房屋建筑工程大體積混凝土結構施工技術分析

杜祥成，徐雅倩 ，賈利艷

（1.河南盛鼎建設集團有限公司，鄭州450000 2.河南省第一建筑工程集團有限責任公司，鄭州450000 3.河南天宜會計師事務所，鄭州450000）

1 前言

建筑工程快速發展，大規模建筑物眾多，在施工中很多企業都面臨著大體積混凝土結構施工技術難題。由于大體積混凝土結構龐大，加上其固有的特性，導致施工期間常由于不當操作而引起開裂等問題。大體積混凝土施工一方面依賴于現代化施工技術，另一方面依賴于完善規范的施工操作。為此，在施工期間，必須加強對施工技術體系的完善，并嚴格按照規范標準進行施工操作，才能夠避免施工質量良莠不齊問題的發生，保證大體積混凝土結構強度，從而全面提升大體積混凝土的結構施工質量和效益，促進建筑工程的質量目標實現。

2 房屋建筑工程大體積混凝土結構的施工技術

2.1 混凝土制備

首先，做好原材料選材工作，根據工程建設要求來設定骨料、水泥、拌合水等原材料的性能指標要求。如選擇中砂與連續級配砂石作為細骨料和粗骨料，選用礦渣粉與粉煤灰作為摻合料，使用不含雜質與酸堿度適中的自來水或清潔天然水作為拌合水。同時，考慮到大體積混凝土有著水化熱釋放集中的特性，為控制混凝土內表溫差，應選用礦渣硅酸鹽水泥、火山質硅酸鹽水泥等低水化熱品種的水泥。其次，根據以往施工經驗并借鑒同類項目經驗來制定混凝土配合比方案，明確標注水泥、骨料等原材料的用量，并基于配合比方案開展混凝土試拌作業，對比混凝土性能指標要求與試樣檢測報告，從而調整方案內容，計算原材料的最佳用量，必要時調整原料品種[1]。

例如，為強化混凝土抗裂性能，可選擇采取增加水泥漿含量來提升極限拉伸值、使用紙漿廢液作為減水劑、額外摻用加氣劑的措施。最后，做好混凝土攪拌工作，預先檢查原材料含水率與狀態，對含水率不達標的材料進行翻曬晾干或澆水潤濕處理，篩除原料中夾雜的腐殖土等雜質，待準備工作完畢后，使用計量秤將原料計量稱重，用量誤差不得超過±1%，依次向料倉倒入原材料加水攪拌，并在摻入膨脹劑與引氣劑等材料時適當延長攪拌時間。此外，為改善混凝土攪拌效果，在現場氣溫較低時，應采取水汽加熱或是電加熱技術，設置蒸汽爐、電拌熱帶、電控設備等裝置，用于提升原材料與所攪拌混凝土溫度，避免材料在低溫條件下出現凍結、攪拌不均、損失過多抗壓強度的問題。

2.2 模板施工

首先，在模板支設環節，預先開展定位放線作業，標記模板安裝位置與標高，全面檢查模板板材與配件的觀感質量，對輕微彎曲的板材進行矯正處理。待準備工作完成后，按順序搭設配套支撐結構、安裝板材與連接配件，形成穩固狀態下的模板結構，重復檢查模板水平度、標高、垂直度是否達標，開展模板承載性與穩定性驗算工作，必要時采取額外加固措施，避免在后續混凝土澆筑、振搗環節出現模板傾斜失穩、變形扭曲問題。

隨后，清理模板壁面附著灰塵污漬與內部積水，對壁面缺陷不平部位進行修補處理，在壁面上均勻涂刷脫模劑，在混凝土澆筑前檢查脫模劑是否剝落，對剝落處進行二次涂刷。最后，掌握梁模、柱模、剪力墻支模等類型模板的標準做法，例如，在支設梁底模板時，在跨度達到4m 時對其進行起拱處理，將起拱高度保持在梁跨度2/1000 左右即可，依次對主梁與次梁開展起拱作業[2]。

其次，在混凝土現澆完畢后，定期檢測試塊強度，在試塊強度達標后即可開展拆模作業，需要根據構件類型、尺寸來設定混凝土強度要求，如在懸臂構件強度達到100%后開展拆模作業，在強度達到75%后拆除長度不超過8m 的梁模板，在混凝土強度達到1N/mm2 后拆除非承重部位側模板。同時，遵循后支先拆、先支后拆順序，優先拆除非承重部位的后支設模板，最后拆除承重部位的先支設模板，并在拆模完畢后再拆除配套的快拆支架結構[3]。

