大體積混凝土結構施工技術在建筑中的應用

呂海坤

（山東華邦建設集團有限公司， 山東 濰坊 262500）

1 大體積混凝土概述

大體積混凝土已經十分廣泛地應用于建筑工程中。大體積混凝土有著便捷的操作過程，隨著建筑工程建設規模不斷擴大，其應用會得到進一步推廣，尤其是建筑基礎設施中，更能夠發揮出大體積混凝土結構的優勢。但是在具體實踐中，大體積混凝土自身有著較高的體積和重量，有著相對較高的施工難度，有著較大的厚度，只有確保施工工藝流程科學合理，穩定連續地完成澆筑工作，并且合理使用添加劑、合理配置原材料，才能保證大體積混凝土澆筑的質量。在完成澆筑作業后，自然環境、自身結構等因素的影響還會導致大體積混凝土結構出現不同類型的問題，比如內部聚集大量水化熱，無法及時釋放出來，導致在固化過程中混凝土溫度升高過快，產生嚴重的水分流失問題，引發干縮裂縫，威脅大體積混凝土整體結構質量。又如大體積混凝土內外溫差過大，導致內外體積變化不同，發生溫度裂縫。施工技術人員只有科學地制定處理方案，加強日常管理維護才能保證大體積混凝土施工質量，才能盡量避免發生建筑物裂縫[1]。

2 大體積混凝土的特點及常見問題

2.1 大體積混凝土的特點

相比于常規混凝土施工，大體積混凝土施工技術有著更加嚴格的要求，并且有著普通混凝土不具備的一些特點。比如大體積混凝土有著較大的體積，相對較大的建筑厚度，需要耗費更多的水泥，缺乏足夠的抗滲性和耐久性，有著更加明顯的水化熱現象，容易受到溫度的影響，加上大體積混凝土包含的物質不同，大大增加了施工技術難度系數，如果沒有合理控制工藝流程，會對建筑物整體質量產生嚴重威脅。

2.2 施工存在的問題

大體積混凝土比例設計不合理、原材料質量不合格、交貨時間不確定等都是常見的大體積混凝土建筑建設中的問題。如果沒有合理解決這些問題，很容易在施工中引發裂縫等病害，對后續建筑施工一系列活動產生不良影響。混凝土比例配置合理性直接關系最終混凝土硬化程度，所以，技術人員需要在前期充分做好混凝土比例控制，合理配比混凝土材料。當前大體積混凝土結構施工中仍然存在十分突出的原材料質量問題，如果使用了劣質原材料會導致施工質量降低，無法充分發揮出大體積混凝土結構的價值。一方面，會導致混凝土結構穩定性降低，另一方面，會破壞其他材料，加重大體積混凝土澆筑使用問題。同時，機械設備運轉情況也會從一定程度上影響大體積混凝土結構建設質量，如果在大體積混凝土結構施工過程中機械設備出現了故障問題，中斷施工，不但會損失大量材料，影響結構整體質量，還可能引發安全事故問題。

3 大體積混凝土施工技術要點

3.1 混凝土配合比設計思路及優化

集中輸送混凝土材料，將混凝土早期水泥水化熱盡量控制好，以免升溫過高出現不同程度的問題。可以按照如下方式配置混凝土原材料的水泥用量：大體積混凝土按照≤350kg/m3的標準控制水泥用量，按照35%控制外摻料粉煤灰。較大面積的承臺澆筑所用混凝土對泵送性能有著較高的要求，對其擴展性和坍損性有著較強的要求，通常擴展度至少為60cm，90min無坍損，4h坍損不大于3cm，按照160mm～200mm控制坍落度，按照至少20h控制初凝時間。在混凝土運輸前，要合理規劃運輸路線，盡量選擇平坦、短途的運輸路線，將運輸時間盡量縮短。如果當地氣候溫度較低還要做好保溫措施[2]。

3.2 澆筑施工

為了保證大體積混凝土施工作業順利完成，需要提前編制施工計劃，做好分層澆筑。在規模較小的建設項目中適合選用分層澆筑施工技術，按照從下到上的原則完成混凝土澆筑作業。如果選用分段澆筑方法同樣需要提前制定澆筑計劃，在表面積較小、厚度值處于中等規模的建筑項目中適合應用分段澆筑方法。無論使用何種澆筑方法，在具體實踐中都容易受到多方面因素的影響，比如施工現場、設備、機械等。分段澆筑方法在大規模建筑項目中并不適用。技術人員在具體施工中要按照工程實際需求規劃施工方案，按照從下到上的原則逐步、分段完成施工作業。大型建筑工程項目表面積和體積通常比規定標準值超出數倍，技術人員在開展大規模建筑項目混凝土澆筑方案制定中，要充分做好每個施工細節的控制，按照混凝土邊坡的高距比為1:3的標準進行嚴格控制[3]。

