建筑工程大體積混凝土施工技術要點

戴聞斌

上海材九科技有限公司 上海 200090

應用大體積混凝土施工技術時，應當積極引入現代化工藝及材料，以便進一步保障工程竣工后的質量。施工實踐中，需以建筑工程施工技術特點為根據，對大體積混凝土技術施工要點展開綜合評估，以混凝土質量作為施工中的關注重點，尤其做好混凝土堅固度檢驗及壽命預測等工作，盡可能規避施工中可能出現的裂縫，降低建筑工程質量受到的影響，保證工程目標按質按期完成。

1 工程概況

虹口區提籃橋街道HK314-05#地塊綜合開發項目位于上海市虹口區提籃橋街道，東起東余杭路，西靠周家嘴路，北起通州路，南到新建路。該工程由中國建筑第八工程局有限公司施工，基礎底板總計方量約11000m3，基坑平均厚度2.7m，計劃一次澆搗，混凝土強度等級為R60C40P10。

2 大體積混凝土施工特征

大體積混凝土表示幾何尺寸不小于1m實體結構的混凝土。工程施工建設中應用大體積混凝土施工技術，可以大幅降低溫度應力變化帶來的影響，同時在規避內外溫差變化導致混凝土出現裂縫方面也能產生可觀的作用，能為混凝土結構提供保障[1]。大體積混凝土施工，相比普通混凝土施工而言，表現出的特征包含：一是較高的施工標準。大體積混凝土施工標準要求更高，特別是應用于高層建筑箱體結構中，需要全面落實施工縫的防范工作，以便為結構質量提供保障。二是相對較大的體積，存在突出的水熱化現象。體積較大的大體積混凝土結構中，其內部有較多的水熱化反應，熱量散失效果不強，混凝土內外溫差變化情況出現概率更大，此時混凝土結構應力也會產生變化，從而引起裂縫問題。所以，作業實踐中，應合理選擇施工技術，做好裂縫問題的防范工作，為施工作業開展有序性提供保障。

3 大體積混凝土施工技術要點

3.1 完善配合比設計方案

大體積混凝土施工中，需要合理控制材料配比，妥善把控水泥、砂骨等材料摻加量，以原材料性能為根據，結合實際使用強度要求設計配合比，科學確定摻加順序，見表1。首先，嚴格控制水泥用量和用水量，盡可能規避混凝土水熱化問題的發生，減少混凝土出現裂縫的概率。通過反復試驗、調配水泥用量，確定最佳用量配比[2]。同時，施工人員需要嚴格落實混凝土抗壓性能等特性的檢測工作，反復測驗配比，保證配比與各環節基本需求相契合。其次，施工人員在水泥凝結后需要對可能出現在后續環節中的收縮變形問題予以重視，避免混凝土裂縫的產生。該過程中，應以實際情況為根據，合理添加適量膨脹劑。

表1 混凝土材料配合比

3.2 施工原材料質量控制

大體積混凝土施工中，應當選擇適宜的原材料，在施工前聯系攪拌站為混凝土連貫性供應提供保障，避免后續施工的有序開展受影響。試配混凝土時，選擇的施工原材料是以低熱水泥、中熱水泥、微膨脹水泥或較小收縮性水泥為主。通過合理選擇施工材料，往往能夠大幅提升大體積混凝土施工質量[3]。同時，在確定施工原材料時，需要合理選擇外加劑。通過適量外加劑的添加，能夠使混凝土特性得到改善，并減少使用的混凝土量及混凝土溫度變化，延緩出現溫度峰值的時間，并降低水化熱釋放速度。通過適量粉煤灰的摻入，不僅有利于混凝土特性的改善，同時能夠減少水泥使用量，從而減少水化熱。值得一提的是，粉煤灰添加后，混凝土早期強度會降低。通過UEA補償收縮混凝土的使用，摻入U型混凝土膨脹劑（水泥總量的10%～12%），可滿足建筑工程超長結構無縫施工要求。外加劑選擇中，有著多元化、高要求的規范與標準，需充分考慮大體積混凝土具體應用的位置特點等多方面影響因素，確保所選外加劑科學、適用。

