現(xiàn)代房屋建筑工程中大體積混凝土施工技術(shù)的應用分析

文｜云浮市廣建工程建設(shè)有限公司 易志偉

一、引言

新時期我國城鄉(xiāng)建設(shè)規(guī)模不斷擴大，大量新型房屋建筑工程投資建設(shè)，為城鄉(xiāng)居民提供良好的物質(zhì)基礎(chǔ)。大體積混凝土施工不斷成為我國現(xiàn)代房屋建筑工程中的重要技術(shù)應用環(huán)節(jié)，混凝土施工質(zhì)量優(yōu)劣直接影響到建筑工程整體結(jié)構(gòu)的正常使用壽命。因此，在現(xiàn)代房屋建筑工程大體積混凝土施工實施溫度、振搗、養(yǎng)護等一系列技術(shù)措施控制手段，在復雜的環(huán)境中有效實現(xiàn)大體積混凝土質(zhì)量控制。

二、大體積混凝土技術(shù)自身特點

大體積混凝土施工技術(shù)具有規(guī)格體積尺寸大、單次連續(xù)澆筑混凝土數(shù)量多、柱梁交接處鋼筋密度高、瞬時混凝土內(nèi)部溫度升溫快等技術(shù)特點，澆筑混凝土后對內(nèi)部溫度散熱技術(shù)要求高，內(nèi)部中心溫度與外表溫度差值不應超過25℃，一旦溫度散熱不及時大體積混凝土極易出現(xiàn)貫穿裂縫直接影響到結(jié)構(gòu)的安全性。因此，大體積混凝土后續(xù)保養(yǎng)措施要求跟蹤管理到位。

三、房屋建筑工程大體積混凝土施工應用要點

下面以揭陽市榕城區(qū)中部片區(qū)棚戶區(qū)改造項目（一期）地塊二為例說明大體積混凝土施工應用主要技術(shù)要點。

1.工程概況

揭陽市榕城區(qū)中部片區(qū)棚戶區(qū)改造項目（一期）地塊二，7#棟、8#、9#棟等3棟均為30 層住宅樓，其他為裙房商鋪，社區(qū)配套用房等，地上30 層，地下2 層，總建筑面積65686.31m2，建筑總高度95.5m，最大板厚180mm，標準層層高3m，采用框架、剪力墻等結(jié)構(gòu)形式，采用樁基礎(chǔ)，結(jié)構(gòu)安全等級為二級，抗震等級為二級。剪力墻、柱、框架梁、主梁、次梁混凝土強度等級C30-C50，樓板、梯板、梯柱混凝土強度等級C30。地上結(jié)構(gòu)梁：200×500mm、250×700mm、200×1500mm、200×900m等。地下結(jié)構(gòu)梁：350×700mm、300×1500mm、300×800mm 等。地上結(jié)構(gòu)板厚100-150mm；地下結(jié)構(gòu)板厚：底板500mm，頂板180mm（加腋430mm）、其他150mm（加腋350mm）。

2.大體積混凝土施工重難點分析

大體積混凝土施工時間恰逢夏季，大體積混凝土溫度控制是施工重點，控制大體積混凝土表面裂縫、結(jié)構(gòu)裂縫是施工技術(shù)難點。施工前制定詳細的大體積混凝土施工的溫控方案和運輸、澆筑、養(yǎng)護的技術(shù)措施。在本工程中負一層層高度為5.55m，地上首層層高5.4m，地下室外墻厚400-600mm，剪力墻（多為異形剪力墻）厚200-900mm 不等，矩形柱截面250×700mm、450×700mm、450×500mm、600×600mm 等。

地下室混凝土結(jié)構(gòu)板厚度達500mm，地下結(jié)構(gòu)施工面積達到16576.43m2、體積比較大、水化熱非常高、溫度變化大，很容易出現(xiàn)表面裂縫甚至結(jié)構(gòu)裂縫，地下室范圍底板及每層地下室結(jié)構(gòu)按設(shè)計圖紙的后澆帶劃分3 個施工段，每個施工區(qū)組織2 個大班組組織流水施工，抓好底板大體積混凝土的施工質(zhì)量控制，以及控制好大體積承臺砼的入模布料的均勻度。

