大體積混凝土施工技術在建筑工程中的應用

摘 要：大體積混凝土施工技術在工程實踐當中得到了廣泛的運用，文章將以此作為研究的切入點分析其結構特點以及施工流程，分別針對溫度控制、設計配合比、攪拌與澆筑等不同階段分析技術的運用情況，在工程實際的基礎之上，論證其中的施工要點以供參考。

關鍵詞：房屋建筑，大體積混凝土，施工技術

引言

經濟的高速發展為建筑工程技術創新帶來了更多的動力，同時拓展了大體積混凝土技術在工程實踐當中的運用，保障了施工的效率和質量。為優化大體積混凝土施工技術在工程實踐當中的運用，文章從實踐角度論證具體的應用方案，這對建筑工程的質量保障具有深遠意義。

一、大體積混凝土技術

（一）結構特點

第一，體積結構大，技術在運用過程當中需要面對整體厚實的施工現狀。第二，澆筑過程中需要的混凝土數量極大。為保證工程施工的質量，必須高度重視大體積混凝土的強度管控，需要根據施工縫來進行質量控制完成澆筑工作。第三，養護過程需要做好溫度管控，如果溫度在25℃，裂縫產生的概率更高，同時也無法完全排出水化熱。面對這一情況，需由施工技術人員進行分析，采用有效措施達到預防效果。

（二）基本內容

建筑材料和建筑工藝是影響工程質量的關鍵因素，從材料和工藝兩重角度入手，最大限度地保證最終的施工效果。大體積混凝土施工技術中涉及的內容眾多，為此需要根據需求完成調配工作，重點關注澆筑、運輸以及養護等不同的環節，所以在施工前期就需要根據工程需求準備相應的器具、材料以及施工技術。材料是影響工程效果的關鍵因素，需要對供應單位的澆灌申請以及委托書進行全面檢查，確保具備相應的施工資質，完成現場檢查之后才能夠進入到澆筑程序。混凝土配合比是影響工程質量的關鍵因素，為此需要在理論基礎之上完成計算以及調配工作，保證其強度符合要求。為了減少成本支出，需要對水泥用量進行有效管控，降低水化熱的現象，澆筑過程中可采取分層澆筑方法，同時采用泵送方式來完成現場施工，要求養護階段則需要從保濕法和保溫法角度進行運用，能夠避免干縮裂縫的產生。大體積混凝土技術要求嚴格、涉及內容廣泛，對現場施工操作有更高要求。

（三）具體流程

大體積混凝土施工技術在實踐當中的運用復雜性高，執行過程呈現出動態特點。從應用的角度來看，為了保證施工安全和可靠，必須嚴格按照大體積混凝土應用程序執行相關操作，施工前期需要對工程現狀進行全面分析，了解結構設計，掌握的條件，同時還需要對大量的資料進行梳理，了解環境變化情況，綜合分析力學指標，在理論研究的基礎之上，根據建筑結構應力來制定科學的施工方案，嚴格把控各項指標數值，保證工程設計的合理性。同時需要做好溫度檢測，根據溫度完成相關參數的調整，然后對其進行嚴格控制。進入后期則需要細致分析結構、溫度應力變化等信息，制定科學合理的溫度控制方案，而且在施工時需要對各項信息技術進行科學運用，以此來達到裂縫控制的效果。

二、大體積混凝土施工技術在建筑工程中的應用

（一）設計配合比

混凝土的配比是影響工程質量的關鍵因素，為此需要嚴格把控大體積混凝土的配比工作。工程實踐時，需要根據材料需求對其進行科學配置，包括水泥量、外加劑、摻合劑等，水泥可以采用低于實際的水泥用量，以此來達到水熱化的緩解。抗壓強度是配置水泥當中的關鍵所在，混凝土配置之前首先需要完成試驗，然后再確定最終的使用量。配置過程中需要根據工程需求進行科學實驗，以此來選擇最好的施工條件和方案。重點關注水泥化熱量的最大溫度差，通過測量計算最大溫差收縮應力。抗拉強度達標之后，還需要選擇針對性的施工工藝，調整水化熱的溫度，確保其配比性能更加符合工程需求。

（二）溫度控制

加強混凝土的溫度控制，做好溫度應力分析。如果混凝土內外部存在較大的溫差，就容易造成裂縫問題，所以需要通過水泥水化熱、水泥添加量等一系列的措施來減少內外部過大的溫差。在室外溫度較高的情況下，可以通過深井水的運用來降低拌和時期的水的溫度。為了避免溫度快速升高，還可以采用其他的施工技術進行緩解，澆筑前預埋鋼管、澆筑過程采用逐層澆筑、采用循環冷卻方法，達到降溫效果，當然還需要重點關注裂縫的預防。

