骨料和粗骨料，選用礦渣粉與粉煤灰作為摻合料，使用不含雜質(zhì)與酸堿度適中的自來水或清潔天然水作為拌合水。同時，考慮到大體積混凝土有著水化熱釋放集中的特性，為控制混凝土內(nèi)表溫差，應(yīng)選用礦渣硅酸鹽水泥、火山質(zhì)硅酸鹽水泥等低水化熱品種的水泥。其次，根據(jù)以往施工經(jīng)驗(yàn)并借鑒同類項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)來制定混凝土配合比方案，明確標(biāo)注水泥、骨料等原材料的用量，并基于配合比方案開展混凝土試拌作業(yè)，對比混凝土性能指標(biāo)要求與試樣檢測報告，從而調(diào)整方案內(nèi)容，計算原材料的最佳用量，必要時調(diào)整原料品種[1]。

例如，為強(qiáng)化混凝土抗裂性能，可選擇采取增加水泥漿含量來提升極限拉伸值、使用紙漿廢液作為減水劑、額外摻用加氣劑的措施。最后，做好混凝土攪拌工作，預(yù)先檢查原材料含水率與狀態(tài)，對含水率不達(dá)標(biāo)的材料進(jìn)行翻曬晾干或澆水潤濕處理，篩除原料中夾雜的腐殖土等雜質(zhì)，待準(zhǔn)備工作完畢后，使用計量秤將原料計量稱重，用量誤差不得超過±1%，依次向料倉倒入原材料加水?dāng)嚢?，并在摻入膨脹劑與引氣劑等材料時適當(dāng)延長攪拌時間。此外，為改善混凝土攪拌效果，在現(xiàn)場氣溫較低時，應(yīng)采取水汽加熱或是電加熱技術(shù)，設(shè)置蒸汽爐、電拌熱帶、電控設(shè)備等裝置，用于提升原材料與所攪拌混凝土溫度，避免材料在低溫條件下出現(xiàn)凍結(jié)、攪拌不均、損失過多抗壓強(qiáng)度的問題。

2.2 模板施工

首先，在模板支設(shè)環(huán)節(jié)，預(yù)先開展定位放線作業(yè)，標(biāo)記模板安裝位置與標(biāo)高，全面檢查模板板材與配件的觀感質(zhì)量，對輕微彎曲的板材進(jìn)行矯正處理。待準(zhǔn)備工作完成后，按順序搭設(shè)配套支撐結(jié)構(gòu)、安裝板材與連接配件，形成穩(wěn)固狀態(tài)下的模板結(jié)構(gòu)，重復(fù)檢查模板水平度、標(biāo)高、垂直度是否達(dá)標(biāo)，開展模板承載性與穩(wěn)定性驗(yàn)算工作，必要時采取額外加固措施，避免在后續(xù)混凝土澆筑、振搗環(huán)節(jié)出現(xiàn)模板傾斜失穩(wěn)、變形扭曲問題。

隨后，清理模板壁面附著灰塵污漬與內(nèi)部積水，對壁面缺陷不平部位進(jìn)行修補(bǔ)處理，在壁面上均勻涂刷脫模劑，在混凝土澆筑前檢查脫模劑是否剝落，對剝落處進(jìn)行二次涂刷。最后，掌握梁模、柱模、剪力墻支模等類型模板的標(biāo)準(zhǔn)做法，例如，在支設(shè)梁底模板時，在跨度達(dá)到4m 時對其進(jìn)行起拱處理，將起拱高度保持在梁跨度2/1000 左右即可，依次對主梁與次梁開展起拱作業(yè)[2]。

其次，在混凝土現(xiàn)澆完畢后，定期檢測試塊強(qiáng)度，在試塊強(qiáng)度達(dá)標(biāo)后即可開展拆模作業(yè)，需要根據(jù)構(gòu)件類型、尺寸來設(shè)定混凝土強(qiáng)度要求，如在懸臂構(gòu)件強(qiáng)度達(dá)到100%后開展拆模作業(yè)，在強(qiáng)度達(dá)到75%后拆除長度不超過8m 的梁模板，在混凝土強(qiáng)度達(dá)到1N/mm2 后拆除非承重部位側(cè)模板。同時，遵循后支先拆、先支后拆順序，優(yōu)先拆除非承重部位的后支設(shè)模板，最后拆除承重部位的先支設(shè)模板，并在拆模完畢后再拆除配套的快拆支架結(jié)構(gòu)[3]。