3.大體積混凝土澆筑前準備工作

（1）科學實施混凝土配合比和選擇合格原材料

混凝土澆筑前對配合比設(shè)計，提前試配十分重要。本工程使用礦物減水效果好、高性能摻合料結(jié)合的超高性能混凝土，通過高性能微礦物粉和超塑化劑共同實現(xiàn)減水效果。在實驗室配合比中實現(xiàn)混凝土符合設(shè)計要求強度基礎(chǔ)上減少水泥使用量?？刂剖褂弥猩暗谋壤土阶匀贿B續(xù)級配石子可以達到增強混凝土可泵性、減少泌水、降低用水量，避免干燥收縮情形出現(xiàn)。針對大體積混凝土在快速溫度變化情況下易出現(xiàn)收縮裂縫情況，摻入10%左右的低堿性UEA 微膨脹劑來降低收縮應力的產(chǎn)生，控制水泥使用量能大大降低水化熱產(chǎn)生的高溫。

（2）澆筑前的人員準備工作

配備施工經(jīng)驗豐富的混凝土施工班組、電工、雜工、施工員，編制《大體積混凝土工程施工質(zhì)量技術(shù)交底卡》，夏季混凝土作業(yè)制定大體積混凝土施工的溫控方案和措施，由技術(shù)管理人員對混凝土作業(yè)隊伍實施班前大體積混凝土施工技術(shù)、質(zhì)量、安全交底工作，對現(xiàn)場澆筑時間、位置、順序、方向、注意事項、板柱梁的長寬高、流水作業(yè)進行詳細說明，交底完畢后參與人員簽字存檔，對人員接續(xù)施工提前實施合理安排。

（3）現(xiàn)場準備工作

派木工檢查事先安裝在側(cè)模的保溫板、薄膜及麻袋保溫層是否完整，使用大功率“吸塵器”清理模板上垃圾、雜物。對照設(shè)計圖紙檢查模板內(nèi)鋼筋綁扎、預埋件位置、防水混凝土穿墻管道鋼板止水環(huán)是否準確，安裝混凝土內(nèi)部測溫元件按規(guī)范要求固定，養(yǎng)護使用的塑料薄膜、麻袋配備足夠數(shù)量并存放現(xiàn)場指定位置。配套使用全站儀、經(jīng)緯儀、激光鉛垂儀嚴密監(jiān)測混凝土結(jié)構(gòu)的標高、軸線、垂直度、結(jié)構(gòu)外皮線、預留洞位置保持同一垂線上。

（4）澆筑機械準備

要保證澆筑過程連續(xù)性必須確保機械使用的正常，大體積混凝土澆筑時間長，使用大型機械多，本工程應用大型機械主要有車載泵、汽車泵、布料機、塔吊、柴油發(fā)電機組等，編制大型機械設(shè)備運輸、進場方案,澆筑前派專業(yè)機械維護人員進行檢查，制定應急備用機械方案。提前關(guān)注供電部門停電公告，配備熟練專業(yè)電工全程跟蹤電力供應情況，以免減少機械故障、電力中斷情況影響正常澆筑。

4.大體積混凝土運輸

本工程使用商品混凝土，對混凝土需求量在澆筑前精確計算梁、板、柱大體積混凝土數(shù)量，計算不同標號之間商品混凝土供應運輸車輛實際需求。針對澆筑混凝土初凝時間要求與商品混凝土生產(chǎn)廠家對配合比添加合適的外加劑以達到不同區(qū)域大體積混凝土減水、緩凝施工需求。澆筑時提前與生產(chǎn)廠家溝通，科學調(diào)度安排足夠數(shù)量的運輸車輛，供應不同標號混凝土車輛做好醒目標記。由于城鄉(xiāng)道路車輛不斷增加容易在上下班高峰期出現(xiàn)塞車情況，需設(shè)計合理的水泥泵車運輸路線和減少高峰時段行駛時間。進場混凝土泵車由現(xiàn)場派專人檢查混凝土檢測報告確認無誤后再實施澆筑，澆筑時如發(fā)現(xiàn)明顯異常情況立即停止作業(yè)，采取緊急技術(shù)應對措施避免出現(xiàn)大面積返工處理情況。

5.大體積混凝土現(xiàn)場澆筑

大體積混凝土施工時間段恰逢夏季，需要采取多種形式降溫措施控制混凝土溫度。在混凝土出機前的降溫措施主要有：選擇混凝土供應商前要求對方必須搭設(shè)砂石堆場的遮陽裝置，對砂、石進料前溫度進行合理降溫，選擇足夠噴射水霧進行砂石降溫手段。