（三）攪拌與澆筑工作

大體積混凝土施工技術在房屋建筑工程當中得到了廣泛的運用，為了保證最終的工程效果，必須嚴格控制攪拌工作以及控制投放量。技術在運用過程當中需要進行長時間的攪拌，各種粉煤灰等物質在實踐當中的運用會降低水泥添加劑的使用。所以攪拌操作期間需要嚴格控制攪拌時間，不能超過半個小時。投放量的控制也非常重要，可以由專人進行監管，確保混凝土的配比科學。澆筑過程是影響工程質量的關鍵，所以在施工期間可以采用逐層施工方法完成一層，再進入下一層的澆筑。科學選用振搗器等，嚴格按照標準實施各項操作，保證混凝土澆筑的效果，提高施工的效率。

（四）對施工質量進行控制

影響大體積混凝土施工技術的因素多種多樣，所以需要做好質量控制，分別從振搗方式、澆筑方式等不同的角度做好處理，根據不同位置采取不同的振搗操作，刮平混凝土表面之后，還需要用碎石覆蓋其上，澆筑過程中可采用移層方式。泌水處理時需要控制混凝土的質量，以此來降低裂縫問題的產生，同時還需要處理下部的浮漿，保證表面的密度。

（五）混凝土養護

施工完成之后需要進入到養護程序，養護工作的開展將影響大體積混凝土施工的結構完整性以及最終的性能。所以需要根據施工現場嚴格控制養護管理環節，完成澆筑之后需要進行壓平處理，通過灑水、覆膜等不同的操作措施對濕度進行嚴格把控，溫度會對工程效果產生很大的影響，為此需要密切關注溫度變化情況，采用合理的養護措施，如有必要可以對養護程序進行適當的調整，從而保證最終的施工質量和效果。

三、實例分析

（一）工程概況

某工程為地下室項目，地下結構為兩層和一層，基礎底板采用了大體積混凝土施工技術，最大澆筑厚度在4.8m，最大澆筑量為7200m3。

（二）對大體積混凝土原材料質量要求

根據工程需求確定了混凝土的性質，采用c60混凝土，下面將結合工程實踐，對其中所涉及的原材料情況進行詳細分析。

1.水泥

根據混凝土的強度，可以將其分為早期強度和后期強度兩大類，為了使其強度符合規定要求，需要嚴格按照高強度混凝土配置要求進行配置，保持混凝土質量穩定，同時嚴格管控凝結時間和期齡強度，通過外加劑的使用提高整體的配適性。常規細度水泥在運用過程當中很難滿足高強度混凝土的配置要求，需要對其進行二次模型，以此來保證強度達標，項目中采用長距離泵送方法，完成高強度混凝土輸送，并且在市場情況的考量之下選擇了P.O.42.5硅酸鹽水泥。

2.砂

砂需要采用穩定性強、清潔度高且卵石含量少的，細度模數在2.5～2.8之間。

3.碎石

碎石是否符合要求可以從表面判斷，粗糙且富有棱角，那么就能夠增強攪拌過程當中的摩擦力，在高強混凝土選擇時就可以采用此類碎石。粗骨料強度以及高強混凝土強度兩者之間直接關聯，同時也對碎石要求更高，可以采用質地堅硬表面粗糙的碎石，保證其抗壓強度大于兩倍混凝土強度，經過綜合分析之后，本次項目采用高硬度花崗巖質地的碎石。同時對碎石的粒徑進行嚴格把控，保持在25mm之間，確保孔隙率達標。本次項目所采用的碎石分為兩大類，分別是5mm～10mm以及10mm～25mm粒級碎石。

4.外加劑

為了提高混凝土的整體性能，可以適當地采用添加劑，添加劑主要分為兩大類，分別是普通減水劑和高效減水劑，如何對其進行選用則需要根據工程需求進行判斷，本次項目采用了聚羧酸KJ-JS型減水劑。

5.粉煤灰

作為混凝土的重要組成部分，粉煤灰活性強，具有很好的填充效果，通過粉煤灰的運用能夠讓結構更加緊密，而且本身并不具備很高的吸附性，能夠保證混凝土的流動特性，改善硬化之后的強度，本次項目最終決定采用電廠的F類Ⅰ級粉煤灰。

