關于房屋建筑大體積混凝土施工技術的研究

商燁青

（衡水濱湖新區(qū)城鄉(xiāng)建設局，河北衡水 053000）

1 引言

大體積混凝土工程中水泥用量較大，存在比較突出的水泥水化熱問題，因此，對施工技術有嚴格的要求，整體結構質(zhì)量也更大。在房屋建筑大體積混凝土施工環(huán)節(jié)，需要做好結構和質(zhì)量的控制，對照工程施工各個環(huán)節(jié)的特點，對一些常見的質(zhì)量問題（如裂縫等）進行防范和控制，以保障大體積混凝土的施工質(zhì)量[1]。

2 大體積混凝土的特點

在GB 50496—2018《大體積混凝土施工標準》中，將結構實體的最小幾何尺寸不小于1 m 的大體量混凝土，或者預計會因為混凝土中膠凝材料水化熱和收縮引發(fā)有害裂縫的混凝土稱為大體積混凝土。大體積混凝土一般被用于高層建筑基礎或者大型設備基礎結構施工中，相比較一般的混凝土結構，大體積混凝土結構體積較大，即使是最小斷面，在任意方向上的尺寸也可以達到0.8 m 以上。但是，較小的表面系數(shù)使大體積混凝土中水泥的水化熱釋放集中，內(nèi)部溫度升高較快，而當混凝土結構的內(nèi)外溫差較大時，會導致結構開裂問題，影響結構性能及其正常使用。因此，在大體積混凝土施工中，應做好有效的施工質(zhì)量管理工作，保證其施工質(zhì)量。

3 大體積混凝土影響因素

3.1 結構影響因素

大體積混凝土中，結構影響因素有很多。主要包括以下3 個因素：

1）混凝土收縮因素，混凝土凝結過程中，超過80%的水分會直接蒸發(fā)，剩余的20%會參與到水化作用中，最終形成結晶水。水分在蒸發(fā)時，會導致混凝土結構體積收縮，而混凝土體積的變化可能帶來裂縫問題。

2）溫差因素，當外部溫度過低時，內(nèi)外溫差會導致混凝土結構的形態(tài)發(fā)生變化，對于大體積混凝土而言，因為體量巨大，散熱性差，內(nèi)部溫度經(jīng)常會維持在60～65 ℃，在澆筑完成后的3～5 d 就會達到最高溫度，而當溫度應力超出混凝土結構的承受極限后，就會引發(fā)結構開裂的問題。

3）地基變形因素，大體積混凝土本身有著較大的抗壓強度，受拉力作用較小，而當建筑基礎變形時，大體積混凝土結構的外部約束會對其結構收縮變形產(chǎn)生相應的阻礙，同樣會導致裂縫的產(chǎn)生。

3.2 質(zhì)量影響因素

大體積混凝土質(zhì)量的影響因素有很多，如材料因素、配比設計、混凝土拌和以及運輸澆筑等。混凝土的構成材料包括水泥、骨料、水和外加劑，材料的質(zhì)量會對混凝土結構的最終質(zhì)量產(chǎn)生直接影響，必須做好嚴格把控。同時，大體積混凝土對各種材料拌和的均勻性有十分嚴格的要求，施工人員需要依照試驗得到最佳配比，并對混凝土中各種材料的用量以及拌和時間進行控制，這樣才能更好地保證大體積混凝土的施工質(zhì)量。另外，在混凝土澆筑前，需要架設相應的模板體系，技術人員需要對模板進行科學的規(guī)劃設計，保證其合理性，為混凝土的澆筑和養(yǎng)護提供可靠支撐[2]。

4 房屋建筑大體積混凝土施工技術

4.1 明確構造要求

結合大體積混凝土的特點，在施工過程中，需要對構造要求進行明確，做好裂縫的預防工作。具體來講：

1）應進一步提升大體積混凝土結構的抗拉強度，對其約束力進行有效控制。在房屋建筑工程進行施工建設時，拉力材料的選擇應關注其抗拉強度，同時，采用低水化熱水泥，添加纖維材料，比較常見的材料有金屬纖維或者有機纖維等，通過對這些材料的合理添加來提高大體積混凝土結構的抗拉強度。

2）應做好施工環(huán)境溫度的嚴格控制，將溫度應力引發(fā)的影響考慮在內(nèi)，采取有效措施進行應對。在房屋建筑施工中，大體積混凝土溫度應力的控制方法有2 種，分別是蓄水法和覆蓋法，其基本原理都是通過對混凝土內(nèi)部聚集熱量的控制，實現(xiàn)混凝土結構內(nèi)外溫度平衡，縮小溫度差，減少溫度裂縫產(chǎn)生。

