大體積混凝土澆筑施工過程控制與分析

連軍

摘要：本文立足于混凝土澆筑的相關原理，結合具體工程實例，分析了大體積混凝土的施工工藝，并且由于本次工程處于交通。量大、人口聚集的地區，加強對澆筑施工的過程控制，有利于確保混凝土澆筑的平穩持續進行。

關鍵詞：高層建筑；大體積混凝土；澆筑；施工過程控制

中圖分類號：TU755文獻標識碼：A文章編號：1674-3024（2016）09-13-02

前言

結構尺寸、截面尺寸較大的混凝土工程，如：大跨度橋梁的柱塔基礎、混凝土大壩、高層建筑的深基礎地板等，由于混凝土體積較大，因外荷載作用造成混凝土裂縫的概率較小。但由于水泥水化過程中水化熱積聚作用較強烈，散熱面積較小，由此導致內外溫差較大，由此產生的溫度應力容易導致混凝土拉伸變形，給工程帶來了危害。此外大體積混凝土工程的條件較為復雜，施工情況各異，原材料的材性差別也較大，因此對其施工控制需要綜合考慮結構計算、材料組成等多方面問題。本文僅以對其澆筑過程的施工控制作為研究對象，來研究控制施工質量的舉措。

1.工程概況

某高層建筑工程總高420m，共91層，其中地下3層。其筏基長寬均為64m，厚度達4m，56d強度等級為C50，每立方米混凝土材料用量為：425#（相當于新標準42.5等級）。本工程地處新市區繁華地段，交通人流量較大，施工現場也較為狹小，給混凝土的運輸、澆筑帶來了一定難度。

2.混凝土澆筑施工組織設計

本工程筏板一次澆筑量約為1.6萬m²，為大體積混凝土澆筑，施工過程中在施工方、商品混凝土公司的通力配合下，工程進展較為順利。筏板澆筑成功的關鍵問題在于如何保證澆筑過程中的連續性和穩定性，為此依據現場實際情況，項目部對混凝土的生產、運輸、澆筑進行了統一管理、協調。并將施工區域劃分為4個區域，施工階段分為2個階段，具體如圖1所示。具體的施工組織措施如下：

（1）對供應商的選擇：為了確保施工混凝土質量滿足設計和規范要求，本次在供應商的選擇上以實力雄厚、生產能力、技術能力強的供應商為主，要求供應商不僅做好原材料儲備工作，還要做好混凝土統一配合比、統一檢驗試驗、統一調度指揮等工作，為保證混凝土的澆筑質量奠定基礎。

（2）對混凝土泵車位置的布置：為了確保車輛進出通暢、避免施工現場擁堵，在車輛規劃中對混凝土泵車行車方向、停靠位置進行了約束，同時設置現場調度人員，來協調現場內外車輛進出情況；設置現場試驗檢驗員，負責混凝土車和泵車運輸的混凝土質量的檢驗試驗工作，確保進場混凝土符合施工要求。

（3）對現場的管理：一方面為了不影響市容、不破壞施工周圍環境，要求業主和項目部在開盤前應協助管理澆筑混凝土期間的工作；另一方面為了防止施工意外的產生以及確保澆筑過程不產生冷縫，對現場施工人員的值班、調度情況進行了安排，并制定了相關的應急預案。混凝土澆筑期間，要求澆筑方向需由南及北、澆筑方式采用多點同時澆筑。

3.澆筑過程監控

澆筑過程監控是項目質量監控的一個重點，由于本次混凝土是由三家公司聯合供應，為了便于把握每個商品混凝土站混凝土供應情況、泵車泵送情況，項目部一方面安排人員進行24h輪崗監控，不留監控死角。另一方面在典型區域和重點部位安裝溫度探測器進行養護監控，溫度探測點被分為3層安裝在不同厚度的筏基里，在整個養護過程都進行及時的監控，并根據監測數據對養護措施進行動態調整。具體實施措施如下：

3.1現場臺賬登記

項目部首先設立了一名記錄員，對三家供應商所屬的泵車澆筑進行登記，內容主要包括：泵車編號、廠家名稱、澆筑部位、混凝土強度等主要內容。混凝土澆筑臺賬的建立使得工程出現質量問題時能夠追本溯源，同時也有利于對工商廠家進行監督管理。