2.3 混凝土澆筑

大體積混凝土澆筑過程中，首先，檢查混凝土狀態(tài)與溫度，將離析狀態(tài)的混凝土進(jìn)行重新攪拌處理，要求混凝土入模溫度不得超過28℃，必要時采取拌合小冰塊等溫控措施，避免受入模溫度影響導(dǎo)致混凝土溫升值超過45℃。其次，考慮到大體積混凝土現(xiàn)澆作業(yè)時間較長，為避免形成施工冷縫或破壞結(jié)構(gòu)完整性，應(yīng)采取分段、分層澆筑方式，根據(jù)混凝土橫截面積來設(shè)定分段數(shù)量，在泵送與非泵送混凝土?xí)r將分層厚度保持在0.5m 內(nèi)與0.3m 內(nèi)，同步開展混凝土澆筑與振搗作業(yè)，在混凝土初凝前完成上下混凝土層的銜接處理。最后，明確混凝土澆筑順序，選擇澆筑起始點(diǎn)。例如，在澆筑板體混凝土?xí)r，自一端向另一端延伸澆筑混凝土，在坡度條件下一次完成到頂澆筑作業(yè)，將混凝土層厚度保持在0.5m 內(nèi)，使所澆筑混凝土在重力作用下斜向流動。

2.4 混凝土振搗

在混凝土振搗環(huán)節(jié)，首先，優(yōu)先采取機(jī)械振搗方式，遵循“快插慢拔”原則，按照并列或是交錯順序開展振搗作業(yè)，將插點(diǎn)間距保持在300-400mm 內(nèi)，控制振搗棒插入下層混凝土表面5-10cm 處，將各處振點(diǎn)的留振時間保持在25s 左右，待混凝土表面無氣泡持續(xù)冒出并泛出灰漿后即可拔出振搗棒。其次，嚴(yán)格控制振搗棒、預(yù)埋件與模板壁面的安全間隔距離，避免因振搗棒插入過深而造成預(yù)埋件移位、模板變形扭曲和混凝土漏漿。最后，在混凝土澆筑完畢與接近初凝狀態(tài)時，分別開展一次振搗與二次振搗作業(yè)，在混凝土振搗完畢與表面水分析出后開展一次抹壓與二次抹壓作業(yè)。二次振搗起到克服一次振搗水分、消除結(jié)構(gòu)微孔、提高結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的作用，二次抹壓起到消除非結(jié)構(gòu)性表面裂縫、改善混凝土觀感質(zhì)量的作用[4]。

2.5 混凝土養(yǎng)護(hù)

首先，做好保濕養(yǎng)護(hù)作業(yè)，在混凝土表面覆蓋塑料薄膜來阻擋水分逸散，定期在表面淋灑水分，澆水養(yǎng)護(hù)頻率與單次灑水量視養(yǎng)護(hù)環(huán)境空氣濕度與混凝土表面水分蒸發(fā)速度而定，避免混凝土因處于干濕交替狀態(tài)而形成裂縫。其次，做好保溫養(yǎng)護(hù)作業(yè)，在混凝土四周包裹棉簾，在表面覆蓋保溫材料，預(yù)先在澆筑區(qū)域埋設(shè)水管路與感溫探頭，持續(xù)觀測混凝土表面、內(nèi)部與養(yǎng)護(hù)環(huán)境溫度。必要時在水管路中循環(huán)流通冷卻水體，或是在現(xiàn)場搭設(shè)暖棚與使用暖風(fēng)機(jī)，從而將混凝土內(nèi)表溫差控制在25℃內(nèi)，將養(yǎng)護(hù)環(huán)境溫度維持在5℃及以上。

3 房屋建筑工程大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工技術(shù)的注意事項(xiàng)

