大體積混凝土施工技術研究

王士超 周艷英

（中交一公局總承包經營分公司 北京 100024）

引言

我國經濟建設步伐的不斷加快，促進了大體積混凝土施工技術在建筑、水利等領域的應用。由于大體積混凝土橫斷面積較大，在實際施工中，由于大體積混凝土復雜的施工環境及嚴格的施工技術標準，容易受到外界因素及混凝土自身結構的特點而產生不同程度及范圍的裂縫，進而因裂縫問題影響工程質量，嚴重的甚至發生垮塌引發各類安全事故。因此有效的控制和預防大體積混凝土裂縫的產生是保證混凝土質量的重要內容。

1 研究大體積混凝土施工技術的重要意義

在我國建筑業蓬勃發展的同時，高層、超高層及大規模的建筑工程越來越多，大體積混凝土施工技術在建筑工程中發揮的作用也越來越明顯。為了確保工程質量和標準滿足人們生產和生活的需要，大體積混凝土相對于普通鋼筋混凝土而言，具有更為強大的穩定性和強度，有效的提高了房屋質量和安全性能，同時有利于延長建筑物的使用壽命。且大體積混凝土在施工標準及施工工藝的掌握上，要求較為精準，它可以有效減少混凝土表面的熱擴散，降低混凝土體表面的溫差，達到對混凝土體起到保溫的效果。同時合理掌握大體積混凝土的澆筑技術，對于剛澆筑好的混凝土，可降低其表面水分散發速度，適宜的濕度條件可有效降低因表面水分散失而引發的混凝土裂縫。基于這些特點，大體積混凝土在提升建筑工程施工技術水平和保證工程質量發揮著重要作用。而大體積混凝土在施工過程中，容易受到混凝土原材料、配合比、溫度及澆筑技術不規范引發的各種質量問題，因此加強施工中大體積混凝土施工技術的科學優化，是有效避免產生混凝土質量問題的基礎。越來越多的建筑界人士加入到研究提高大體積混凝土施工技術的大軍中，從而推進大體積混凝土施工技術水平的提升。

2 大體積混凝土施工時容易出現的問題

大體積混凝土由于其橫斷面尺寸都在1m以上，在高層建筑及大型設備中應用較為廣泛，且對混凝土的要求比普通混凝土嚴格。這樣大體積的混凝土足以加速水泥水熱化程度，致使混凝土內外溫差相差較大，甚至有的超過25℃，這樣大的溫差極易引發裂縫等問題，這也是混凝土施工時常見問題和施工難點。在實際施工中，其施工工藝與普通的混凝土澆筑方法有所不同，它采取連續澆筑的方式，不能采取分縫分量澆筑。一旦在施工過程中，施工技術不規范，連續澆筑中斷就會增大其內外溫差，使混凝土產生較大的拉應力，進而發生裂縫問題。同時，混凝土因其自身體積大導致其穩定性不足，抗滲性能降低，從而影響到混凝土的耐久性。若施工中材料配合比不合理，如水泥和水的用量增大，就會加劇混凝土收縮變形速度，且混凝土容易受到外界環境因素的影響而使其本身水分蒸發加快，導致混凝土因水分缺失引起開裂。還有一種裂縫是因所用建筑材料的質量、規格和型號達不到工程標準，如有的水泥中砂石比例過高，導致水泥強度降低，如果施工中使用了這樣的水泥，就會嚴重威脅到混凝土的強度和耐久性，導致混凝土受損引發裂縫。

3 大體積混凝土施工技術

3.1 施工準備階段的施工技術

在建筑工程大體積混凝土施工之前，首先應結合工程實際科學合理的進行圖紙設計，要制定出施工階段的控制裂縫措施。召開由相關單位參加的圖紙分析會，對圖紙的可行性進行研究，并指出關鍵部位具體的施工指導意見，同時要提出施工應注意的安全問題，確保施工質量和安全性。其次清理施工現場、充分了解施工現場、氣候、周圍環境對施工可能產生的各種影響，做好大體積混凝土施工前的模板安裝、鋼筋工程、預埋管件等工作，并對各項工作完成進行檢查驗收，在確保合格的基礎上進行下步工作。第三做好施工前的各項物資準備。對施工所需各種建筑材料進行抽樣檢測，在確保各項規格和技術參數滿足施工需要的前提下方可進入現場，并采取有效措施做好施工材料的運輸和存儲工作，同時確保材料供應能滿足大體積混凝土連續施工的要求；對各大機械設備進行安裝調試，確保各項設備性能完好能正常使用；對現場內的主要街道進行整理，確保街道平坦；檢查施工現場的水、電使用情況，并做好停電、停水等意外情況發生時的備用措施。

