大體積混凝土的施工技術(shù)研究

黃永平

廈門中宸集團有限公司（361000）

大體積混凝土的施工技術(shù)研究

黃永平

廈門中宸集團有限公司（361000）

大體積混凝土技術(shù)以及質(zhì)量控制在建筑施工過程中起著至關(guān)重要的作用，并直接影響著建筑的整體安全。這里結(jié)合工程經(jīng)驗，對大體積混凝土施工技術(shù)進行了分析，希望和大家一起探討，促進建筑工程質(zhì)量的提高。

建筑；大體積；混凝土；施工

0 引言

隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展,高層建筑工程、地下建筑工程呈現(xiàn)項目多、規(guī)模大的特點，大體積混凝土工程也越來越多地被采用。作為建筑施工的基礎(chǔ)，混凝土施工技術(shù)需要適應社會的需要，不斷創(chuàng)新，才能成為更安全的施工技術(shù)。大體積混凝土技術(shù)作為高層建筑工程施工技術(shù)中的主要技術(shù)，已在高層建筑施工中得到普遍應用。不斷提高大體積混凝土施工技術(shù)水平對建筑業(yè)的健康穩(wěn)定發(fā)展意義重大。

1 大體積混凝土結(jié)構(gòu)特點

大體積混凝土即為一種在體積、復雜度以及性能要求均高于普通混凝土的一種建筑體。大體積混凝土最為典型的特點是水泥使用量較大、斷面多、結(jié)構(gòu)表面容易產(chǎn)生裂縫等。水泥水化后會釋放出大量的水化熱，使混凝土產(chǎn)生較大的收縮應力和溫度應力。當這部分應力超出混凝土承受極限時，混凝土表面開裂，混凝土結(jié)構(gòu)的整體性、耐久性和防水抗?jié)B性必然會受到嚴重影響。所以，在大體積混凝土施工時，必須采取有效措施防止裂縫的產(chǎn)生。

2 大體積混凝土結(jié)構(gòu)的施工技術(shù)

2.1 工程概況

該工程項目為某綜合性大樓，長度為42.5 m，寬度為27 m，高度達51.8 m。1層地下室，高度是3.6 m，面積大約是1 094 m2，底板高度為-3.6 m。13層地上層。地上第1層高度為4.5 m，最高1層高度為3.9 m，其他11層高度為3.4 m，承臺高度在-7.2～5.6 m范圍之內(nèi)。頂層以上設(shè)置了供水設(shè)施和電梯間。承臺最大深度是電梯間基礎(chǔ)L5，L5厚度是2 m，尺度是9.6 m×9.6 m，底標的高度是-7.2 m。該工程使用預應力管樁，并以此為基礎(chǔ)，地下1層混凝土抗?jié)B力為0.8 MPa，混凝土強度是C40。

2.2 大體積混凝土基礎(chǔ)施工的特點和難點

該工程施工過程中,電梯間基礎(chǔ)L5的施工具有斷面層高、鋼筋密度小而多、面積較大，擁有的混凝土量達到了200 m3以上,工程實施起來比較困難,主要體現(xiàn)在以下兩個方面：

混凝土的使用量特別大，混凝土一次性澆筑是非常困難的,需要對澆筑區(qū)進行適當區(qū)分；

厚度達到了2 m，并且面積特別大，要想減少水熱化，杜絕表面裂縫的存在，就需要盡可能少地使用混凝土。

2.3 大體積混凝土基礎(chǔ)施工技術(shù)措施

2.3.1 原材料

1）水泥

該工程施工時，考慮到結(jié)構(gòu)混凝土設(shè)計強度較高（C40），為確保施工質(zhì)量符合要求，選用42.51 t普通硅酸水泥。

2）骨料

①粗骨料：混凝土是使用泵送的方式，那么就需要提升其可泵性，參照混凝土泵的傳輸管道，碎石的選擇要合理，基本粒度直徑保持在1～2 cm，并且不能有其他物質(zhì)參雜其中，泥土含量要≤1%的標準。②細骨料：選取中砂，粒度直徑保持在2.6～2.8 cm，讓細砂能夠通過篩孔，篩孔的直徑為0.3 mm，通過率為15%～30%，泥土含量≤3%。開工之前，首先要將材料進行篩分測試。在施工階段，高明砂作為主要材料。