3.2筏板混凝土澆筑模擬

一是指揮中心的統計人員根據各廠家泵車澆筑量的完成情況繪制了筏板混凝土澆筑實時情況表，如圖2所示。

二是項目部對筏板混凝土澆筑流淌面進行實測實量，BIM技術組根據實測數據結合相關的繪圖軟件繪制了三維混凝土澆筑流淌圖。

基于以上的數據分析，BIM技術組利用Revit軟件構建了三維模型，依據混凝土現場實施澆筑情況數據以及原施工進度計劃，利用Navisworks軟件構建了混凝土澆筑實時四維動態模擬，如圖3所示。

3.3主要溫控措施

溫度控制措施主要分為三個方面：

一是混凝土原材料與配合比。本工程采用了新標準下的42.5強度等級的水泥，再加上運輸距離較長，穩定的水泥強度和較低的入罐溫度有效的實現了溫度控制。夏天為了避免高溫干燥天氣對混凝土澆筑的影響，以及減少水泥的用量，可提高粉煤灰的摻入量至25%。

二是為了確保拌和樓的工作狀態，以及控制水泥澆筑溫度，一方面要做好拌和樓的定期檢修與日常維護工作，另一方面要做好預冷混凝土的澆筑保溫工作。此外還要盡量避免運輸和澆筑過程中陽光直射，對澆筑過程以及澆完的混凝土都要采取保溫措施。

三是做好對新澆混凝土的養護工作。采取的措施有：澆筑混凝土時應盡量避免高溫時段：盡量縮短澆筑時間；這樣不僅可以提高混凝土的散熱效率，而且也能夠有效的預防干縮裂紋。

3.4澆筑過程管理

（1）施工要點

大體積混凝土一般采用分段分層澆筑的施工方法，并且為了提高澆筑質量以及施工的連續性，避免澆筑過程中混凝土出現離析現象，才采取以下管理措施：

a.為了避免混凝土拌合物發生離析現象，當混凝土自由下落高度超過2m時，應采用串筒、溜槽或振動管下落。

b.分段分層澆筑時，應保證在下層混凝土凝結前將上層混凝土澆筑并振搗完畢。

（2）澆筑過程質量控制

通過實時情況表發現，在某一時間段的澆筑量下降了30%，由此項目迅速進行現場核查分析，發現以下問題：一是4號泵車澆筑過程中發生了爆管；二是這一時間段為工人就餐時間，由此導致了澆筑量都有了不同程度的下降。根據以上分析，制定出了以下措施：一是啟用備用泵車代替4號泵車進行澆筑；二是將飯菜送至施工現場，并讓工人分批就餐，由此逐步恢復了混凝土正常澆筑量。

筏板澆筑時發現，乙公司完成澆筑量同比有了較大幅度的增長，丙公司則有了大幅度的下降。經現場核查發現，乙公司混凝土存在坍落度較大問題，由此增加了澆筑量，丙公司的工料設備發生了故障，導致供應量下降。針對以上問題項目組經討論對乙公司混凝土進行了復測，要求坍落度不符合要求的全部退場，并調整混凝土配合比；對丙公司要求增加原材料供應機械，恢復供應量。通過以上決定恢復了各公司的正常澆筑供應量。

（3）施工進度控制

通過對混凝土澆筑流淌三維圖及BIM四維動態模擬的分析，為了確保在工期內完成作業以及保證施工現場的井然有序，項目組一方面要求筏板整體澆筑由南向北統一推進，另一方面建立了混凝土澆筑、振搗、養護的流水作業線，確保工序的順利操作，降低了有害裂縫的產生。對于流淌面推進方向不相同的問題，根據流淌面的凸凹情況，合理調整了流淌面的澆注速度。并對商品混凝土坍落度、流淌面進行了核查，確保了澆筑面的統一推進。

4.結語

總的來說，高質量的混凝土工程不僅取決于它的生產技術，還取決于它的澆鑄技術。在具體實施澆筑時應做好以下工作：首先應做好模板和鋼筋的檢查工作，確保其符合設計和施工要求；其次在具體澆筑過程中，應注意混凝土的分層離析問題，并正確設置施工縫；最后為了確保結構的相關特性符合設計要求，如外觀性、整體性、耐久性等，在澆筑時既要確保澆筑的混凝土均勻密實，又要確保結構尺寸，鋼筋、預埋件的位置準確。同時全面信息化管理能夠收集完善的密實度檢測、應力監測、動態流向監測等信息，從而為大體積混凝土施工提供依據，因此還應做好信息化管工作。