2.3 混凝土澆筑

大體積混凝土澆筑過程中，首先，檢查混凝土狀態與溫度，將離析狀態的混凝土進行重新攪拌處理，要求混凝土入模溫度不得超過28℃，必要時采取拌合小冰塊等溫控措施，避免受入模溫度影響導致混凝土溫升值超過45℃。其次，考慮到大體積混凝土現澆作業時間較長，為避免形成施工冷縫或破壞結構完整性，應采取分段、分層澆筑方式，根據混凝土橫截面積來設定分段數量，在泵送與非泵送混凝土時將分層厚度保持在0.5m 內與0.3m 內，同步開展混凝土澆筑與振搗作業，在混凝土初凝前完成上下混凝土層的銜接處理。最后，明確混凝土澆筑順序，選擇澆筑起始點。例如，在澆筑板體混凝土時，自一端向另一端延伸澆筑混凝土，在坡度條件下一次完成到頂澆筑作業，將混凝土層厚度保持在0.5m 內，使所澆筑混凝土在重力作用下斜向流動。

2.4 混凝土振搗

在混凝土振搗環節，首先，優先采取機械振搗方式，遵循“快插慢拔”原則，按照并列或是交錯順序開展振搗作業，將插點間距保持在300-400mm 內，控制振搗棒插入下層混凝土表面5-10cm 處，將各處振點的留振時間保持在25s 左右，待混凝土表面無氣泡持續冒出并泛出灰漿后即可拔出振搗棒。其次，嚴格控制振搗棒、預埋件與模板壁面的安全間隔距離，避免因振搗棒插入過深而造成預埋件移位、模板變形扭曲和混凝土漏漿。最后，在混凝土澆筑完畢與接近初凝狀態時，分別開展一次振搗與二次振搗作業，在混凝土振搗完畢與表面水分析出后開展一次抹壓與二次抹壓作業。二次振搗起到克服一次振搗水分、消除結構微孔、提高結構強度的作用，二次抹壓起到消除非結構性表面裂縫、改善混凝土觀感質量的作用[4]。

2.5 混凝土養護

首先，做好保濕養護作業，在混凝土表面覆蓋塑料薄膜來阻擋水分逸散，定期在表面淋灑水分，澆水養護頻率與單次灑水量視養護環境空氣濕度與混凝土表面水分蒸發速度而定，避免混凝土因處于干濕交替狀態而形成裂縫。其次，做好保溫養護作業，在混凝土四周包裹棉簾，在表面覆蓋保溫材料，預先在澆筑區域埋設水管路與感溫探頭，持續觀測混凝土表面、內部與養護環境溫度。必要時在水管路中循環流通冷卻水體，或是在現場搭設暖棚與使用暖風機，從而將混凝土內表溫差控制在25℃內，將養護環境溫度維持在5℃及以上。

3 房屋建筑工程大體積混凝土結構施工技術的注意事項

3.1 溫度應力控制

由于大體積混凝土有著水化熱釋放集中、內部升溫快的特征，在混凝土現澆與凝結硬化期間，因內外溫差過大與內部升溫速度過快，將會形成較大的溫度應力，在溫度應力超出混凝土抗拉強度時形成溫度裂縫，破壞混凝土結構完整性。因此，為預防溫度裂縫形成，在應用大體積混凝土技術時，必須采取溫度應力控制措施，具體措施包括調整水泥摻量、控制澆筑溫度、成型保溫。其中，調整水泥摻量措施為：在配合比方案中適當減少水泥材料用量，從而起到降低水化熱、控制混凝土內表溫差與溫度應力的作用。但水泥用量的調整會對混凝土強度造成影響，還有可能出現泌水現象，應額外采取摻入減水劑的措施來解決此類衍生問題。控制澆筑溫度措施為：采取預先在砂石材料堆置區域搭設遮陽擋棚、混凝土攪拌前使用冷卻水淋灑骨料、開展混凝土夜間澆筑作業等措施來控制混凝土出機溫度和入模溫度，以此來滿足《混凝土結構工程施工及驗收規范》（GB50204-92）要求，盡可能將大體積混凝土澆筑溫度控制在28℃以內。而成型保溫措施為：在混凝土凝結硬化期間，對內部采取循環冷卻水的降溫措施，對混凝土表面采取定時噴澆熱水、覆蓋保溫材料與設置碘鎢燈的措施來維持表面溫度，人為控制混凝土散熱過程[5]。