分層澆筑法是大體積混凝土澆筑優先選用的方法。在泵送混凝土過程中，通常按照不超過50cm的標準控制每層澆筑厚度。如果采用的是非泵送方式，可以按照不超過30cm的標準控制每層澆筑厚度。在具體實踐中，要根據混凝土澆筑溫度要求做好施工縫隙合理設置，安裝好預埋件，做好鋼筋施工等作業，盡量將施工縫設置合理。技術人員還要注意嚴格控制混凝土一次澆筑長度，避免內部水化熱集聚過多發生干縮裂縫、溫度裂縫，要盡量將大體積混凝土溫度應力減小，科學準確地計算混凝土工程量，做好施工工序的合理安排[4]。

應當加強監督大體積混凝土施工過程，提高混凝土澆筑作業質量。首先，要明確混凝土運輸到現場的具體時間，提前安排好人員、設備、現場交通等條件，保證混凝土材料到場后能夠快速進行澆筑作業。其次，要嚴格控制混凝土坍落度，確定是否存在離析等質量問題。在澆筑過程中，技術人員要注意觀察混凝土材料的質量，確定是否存在結塊等不良問題。如果發現質量問題，要暫停施工，排除不良材料。在下層混凝土凝固前及時澆筑，避免發生斷層。最后，要堅持連續性原則，盡量避免中途暫停施工，如果不得不暫停作業，要注意在混凝土凝固前繼續澆筑，并且充分振搗，保證上下層能夠充分融合，不會發生縫隙[5]（見圖1）。

圖1 大體積混凝土分層澆筑示意圖

3.3 振搗

分層振搗是大體積混凝土施工常用振搗方式，通常采用人工和振搗設備結合的方法。工作人員要堅持快插慢拔原則，嚴格控制振搗點間距，加強處理混凝土表面，做好泌水處理等維度的嚴格控制，做好混凝土表面的科學覆蓋，盡量避免出現混凝土裂縫問題。通常工作人員要按照400mm的標準控制振動棒的移動間距，當表面不再下沉并輕微出現泛漿現象表明振搗充分。要用刮桿刮干凈混凝土表面，并且在混凝土上方撒布25mm粒徑的碎石，用木模將混凝土表面拍實[6]（見圖2）。

圖2 混凝土振搗

3.4 溫度控制

大體積混凝土結構施工質量從很大程度上受到混凝土溫度變化的影響，如果混凝土澆筑溫度比設計誤差標注超出那么會導致裂縫出現的概率大大增加，進而降低大體積混凝土結構的質量安全。為此，技術人員在澆筑混凝土結構之前要對混凝土結構溫度進行嚴格地監測。當工作人員發現混凝土內部溫度比設計標注超出可以采用灑水降溫等方式進行處理，比如常用的霧化法在控制混凝土自身溫度的同時不會導致混凝土整體性能改變，能夠實現混凝土自身溫度的合理控制。如果人工進行溫度控制，那么要注意關注是否出現超冷或者冷卻速度過快的問題。技術人員要注意控制大體積混凝土的冷卻梯度，避免過快冷卻影響水泥膠體水化度、強度。為了進一步加強監測混凝土溫度，可以合理布置測溫孔，比較混凝土內部和大氣溫度情況，并且準確地記錄。

3.5 做好養護處理

在完成大體積混凝土澆筑工作后技術人員要加強關注混凝土表面溫濕度情況，充分做好養護工作。在溫度方面，要重點控制內外溫差，避免溫差過大、降溫不均勻導致出現表面裂縫。在具體養護過程中，還要結合天氣等具體情況做好濕度控制，如果處于干燥的環境中要重點做好保濕處理，比如覆蓋塑料薄膜。在拆模前，技術人員要監測大體積混凝土結構的強度，在達到設計強度70%以上后方可拆除模板。在完成拆模后，還要繼續為期約7d的養護作業。

3.6 工序優化

大體積混凝土施工有著較大難度，需要注意的細節較多，在具體工藝流程控制中，技術人員要注意加強細節優化，避免出現質量安全隱患。澆筑工藝、泌水工藝、振搗工藝、表面處理工藝等都是大體積混凝土施工技術中的重點。如果在具體實踐中采用的是分塊分段澆筑方法，要充分做好澆筑方案的制定和優化。同時，技術人員還要加強新技術、新材料的應用。比如可以積極應用混凝土養護劑，提高混凝土養護效果，提升建筑產品整體質量。

4 結束語

總之，大體積混凝土已經廣泛地應用于建筑行業當中，為了進一步優化施工效率和質量，要注意充分做好工藝優化，提高技術水平，加強細節控制，采取有效的措施提升大體積混凝土的施工效果。