6.礦粉

粒化高爐礦渣粉能夠對高強混凝土的性能進行有效的改善，以此來保證硬化之后的強度，經過綜合分析之后，本次項目采用了S95級礦粉。

7.拌和水

拌和水如果含有很多的氯離子，必然會對鋼筋產生一定的腐蝕作用，所以在自來水選擇的時候需要降低氯離子含量。

（三）混凝土澆筑施工要點

1.混凝土澆筑

根據施工情況將澆筑的方案總結為“平面分塊，斜面分層”。施工過程中采用“循環退打、一次到頂”的施工方法，考慮到大體積混凝土澆筑當中涉及的用量較多，為此可以采用混凝土泵均勻后退布料。如果澆筑過程中出現局部壓力過大的情況就會弱化，結構的安全性位置需要讓布料更加的均勻，以免出現布料集中的情況。振搗過程需要重點關注其密實度，項目中可采用三臺插入式振搗器，分別在澆筑前、中、后三個位置完成布置，保證混凝土澆筑的密實性達標。受到工期問題的影響，混凝土澆筑很有可能涉及夜間施工，如果光照不足會影響混凝土的施工質量，為此需要增加照明燈光，保證夜間施工的條件符合要求，插入式振搗需要高度重視工作方法，插點布置均勻，同時采用快插慢拔方法完成一個面的插點工作之后需要均勻順序移動。同時對單次移動距離進行嚴格控制，保持在振搗范圍的1.5倍之內。完成澆筑工作之后，就需要對其表面進行處理，刮平以后保持混凝土設計標高，然后通過木抹子進行壓平處理，最后覆蓋塑料布，避免出現表面損失過多而造成的開裂。

2.混凝土泌水處理

泌水率指的是混凝土拌和物含水量之比，能夠對混凝土質量進行有效衡量。考慮到大體積混凝土在澆筑過程中存在較多的泌水情況，為了及時排出多余的水分，需要設置排水溝系統，并且直接連接現場排水溝。同時結合水量需求，采用吸水高壓泵進行運作，排除現場的積水。

3.混凝土表面處理

混凝土的施工必須嚴格按照設計標高執行，完成振搗工作之后，需對表面進行刮平處理，以此來保證整體的美觀性和施工質量。澆筑2小時～3小時之后，準備木屑對混凝土表面進行打磨，提高整體的光亮度，達到裂縫預防的效果。

4.底板混凝土防裂及養護措施

裂縫是混凝土施工當中的客觀問題，為了避免裂縫的產生，需要對不同部位的溫度進行全面監測，掌握水化熱的規律。如果水化熱較大，可以通過加冰塊、放置冷凝管等不同的方式來減少水化熱強度，達到控制溫度的效果，減少收縮裂縫產生的概率。

（四）溫控措施

1.底板混凝土防裂及養護措施

溫度是影響混凝土裂縫問題的關鍵所在，為此需要保持內外部分差處在合理范疇之內，如何對原材料以及配比進行選擇也非常重要，根據項目工程經驗可以將混凝土的原材料配比進行如下展現：

2.底板混凝土水化熱溫度監測

溫度會對混凝土澆筑產生很大的影響，如果天氣較為炎熱就需要避免施工，由于本次項目施工時間處于秋季，所以溫度整體較高，需要采取一定的物理降溫措施，通過加入冰塊、低溫水等來達到降溫的效果。入模時間需要避開中午，避免陽光直曬，否則將會影響最終的澆筑效果，當然也可以設置遮陰網，控制混凝土入模情況。為了做好澆筑過程中的溫度控制，必須制定嚴格的施工計劃。

結論

本次項目針對高層建筑高強度混凝土原材料性能進行了分析，并結合工程實踐對不同成分的基本參數進行了探討，指出混凝土澆筑當中存在各種風險問題，只有做好澆筑、振搗、養護等不同的環節，才能夠避免施工裂縫減少水化熱的產生，希望此次研究能夠為其他工程提供參考。

參考文獻：

[1]耿鳴山，林爾姬，呂建兵，等.大體積混凝土承臺的水化熱分析及溫控研究[J].混凝土，2021（09）：50-55.

[2]李仁強，牌立芳，吳紅剛，等.異形大體積混凝土水化熱研究及仿真分析[J].科學技術與工程，2021，21（24）：10452-10460.

作者簡介：張強壯（1991-），男，漢族，安徽固鎮人，本科，工程師，研究方向：建筑工程。