大體積混凝土施工中涉及使用的材料，需通過質量監督體系認證合格，以免由于材料質量不達標從而降低工程質量。在綜合考慮工程實際情況的前提下，確定所用混凝土原材料為：水泥，采用強度等級為42.5的普通硅酸鹽水泥。并按現行的國家標準《硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥》（GB175-2007）進行驗收；粉煤灰，采用Ⅱ級粉煤灰，并按現行國家標準《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》（GB1596-2017）進行驗收[4]。外加劑，采用301聚羧酸系泵送劑，其質量必須符合現行國家標準《混凝土外加劑》（GB8076-2008）的規定；水，自來水。礦粉，采用S95粒化高爐礦渣微粉，并按現行國家標準《混凝土和砂漿用粒化高爐礦渣微粉》（GB/T18046-2017）進行驗收；黃砂，采用中砂，細度模數不小于2.3，含泥量小于2%，其他指標按《普通混凝土用砂質量標準及檢驗方法》（JGJ52—2006）的要求進行驗收；碎石，采用5～25mm碎石，碎石含泥量小于1%，其他指標按《普通混凝土用碎石或卵石質量標準及檢驗方法》（JGJ52-2006）的要求進行驗收。

在施工中，需參照表2所示嚴格把控溫度差值，通過有效控制處理溫度應力，規避砼結構的裂縫問題，減少發生裂縫的可能性，保障施工整體質量。

表2 混凝土溫度控制

3.3 優化澆筑施工方案設計

大體積混凝土澆筑施工質量控制管理中，需要按照下述流程進行：一是加強攤鋪厚度控制。施工中應用大體積混凝土澆筑施工技術時，以連續澆筑或推移式分層澆筑為主。針對可能出現的混凝土結構裂縫問題，需做好混凝土攤鋪厚度的控制，保證攤鋪厚度與工程施工基本要求相符合。混凝土輸送所用方式確定為泵送，控制攤鋪厚度在600mm左右；混凝土輸送若為其他方式，可控制攤鋪厚度在400mm左右[5]。二是加強混凝土攪拌流程控制，摻入適量的摻和料。大體積混凝土澆筑施工中，針對水泥用量少的問題可選擇摻和料摻入的方式解決。一般情況下，所用摻和料多以礦粉、粉煤灰為主，此類外摻料能夠顯著的降低混凝土水化熱，減少出現裂縫的概率。在大體積混凝土澆筑前，先通過試驗確認級配，試拌過程中在規范標準允許的前提下，盡可能的增加摻和料比例，延緩混凝土凝結時間，降低水化熱。此外，為確保混凝土品行優良，在攪拌過程中需要合理把控時間，特別是外加劑摻入后，攪拌時間至少要確保在30秒左右。三是混凝土澆筑施工控制。以對應的規范標準為根據，對整體施工節奏加以把控。在完成第一層澆筑后，以混凝土結構狀態為根據，在第一層初凝前合理、適時開展第二層澆筑作業，保證澆筑規范性與連續性，盡可能規避可能出現的混凝土結構裂縫問題。值得一提的是，大體積混凝土澆筑施工中，所選澆筑方式無論為哪一種，都必須做好各個澆筑層間隔時間的控制，具體需結合專業試驗確定間隔時間參數。四是妥善處理水平施工縫。大體積混凝土澆筑施工中，分層澆筑是基礎環節之一，該作業具備較強的專業性和較高的技術操作難度系數，如果無法妥善處理水平施工縫，必然會出現質量安全隱患。基于此，施工技術人員在作業實踐中需要做好基層表面的清理工作，清除建筑垃圾、浮漿等，細致觀察粗骨料狀態，保證表面均勻露出。結合水壓作用進行混凝土表面清理工作，保證多余污垢排除干凈，為后續澆筑施工提供有利條件。同時，要維持混凝土表面濕潤。

3.4 混凝土泌水處理

混凝土泵送施工階段，可能有上涌的泌水、浮漿情況出現，并沿表面向坑底流動。基于此，工程施工中，需聚焦側模底部進行排水孔的預留，方便泌水的排放，可使用海綿進行局部少量泌水的吸附處理。同時，混凝土表面泌水會跟隨混凝土不斷推進向前，混凝土大坡面與頂端接近時，改變混凝土澆筑方向，即從頂部往回澆筑，與原斜坡相交構成集水坑，水會流至集水坑處，此時結合軟軸泵即可完成泌水抽排。

