大體積混凝土結構施工技術在土木工程建筑中的實踐探析

文｜中建交通建設集團有限公司 劉向梅｜中建八局軌道交通建設有限公司 王克強

在土木工程建筑行業，隨著大體積混凝土結構施工技術的廣泛應用，已經基本形成了完善的技術體系，包括混凝土配比、澆筑技術、混凝土振搗技術以及養護技術等等，都有嚴格的要求，施工質量得到了一定保障。大體積混凝土結構施工技術的應用，有效提升了建筑整體質量，延長了建筑使用壽命，對于推動土木工程建筑行業的發展起到了積極作用。但是鑒于在施工施工過程中遇到的混凝土裂縫、施工工藝復雜等問題，仍需要對大體積混凝土結構施工技術進行研究分析，以有效保障施工質量。

1.工程概況

某商場建筑面積為26499m2，建筑高度45.88m，共計14 層，其中地下2 層，地上12 層，地下部分設計為框架剪力墻結構，地上部分設計為框架核心筒結構。基礎底板的厚度設計為1500mm，抗滲等級P8，混凝土強度為C40，基坑底板標高-14.57m。項目基礎底板部分擬采用大體積混凝土結構施工技術，澆筑施工方案擬采用斜面分層澆筑，由防水層向上澆筑，每層澆筑厚度500mm。

2.大體積混凝土結構施工技術概述

2.1 概述

大體積混凝土結構施工技術是目前土木工程建筑施工中比較常用的施工技術之一，同時也被廣泛應用于水利工程、大型設備的基礎部分等施工中。按照《大體積混凝土施工標準》的相關規定，大體積混凝土指的是混凝土結構尺寸不低于1m 的混凝土結構，或者是預測受膠凝材料的水化影響會導致混凝土產生有害裂縫的混凝土結構均稱之為大體積混凝土。總的來說，大體積混凝土最突出的點整就是體積大，同時由于水化熱會集中釋放，因此，混凝土結構內部溫度會快速升高，易出現溫度裂縫，整體施工難度較大，對于施工質量的要求更高。

2.2 特征

大體積混凝土施工技術的特征可以總結為以下幾點：一是影響因素較多，與普通混凝土結構澆筑施工不同，大體積混凝土結構的施工工藝更為復雜，各項標準更為嚴格。在施工過程中，不僅要考慮材料、施工方案、施工技術等因素的影響，同時也要綜合考量環境因素的影響，否則可能會影響到施工質量。二是施工工藝復雜，大體積混凝土結構施工技術由于需要考慮如何有效解決混凝土裂縫問題，包括溫度裂縫、收縮裂縫等等，不僅在澆筑施工技術方面比較復雜，同時對于混凝土養護技術的要求較高。三是導致混凝土裂縫的因素比較復雜，包括水泥的水化熱、混凝土收縮變形、氣溫變化以及約束條件，這些因素均可能導致混凝土產生裂縫。

3.施工方案設計

3.1 設計機理

在本項目中，基本施工材料選擇添加了ZY 膨脹劑的補償收縮混凝土，按照設計要求，在施工過程中，將項目基礎底板部分進行分塊，利用后澆帶將底板分為4 部分，分別構成4 個獨立澆筑單元，同時在每塊中利用膨脹加強帶再將其分為4 部分，這樣就將基礎底板部分整體分為16 部分。在澆筑前，需要在墻板、頂板以及頂板相同部位預留加強帶與后澆帶，方法和底板一致。在膨脹加強帶設計為2m，在邊緣部分需要采用鐵絲網以及鋼筋進行加固，以免混凝土流入。澆筑施工時，需要先澆筑加強帶外部分，澆筑到膨脹加強帶時，由于膨脹作用的影響，混凝土強度可能會降低，因此，需要提高混凝土強度等級。

3.2 補償收縮混凝土的依據

按照《混凝土外加劑應用技術規范》中的相關要求，混凝土產生的自應力在0.2～0.7MPa 的稱之為補償收縮混凝土。在實際施工過程中，為準確測試限制膨脹率，在實驗室進行了監測試驗，試驗結果證明添加ZY 膨脹劑可以使混凝土獲得膨脹性，其大小與添加量有直接關系。