3.1 溫度應(yīng)力控制

由于大體積混凝土有著水化熱釋放集中、內(nèi)部升溫快的特征，在混凝土現(xiàn)澆與凝結(jié)硬化期間，因內(nèi)外溫差過大與內(nèi)部升溫速度過快，將會形成較大的溫度應(yīng)力，在溫度應(yīng)力超出混凝土抗拉強(qiáng)度時形成溫度裂縫，破壞混凝土結(jié)構(gòu)完整性。因此，為預(yù)防溫度裂縫形成，在應(yīng)用大體積混凝土技術(shù)時，必須采取溫度應(yīng)力控制措施，具體措施包括調(diào)整水泥摻量、控制澆筑溫度、成型保溫。其中，調(diào)整水泥摻量措施為：在配合比方案中適當(dāng)減少水泥材料用量，從而起到降低水化熱、控制混凝土內(nèi)表溫差與溫度應(yīng)力的作用。但水泥用量的調(diào)整會對混凝土強(qiáng)度造成影響，還有可能出現(xiàn)泌水現(xiàn)象，應(yīng)額外采取摻入減水劑的措施來解決此類衍生問題?？刂茲仓囟却胧椋翰扇☆A(yù)先在砂石材料堆置區(qū)域搭設(shè)遮陽擋棚、混凝土攪拌前使用冷卻水淋灑骨料、開展混凝土夜間澆筑作業(yè)等措施來控制混凝土出機(jī)溫度和入模溫度，以此來滿足《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》（GB50204-92）要求，盡可能將大體積混凝土澆筑溫度控制在28℃以內(nèi)。而成型保溫措施為：在混凝土凝結(jié)硬化期間，對內(nèi)部采取循環(huán)冷卻水的降溫措施，對混凝土表面采取定時噴澆熱水、覆蓋保溫材料與設(shè)置碘鎢燈的措施來維持表面溫度，人為控制混凝土散熱過程[5]。

3.2 模板變形控制

在大體積混凝土澆筑、振搗期間，受混凝土振動力、沖刷力與側(cè)壓力等多重作用影響，有可能出現(xiàn)模板變形扭曲問題，由此引發(fā)混凝土漏漿、混凝土麻面等一系列問題。

同時，在出現(xiàn)混凝土澆筑速度過快、振搗棒插入深度過大等不當(dāng)操作行為時，也可能出現(xiàn)模板變形問題。針對于此，在大體積混凝土施工期間，必須采取模板變形控制措施，首先，對模板底部地基進(jìn)行夯實(shí)整平處理，采取防水措施，必要時在底部額外鋪設(shè)長墊木或型鋼材料，以此來保持地基干燥狀態(tài)，避免因地基承受過大荷載、浸水泡軟后出現(xiàn)不均勻沉降、下陷與體積膨脹情況。其次，對于跨度在4m 及以上的梁、板等類型構(gòu)件，提前將混凝土模板設(shè)計為拱起形狀，根據(jù)設(shè)計要求進(jìn)行起拱處理，在無明確設(shè)計要求時將起拱高度保持在構(gòu)件跨度1/1000-3/1000 范圍內(nèi)。再次，在模板支設(shè)完畢后，全面檢查模板質(zhì)量與結(jié)構(gòu)狀態(tài)，如果模板穩(wěn)定性與承載性能不足，則采取模板上部設(shè)置臨時撐頭、安裝拉桿與斜撐件、梁底安裝背楞等措施來加固模板結(jié)構(gòu)。最后，在使用木模板與膠合模板等類型模板時，考慮到這類模板有著遇水膨脹變形的特征，在模板檢驗(yàn)完畢后，必須及時開展混凝土澆筑作業(yè)，在雨雪氣候下搭設(shè)遮雨擋棚，或是在室內(nèi)開展混凝土現(xiàn)澆作業(yè)。