3.2 大體積混凝土澆筑階段的施工技術

充足的準備工作是有效確保大體積混凝土因溫度及收縮發生裂縫的基礎，為了有效控制大體積混凝土澆筑階段的施工技術，具體措施有以下三種：①在混凝土攪拌過程中加入適量外減水劑，以此減少混凝土拌合時的用水量，可有效延緩水熱化的速度；同時可加入代替水泥材料的添加劑，注意添加劑的用量及加入時間，其目的能增加混凝土的粘塑性，從而降低水熱化，嚴格控制砂石等材料的含泥量保持在正常范圍；②采用分層澆筑方式進行施工。控制混凝土每層澆筑厚度保持在30cm左右，并分層進行振搗密實操作。注意澆筑操作時的連續性，防止因澆筑期間間隔時間過長引發混凝土裂縫。在第一層混凝土凝結之前及時進行第二層澆筑，這樣循序漸進，一直澆筑到底。一般情況下，混凝土自由傾落高度應控制在2m以內，如若超過2m，要使用串筒控制混凝土的下落速度和力度；③混凝土分層澆筑方式分為余面分層、全面分層及分段分層三種技術。施工人員在施工過程中，要根據混凝土的厚度、適用范圍及工程需要合理選擇澆筑技術。同時在澆筑期間要安排專人對混凝土溫度進行監測，將混凝土內外溫差控制在安全范圍內，避免因溫差過大引發混凝土裂縫，并及時清除混凝土表面積水，一旦發現表面存有積水，要引流排除，并使用平板振動器進行振實。

3.3 大體積混凝土溫度測控

①要根據實際情況設計測點圖紙，按照圖紙做好現場的測溫點布置，測溫點位置要充分考慮風向、光照等自然條件的影響。保證相鄰兩個測溫點距離控制在2.5～5m之間，各個測溫點的設置在整個大體積混凝土之間的布置要科學合理，確保能精確監測到整個混凝土內外溫度。②對每個測點進行調試試用，確保測點測溫的準確性，同時要對測點采取套用熱縮管處理，以減少因外部影響導致的測溫誤差加大現象。③做好測點的現場安裝工作以后，根據混凝土的具體情況及施工要求合理選擇測溫方法。準確掌握混凝土的初凝時間以及澆筑過程中的各項技術的施工流程控制，結合混凝土凝固時間的不同，適當延長兩次測溫工作的時間，直到溫度穩定時再行測量。同時要注意混凝土表面溫度和內部溫度其溫差要小于25℃。④做好測溫期間的各項數值收集，對測量數據導出后，要對整個測溫過程中的數據變化進行分析總結，為混凝土施工提供有效的數據參考。

3.4 大體積混凝土施工裂縫控制技術

混凝土作為建筑工程所需的主要施工材料，其質量的好壞直接影響到工程的整體質量和安全性能。而混凝土在施工過程中，容易因外界、內部及人為因素引發各種質量問題，其中裂縫問題最為常見，也是施工的難點和重點。為了有效避免和預防大體積混凝土施工中裂縫問題的發生，需要充分了解裂縫成因，進而根據不同的裂縫問題針對性的采取措施加以預防和控制。

首先制定科學合理的混凝土配合比，保證原材料的質量是確保大體積混凝土出現裂縫的重要前提。對水泥和骨料的選取，要嚴格按照施工要求進行科學選擇，并優先選用壓縮性小或膨脹力較低的水泥和骨料，通過優選材料來實現減少水化熱速度，降低混凝土內外拉應力的方法來降低混凝土裂縫的發生幾率。同時嚴格控制混凝土的配合比，結合工程的實際情況，對混凝土配合比進行精確計算，并進行試驗，從而根據試驗結果確保其配合比的科學性和實用性。其次加強混凝土內外溫差的控制工作。在保證大體積混凝土強度和硬度的基礎上，可適當添加外添加劑來降低水泥水化熱的速度，或在適當的位置設置施工后澆帶，通過合理控制后澆帶的厚度來有效防止水化熱積聚，減少因溫差過大產生的拉應力。第三優化混凝土振搗施工技術，從而提高混凝土的密實度來增大抗拉應力。在連續澆筑的前提下，采用二次振搗、分層澆筑的方法，并隨時排除混凝土表面積水，做好混凝土澆筑期間的養護工作，進而為混凝土后期養護和使用打下基礎。同時要采取合理措施對混凝土表面進行覆蓋保溫，降低熱量和水分散發速度，進而降低內外溫差。

3.5 大體積混凝土的施工養護

在每次完成澆筑的12h內采取適當措施對其表面進行排除積水和保溫處理，確保混凝土表面的濕度和溫度符合技術要求，以此減少因混凝土收縮及溫度引發的裂縫問題。混凝土在養護期間，要隨時注意外界環境溫度對混凝土的影響，應根據環境溫度的不同，采取合理的養護措施。如外界溫度低于5℃時，嚴禁對混凝土進行澆水保濕，通常采用蓄熱法或暖棚養護法來實現混凝土的溫度控制。在對混凝土進行覆蓋保溫保濕處理時，要確保將整個混凝土完全覆蓋，同時要注意避免操作時引起混凝土的污染和破壞。混凝土的養護工作要安排專人負責，確保養護時間符合相關技術規定。

4 結語

大體積混凝土施工一個綜合工程，不僅要保證技術規范，還要實現有效的人員管理和現場管理，并且其管理過程是一個動態的過程。因此為確保大體積混凝土施工質量滿足工程的發展和需要，施工企業要不斷引進先進技術，加強具體施工過程中的大體積混凝土施工管理，優化施工工藝，努力提高施工人員的綜合素質和整體素質，不斷總結實踐過程中的經驗和不足，為提高建筑工程質量和耐久性提供保證。