4.2 做好材料選配

材料的質(zhì)量對大體積混凝土的施工質(zhì)量影響巨大，因此，在房屋建筑大體積混凝土的施工環(huán)節(jié)，必須高度重視材料的選配工作，尤其需要注意對水泥和骨料的質(zhì)量控制。

1)水泥質(zhì)量控制，一般情況下，大體積混凝土選擇的水泥都是中熱或者低熱水泥，這樣能夠?qū)炷聊Y產(chǎn)生的水化熱進行有效控制。同時，應適當減少水泥用量，通過粉煤灰替代等方式，對混凝土的黏塑性進行改善。

2)骨料質(zhì)量控制，包括對粗骨料和細骨料質(zhì)量控制。在房屋建筑中，粗骨料的粒徑應該控制在5～40 mm，含沙量不能超過1%，細骨料則應選擇中粗砂，含泥量不超過2%，通過這樣的方式，能夠促進混凝土整體抗拉強度的提高。

3)在房屋建筑工程中，還應結合工程的實際情況，經(jīng)由相應的試驗確定混凝土最佳配比，嚴格依照配比下料，為了保證混凝土配置質(zhì)量，還應對稱量系統(tǒng)和攪拌系統(tǒng)進行定期校驗，及時糾正存在的誤差[3]。

以某高層房屋建筑為例，地面高度達到了100.2 m，分層32 層，整體采用了框架剪力墻結構，地面1 層和2 層為商業(yè)門面房，地下室高度為4.2 m。考慮工程整體的自重較大，對基礎的穩(wěn)定性和可靠性提出了嚴格要求。在基礎設計中，采用了大體積混凝土結構，水泥用量為280～300 kg/m3，砂率在40%～50%。依照工程的特點以及相應的試驗，確定了混凝土的類型、稠度以及性能，并且結合攪拌機的類型對最佳攪拌時間進行了明確，使混凝土的整體性能可以達到最優(yōu)。

4.3 重視澆筑振搗

大體積混凝土澆筑環(huán)節(jié)，需要保證其整體的完整性，主要采用分層澆筑的方式來對縫隙進行消除。在無法一次性澆筑完成的情況下，需要先做好基礎建設，然后才能進行混凝土澆筑，同時，在澆筑過程中需要嚴格控制混凝土的膨脹和收縮問題，做好必要的防范工作。現(xiàn)代房屋建筑以高層建筑為主，一般采用的都是多重框架結構，要求施工人員做好水平和垂直方向上混凝土澆筑層次的合理劃分，保證混凝土施工質(zhì)量。另外，在混凝土澆筑過程中，需要做好全程溫度控制，確保混凝土的最高澆筑溫度不超過30 ℃[4]。

混凝土振搗需要充分考慮坍落度，可以將澆筑的坡度設置為1∶6，以確保澆筑施工順利進行，同時，必須結合實際情況選擇恰當?shù)恼駬v方式，將相鄰振搗點的距離控制在約50 cm，位于結構邊緣的振搗點需要與模板保持約20 cm 的距離。若鋼筋密度過大，可以采用斜向振搗的方式來避免對鋼筋節(jié)點的損壞。

混凝土澆筑時應盡量擴大澆筑工作面，放慢澆筑速度和減少澆筑厚度，以保證混凝土在澆筑中有一定的散熱機會。澆筑后的混凝土在初凝前，需要進行二次振搗，以排除混凝土因泌水在粗骨料、水平鋼筋下部生成的水分和空隙，提高混凝土與鋼筋的握裹力，增加混凝土的密實度，防止因混凝土沉落而出現(xiàn)裂縫，減少內(nèi)部微裂。二次振搗的時間是將運轉(zhuǎn)著的振動棒以其自身的重力逐漸插入混凝土中進行振搗，振動棒在小心拔出時混凝土仍能自行閉合，而不會在混凝土中留下空隙的時候。

4.4 做好養(yǎng)護工作

混凝土的養(yǎng)護包括了保溫保濕2 個方面的內(nèi)容，夏季可以選擇蓄水養(yǎng)護，配合塑料薄膜提升養(yǎng)護效果；冬季可以哦采用夾心保溫，搭配草簾提升保溫能力。

5 結語

大體積混凝土在房屋建筑中有著廣泛的應用，其施工技術相較于一般混凝土結構施工技術更加復雜，需要施工人員做好相應的質(zhì)量控制，保證大體積混凝土結構的施工質(zhì)量，為房屋建筑的發(fā)展提供可靠支撐。