3.3 混凝土溫度控制

混凝土結(jié)構(gòu)施工階段，溫度對混凝土結(jié)構(gòu)質(zhì)有著關(guān)鍵性作用，因此，要做好混凝土結(jié)構(gòu)施工階段溫度控制工作，實(shí)時監(jiān)督結(jié)構(gòu)內(nèi)溫度和結(jié)構(gòu)表面溫度，避免溫度應(yīng)力過高產(chǎn)生裂縫。在施工階段要想從根源上控制混凝土結(jié)構(gòu)溫度，需從材料配比方面進(jìn)行監(jiān)督管理，通過不斷調(diào)節(jié)比例，或是在混凝土材料中加入粉煤灰，從而減少結(jié)構(gòu)內(nèi)溫度，達(dá)到提升結(jié)構(gòu)密度的目的，確?；炷两Y(jié)構(gòu)能夠達(dá)到預(yù)期強(qiáng)度。在開展混凝土結(jié)構(gòu)建設(shè)時，應(yīng)不斷監(jiān)測施工現(xiàn)場溫度和濕度以及風(fēng)力。與此同時，在開展混凝土澆筑時，要盡量選擇溫度較高的天氣進(jìn)行混凝土澆筑，也可以通過控制澆筑厚度的形式做到溫度調(diào)節(jié)。當(dāng)施工現(xiàn)場外界環(huán)境溫度較低時，要及時采取保暖措施，保障混凝土表面溫度與內(nèi)部溫度差在合理范圍內(nèi)。

在混凝土結(jié)構(gòu)凝結(jié)硬化后，要對整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，保持結(jié)構(gòu)表面含水量，避免出現(xiàn)干縮性裂縫。大部分混凝土結(jié)構(gòu)需要澆水養(yǎng)護(hù)，施工人員需要在混凝土結(jié)構(gòu)覆蓋土工布，并且在一定時間內(nèi)對結(jié)構(gòu)進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，以保障混凝土結(jié)構(gòu)強(qiáng)度能夠達(dá)到預(yù)期。結(jié)構(gòu)養(yǎng)護(hù)工作對于混凝土質(zhì)量將產(chǎn)生直接影響，結(jié)構(gòu)養(yǎng)護(hù)也是混凝土結(jié)構(gòu)施工過程中最為重要的步驟，施工人員要給予充分的重視，保障養(yǎng)護(hù)工作的合理性。

3.4 修補(bǔ)結(jié)構(gòu)質(zhì)量缺陷部位

在大體積混凝土施工期間，受到工藝技術(shù)、人為操作、材料等多種因素影響，偶爾出現(xiàn)混凝土裂縫、蜂窩麻面、缺棱掉角等質(zhì)量通病，不僅削弱了混凝土結(jié)構(gòu)性能，還破壞了混凝土結(jié)構(gòu)完整性與觀感質(zhì)量。因此，在混凝土拆模完畢后，必須全面檢查混凝土結(jié)構(gòu)狀態(tài)與外觀質(zhì)量，標(biāo)記各處質(zhì)量缺陷部位，采取相應(yīng)修補(bǔ)措施。例如，對于混凝土裂縫部位，可采取表面處理法、填充法與灌漿法，表面處理法是清理裂縫表面后均勻涂抹修補(bǔ)膠與纖維織物，用于處理寬度在0.2mm 內(nèi)的網(wǎng)狀裂縫；填充法是在裂縫部位進(jìn)行開槽處理后嵌入柔性止水材料并封閉裂縫表面，用于處理大寬度混凝土裂縫；灌漿法是在裂縫內(nèi)部高壓注入水泥漿或環(huán)氧樹脂材料來封堵裂縫，用于處理混凝土結(jié)構(gòu)性裂縫問題。

4 結(jié)論

綜上所述，為適應(yīng)全新施工環(huán)境，滿足房屋建筑施工需要，對大體積混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)的研究是極其必要的，這也是提升施工水平的重要舉措。因此，房屋建筑工程施工中必須加對大體積混凝土技術(shù)的重視，技術(shù)人員必須嚴(yán)格按照規(guī)范操作，掌握技術(shù)操作要點(diǎn)，并根據(jù)不同環(huán)節(jié)的質(zhì)量要求，嚴(yán)格控制各施工環(huán)節(jié)質(zhì)量，重點(diǎn)關(guān)注施工注意事項(xiàng)，為工程建設(shè)質(zhì)量提供技術(shù)保障。