3.3 混凝土配合比設計

水泥選用普通的硅酸鹽水泥；砂子選擇長江中砂，密度為2.65g/cm3，細度模數2.6～2.8，松散密度為1420kg/cm3，含泥量不超過3%，緊密密度為15401420kg/cm3；石子選擇湖州石子，含泥量不超過3%，粒徑5～32mm，壓碎指標為8%～9.7%；膨脹劑選擇ZY 膨脹劑；選用粉煤灰作為減水劑。

4.大體積混凝土結構施工技術在土木工程建筑中的施工要點

4.1 混凝土配比

在大體積混凝土結構澆筑施工過程中，混凝土是基礎材料，也是使用量最大的材料，因此，混凝土的配比極為關鍵，會直接影響到澆筑施工質量，導致混凝土結構出現裂縫，影響其使用壽命。在項目施工過程中，首先要強化材料管理，包括水泥、砂子、石子以及添加劑等，要確保各項材料符合設計要求，材料入場前要做好相關抽檢工作，防止不合格材料進入施工場地。其次關于混凝土配合比，在實際施工前，需要在實驗室進行嚴格測試，確保混凝土的強度可以達到設計要求，添加劑的使用符合《混凝土外加劑應用技術規范》中的相關要求。

4.2 混凝土澆筑施工

混凝土澆筑施工是大體積混凝土結構施工技術的關鍵性環節，澆筑施工質量與工程整體質量密切相關，在本項目中采用的是斜面分層澆筑的模式，澆筑施工過程中具體需要注意以下幾方面：（1）混凝土入模溫度不超過28℃，同時在入模溫度的基礎上澆注體溫度上升幅度不超過45℃；（2）由于本項目在澆筑混凝土時采用的是泵送的方式，因此每層的澆筑厚度不宜超過500mm；（3）混凝土水平施工縫不僅要符合工程設計要求，同時也要滿足澆筑施工過程當中溫度裂縫的控制要求，并且需要綜合考量預埋管件、鋼筋施工以及混凝土供應能力等多方面因素；（4）在澆筑施工過程中，要對定位筋、受力鋼筋以及預埋構件等采取一定的保護措施，避免造成變形以及位移，影響工程質量；（5）施工過程中，若遇到寒冷、高溫以及雨雪等異常天氣，需要采取相應的防護措施，保障施工質量。

4.3 溫度控制

大體積混凝土結構施工過程中，溫度裂縫是最為常見的裂縫形式之一，因此，必須要采取合理的溫度控制措施，尤其當外界溫度相對較高時，必須要做好預冷工作，降低混凝土結構內外部溫差，控制溫度應力。在本項目施工中，對保溫層采取了覆蓋保護措施，有效控制了溫度應力，這種方式操作比較簡單，不需要投入較高成本，且對于防止出現溫度裂縫具有良好的效果。

4.4 混凝土養護

在大體積混凝土結構澆筑施工過程中，混凝土養護是關鍵性的環節，會直接影響到混凝土結構強度以及穩定性，良好的養護可以提升混凝土極限拉伸強度，防止出現裂縫。關于大體積混凝土的養護，需要注意以下幾方面：（1）大體積混凝土澆筑施工結束后，除了需要按照常規混凝土結構進行養護之外，還需要按照溫度控制的要求采取保溫養護措施；（2）大體積混凝土澆筑結束后，需要適當延長拆模的時間，具體拆模的時間應按照溫度控制的要求決定；（3）注意控制混凝土表面熱擴散，控制溫度梯度，避免混凝土表現出現裂縫；（4）適當延長散熱的時間，利用混凝土材料松弛特性，使因溫差導致的拉應力低于混凝土抗拉強度，避免混凝土結構出現貫穿裂縫。

結語

綜上所述，大體積混凝土結構施工技術作為目前建筑行業普遍采用的技術之一，適用范圍較廣，在施工準備階段，要制定科學合理的施工方案，合理設計混凝土配合比；在實際施工階段，要注意嚴格執行施工操作規范，做好溫度控制以及養護措施，重點預防混凝土裂縫的出現，有效保障施工質量。