混凝土泵車運輸?shù)竭_現(xiàn)場后，要保證大體積混凝土泵送管道通暢，布料機正常運轉(zhuǎn)、布料均勻程度對混凝土澆筑后產(chǎn)生是否易出現(xiàn)裂縫的質(zhì)量問題產(chǎn)生直接影響，控制好布料機在指定澆筑區(qū)域均勻出料十分重要。

利用預埋的測溫芯片裝置對混凝土入模前后溫度進行對比監(jiān)測，監(jiān)測大體積混凝土內(nèi)部溫度不超過60℃，混凝土內(nèi)部中心與表面溫差、混凝土表面與外部環(huán)境的溫差不超過25℃。

針對地下室混凝土底板厚500mm，施工面積16576.43m2產(chǎn)生大量水化熱情形，要有效控制大體積混凝土溫度產(chǎn)生應力作用出現(xiàn)裂縫的情形，采取混凝土內(nèi)部預埋冷卻循環(huán)水管（圖1）和鋪蓋棉氈進行后期養(yǎng)護聯(lián)合降溫的形式來控制溫度產(chǎn)生的收縮應力。

圖1 降溫冷卻水管

技術(shù)人員制定降溫鋼管預埋施工方案，采用鋼筋作業(yè)、鋼支架、鋼管焊接安裝穿插施工方式進行。大體積混凝土底板降溫管選擇DN40 鋼管，內(nèi)部走向呈“幾”字形分成多個回路（圖2），鋼管通過角碼焊接固定在內(nèi)部鋼筋支架上，內(nèi)部回路鋼管水路進出設(shè)置閥門，以便控制不同回路之間的降溫速度。通過測溫芯片反饋記錄統(tǒng)計，進水口溫度平均值為26.5℃，出水口溫度平均值為30.5℃，混凝土內(nèi)外溫差值平均值為22.5℃，達到良好的降溫效果。

圖2 預埋降溫管回路路線圖

6.混凝土振搗控制

大體積混凝土厚度大，特別是地下室底板厚達500mm，需要實施分區(qū)、分層、分段澆筑和振搗，控制澆筑厚度200-300mm 等待初凝沉降一段時間再澆筑上一層。選擇經(jīng)驗豐富的混凝土工使用插入式振搗棒，插入混凝土時間在10～20s 之間直至不產(chǎn)生氣泡為止。在分層振搗過程中注意振搗器不能碰撞內(nèi)部鋼筋、止水帶、預埋管等構(gòu)件，對預埋構(gòu)件集中部位采用同強度等級細石砼澆筑并振搗密實，插入距離不超過自身半徑1.5 倍范圍，均衡振搗同時避免少振、漏振，振搗后多余的混凝土表面浮漿可導入臨時集泥坑中再及時統(tǒng)一清理。

由于大體積混凝土厚度非常大，分層澆筑后在初凝前1-4h 選擇適當?shù)臅r間對易出現(xiàn)泌水、空隙等部位實施二次振搗，以增強內(nèi)部混凝土密實度減少結(jié)構(gòu)裂縫的產(chǎn)生。

7.大體積混凝土保溫養(yǎng)護

大體積混凝土主要時間段夏季，高溫天氣下實施嚴格的保溫、保濕措施非常重要，針對本工程特點內(nèi)部通入降溫管進行冷卻外，養(yǎng)護時采用蓋棉氈澆水保濕養(yǎng)護結(jié)合定期測溫形式實施控制溫度，減少水分在高溫天氣中的蒸發(fā)導致內(nèi)部發(fā)生裂縫情況。

四、結(jié)語

當前我國建筑工程行業(yè)得到飛速發(fā)展，離不開大量工程技術(shù)推廣及創(chuàng)新應用，大體積混凝土施工作為現(xiàn)代房屋建筑工程重要技術(shù)應用之一，控制混凝土結(jié)構(gòu)受到溫度變化產(chǎn)生應力收縮裂縫是關(guān)鍵所在，需要從原材料、配合比、運輸、泵送、澆筑、振搗、養(yǎng)護、控溫等環(huán)節(jié)全過程嚴格控制，才能保證大體積混凝土施工質(zhì)量，滿足建筑結(jié)構(gòu)的安全性、耐久性的要求，不斷提升現(xiàn)代房屋建筑工程施工技術(shù)應用水平。