3.2 模板變形控制

在大體積混凝土澆筑、振搗期間，受混凝土振動力、沖刷力與側壓力等多重作用影響，有可能出現模板變形扭曲問題，由此引發混凝土漏漿、混凝土麻面等一系列問題。

同時，在出現混凝土澆筑速度過快、振搗棒插入深度過大等不當操作行為時，也可能出現模板變形問題。針對于此，在大體積混凝土施工期間，必須采取模板變形控制措施，首先，對模板底部地基進行夯實整平處理，采取防水措施，必要時在底部額外鋪設長墊木或型鋼材料，以此來保持地基干燥狀態，避免因地基承受過大荷載、浸水泡軟后出現不均勻沉降、下陷與體積膨脹情況。其次，對于跨度在4m 及以上的梁、板等類型構件，提前將混凝土模板設計為拱起形狀，根據設計要求進行起拱處理，在無明確設計要求時將起拱高度保持在構件跨度1/1000-3/1000 范圍內。再次，在模板支設完畢后，全面檢查模板質量與結構狀態，如果模板穩定性與承載性能不足，則采取模板上部設置臨時撐頭、安裝拉桿與斜撐件、梁底安裝背楞等措施來加固模板結構。最后，在使用木模板與膠合模板等類型模板時，考慮到這類模板有著遇水膨脹變形的特征，在模板檢驗完畢后，必須及時開展混凝土澆筑作業，在雨雪氣候下搭設遮雨擋棚，或是在室內開展混凝土現澆作業。

3.3 混凝土溫度控制

混凝土結構施工階段，溫度對混凝土結構質有著關鍵性作用，因此，要做好混凝土結構施工階段溫度控制工作，實時監督結構內溫度和結構表面溫度，避免溫度應力過高產生裂縫。在施工階段要想從根源上控制混凝土結構溫度，需從材料配比方面進行監督管理，通過不斷調節比例，或是在混凝土材料中加入粉煤灰，從而減少結構內溫度，達到提升結構密度的目的，確保混凝土結構能夠達到預期強度。在開展混凝土結構建設時，應不斷監測施工現場溫度和濕度以及風力。與此同時，在開展混凝土澆筑時，要盡量選擇溫度較高的天氣進行混凝土澆筑，也可以通過控制澆筑厚度的形式做到溫度調節。當施工現場外界環境溫度較低時，要及時采取保暖措施，保障混凝土表面溫度與內部溫度差在合理范圍內。

在混凝土結構凝結硬化后，要對整體結構進行養護，保持結構表面含水量，避免出現干縮性裂縫。大部分混凝土結構需要澆水養護，施工人員需要在混凝土結構覆蓋土工布，并且在一定時間內對結構進行養護，以保障混凝土結構強度能夠達到預期。結構養護工作對于混凝土質量將產生直接影響，結構養護也是混凝土結構施工過程中最為重要的步驟，施工人員要給予充分的重視，保障養護工作的合理性。

3.4 修補結構質量缺陷部位

在大體積混凝土施工期間，受到工藝技術、人為操作、材料等多種因素影響，偶爾出現混凝土裂縫、蜂窩麻面、缺棱掉角等質量通病，不僅削弱了混凝土結構性能，還破壞了混凝土結構完整性與觀感質量。因此，在混凝土拆模完畢后，必須全面檢查混凝土結構狀態與外觀質量，標記各處質量缺陷部位，采取相應修補措施。例如，對于混凝土裂縫部位，可采取表面處理法、填充法與灌漿法，表面處理法是清理裂縫表面后均勻涂抹修補膠與纖維織物，用于處理寬度在0.2mm 內的網狀裂縫；填充法是在裂縫部位進行開槽處理后嵌入柔性止水材料并封閉裂縫表面，用于處理大寬度混凝土裂縫；灌漿法是在裂縫內部高壓注入水泥漿或環氧樹脂材料來封堵裂縫，用于處理混凝土結構性裂縫問題。

4 結論

綜上所述，為適應全新施工環境，滿足房屋建筑施工需要，對大體積混凝土結構技術的研究是極其必要的，這也是提升施工水平的重要舉措。因此，房屋建筑工程施工中必須加對大體積混凝土技術的重視，技術人員必須嚴格按照規范操作，掌握技術操作要點，并根據不同環節的質量要求，嚴格控制各施工環節質量，重點關注施工注意事項，為工程建設質量提供技術保障。