2.3.2 外加劑及摻合料

為了達到混凝土和水泥小量使用的目的，就需要提升其抗裂性，降低干縮性。該工程中，在混凝土中摻入了20%的粉煤灰，以此來代替水泥。使用的粉煤灰產(chǎn)自黃埔電廠，等級為Ⅱ級。泵送劑為FEC，減水劑為DL-3，二者能夠有效降低水泥發(fā)熱量。在混凝土中加入了UEA膨脹劑，目的是為了降低混凝土在溫度方面的應力。外加劑和原料，都是在測試之后配量的。

2.3.3 配合比設(shè)計

為了達到泵送的相關(guān)要求，對混凝土的坍落度度進行了規(guī)定，一般而言，應當保持在10±2 cm。此外，為了達到澆筑的標準，將混泥土凝結(jié)的時間規(guī)定為6 h以后。混凝土的供應商承擔著配合比和材料質(zhì)量標準的責任。

2.3.4 混凝土施工

依據(jù)混凝土成型工藝的標準，在保障混凝土達到溫度要求和和易性要求的前提下，該工程中的混凝土采用持續(xù)性工作的方式,在施工期一次性完工。

1）混凝土供料：

①在該工程中，選用的混凝土是商品混凝土，混凝土的傳輸采取泵送方式產(chǎn)生。②為了達到高標準的施工質(zhì)量和作業(yè)效率，防止裂縫，在混凝土施工中要盡可能地減少澆筑時間。在下料的時候，選擇的泵送設(shè)施型號為SHC-57。此型號的泵送設(shè)施每小時泵送量最高可達25 m3。③為了防止不必要的意外，保證混凝土持續(xù)性地工作，施工單位不但要保證水、電及時供應，還必須準備一臺柴油發(fā)電機，功率為100 kW/h。

2）混凝土澆筑

該工程中L5基本性承臺面積為92.16 m2，厚度達到了2 m。混凝土的澆筑方式為斜面澆筑，并分為4層進行。在進行澆筑的時候，一層的澆筑量為0.5 m。在混凝土凝固之前就需要進行上層的覆蓋，上層與下層澆筑的時間不能超過5～6 h。在工作的過程中，用傳輸泵在基本承臺上進行布料，一次性完成承臺面的布料工作。在布料的時候，從一個方向到另一個方向，由一個坡度適當覆蓋，覆蓋不能太厚。最終形成一道斜坡，達到泵送工藝的特殊需求。不需要對傳輸管道進行頻繁地拆卸和沖洗，也不需要延長，以便有效地提升了工作效率。

3）混凝土的振搗

依據(jù)在泵送過程中造成斜坡的基本情況，采取混凝土振搗器在澆筑斜坡的上部和下部。此外，在模型的邊沿部位，還可以加上竹竿，進行插振，這樣做的目的是為了防止混凝土受振不均勻而出現(xiàn)漏振的現(xiàn)象。

4）表面處理及養(yǎng)護

泵送之后的混凝土表層會出現(xiàn)大量的水泥漿，因此，要在澆筑之后2～8 h，參照標準高度，將高出部分用標尺去除，進而用搓板進行搓壓，使其表面達到平滑和堅實。在混凝土初次凝結(jié)之前，還需要進行數(shù)次的搓壓，最后用鐵質(zhì)搓板進行光面收復，搓平裂縫，降低表層水分的快速擴散。在周圍砌130 mm高的磚，存放100 mm的水，在水面覆蓋上編織袋等物，持續(xù)14 d即可。

5）混凝土溫度計算

C40抗?jié)B混凝土水泥用量約380 kg/m3，425R水泥水化熱Q=461 kJ/kg，混凝土比熱C=0.97 kJ/ kg℃，混凝土密度R=2 400 kg/m3，則混凝土溫升值為：Th=WQ/CR=380×461/0.97×2 400=75.25℃。混凝土表面溫度通常取32℃。所以，要作保溫措施以減少混凝土內(nèi)和表面的溫差。

2.3.5 混凝土測溫

該工程中的L5平臺用于混凝土作業(yè)，所以對其溫度進行調(diào)節(jié)是很有必要的，這也是防止裂縫出現(xiàn)的主要工作。在施工的過程中要對溫度進行實時監(jiān)測，主要監(jiān)測澆筑前的溫度、混凝土攪拌后的溫度、澆筑和模板溫度、澆筑之后不同時間段內(nèi)、外部溫度等。

3 結(jié)語

大體積混凝土結(jié)構(gòu)在高層建筑工程中得到了廣泛的應用。在實際施工過程中，必須加強混凝土原材料的控制,主要包括原材料的選擇、配合比控制和攪拌、運輸控制等，并做好澆筑、振搗與后期養(yǎng)護等工作，以保證工程施工質(zhì)量，推動建筑行業(yè)穩(wěn)定發(fā)展。