3.5 混凝土振搗、表面處理與養護

振搗混凝土時需要參照密實平整的要求進行。澆筑前，落實插入式振搗器的配置，以混凝土自然形成的流淌坡度為根據，從前、中、后三部分出發進行振動器的布置。夜間施工中，做好照明工作，保證光線能使人員觀察底層鋼筋[6]。振搗混凝土時，應當上下抽動振搗棒，均勻振動混凝土上下，每次振搗結束后要保證混凝土表面平整、均勻，不得有顯著沉落和氣泡的情況產生。振搗作業中，振搗器需要與管道、鋼筋和預埋件保持足夠的距離，避免彼此間碰撞。

澆筑振搗大體積混凝土后，其會有厚度一定的水泥漿出現在結構表面，此時需結合“兩次振搗、兩次抹面、三壓三平”的處理方式，振搗間隔維持15～25s的時間。在澆筑混凝土到達標高位置時，結合平板振動擠密實振搗，采取長刮尺刮平處理后，混凝土初凝前展開二次鐵滾重復兩次碾壓、滾平，并結合鐵板進行一次平整。混凝土終凝前，用磨光機進行最后一次搓平。

大體積混凝土養護中，通常采取保濕法、保溫法。保溫法表示通過對混凝土結構表面溫度的控制，降低溫度梯度，促使混凝土溫度應力系數比抗拉應力系數更低，可對結構裂縫進行預防。保濕法則是營造相對潮濕的環境，在處理表面脫水問題方面效果突出，可減少結構干縮裂縫出現的可能性。終凝硬化前，通過澆水養護混凝土并覆蓋表面，保證混凝土維持一定的濕潤度。為促進水泥水化熱反應速度的提升，使混凝土結構強度更強，在完成澆筑作業后24h內，實施覆蓋澆水[7]。養護中，若溫度處于恒定時，后續拆模作業中，需控制內外溫度保持在25℃以下，強度不得低于75%，保證混凝土結構抗裂性較高。

4 大體積混凝土施工的注意事項

4.1 嚴格保障質量

①各供應單位生產前應安排一次檢查，務使整個生產系統處于完好狀態，尤其要對攪拌樓稱量系統的計量精度作一次檢查，合格后方可投產。②嚴格把好原材料質量關，做到不合格的材料不使用。③外加劑儲存池必須標明品種，嚴防混用，使用時每班應復測濃度，做好記錄。④混凝土質量控制.一是每班應在檢查原材料質量后，主任工程師或技術負責人確認混凝土配合比，在配合比輸入電腦后須復核審定；二是混凝土坍落度要求，考慮到路程上及泵送過程中的坍損，故應將混凝土出泵坍落度控制在120±30mm，按規定批量檢測；三是混凝土抗壓強度試塊組數按相關要求制作。四是生產攪拌站按要求制作混凝土抗滲試塊，到齡期后及時進行抗滲試驗[8]。⑤值班人員應及時掌握天氣變化情況，作為值班職責之一，遇突變情況應及時向有關領導匯報，做好應急準備，采取措施合理安排工作。⑥認真做好砂、石材料堆場的清理工作，認真檢查材料堆場的排水系統，防止積水影響生產。⑦由上海建工材料工程有限公司第九分公司生產運作部主任負責混凝土供應令的簽發，主任工程師核實并確保混凝土配合比的準確性。

4.2 落實安全生產

①供應單位分管安全的領導必須對本單位生產工藝各個環節的安全設施（包括配電間、電線、開關、設備、車輛等）組織一次全面檢查，發現不安全因素及時整改，確保整個生產過程中不發生任何安全事故。②各供應單位在分管安全領導的領導下，組成安全領導小組，分班執勤，嚴格監督檢查并執行各項安全制度。③各單位生產前須對工地道路進行勘察，組織專人逐一向駕駛員、泵車工等有關人員交底。④專職安全員在班前要對駕駛員進行安全行車交底工作，交底內容：作業環境、當天氣候情況、行車路線，提醒駕駛員注意事故多發地段和注意事項，進入施工現場聽從指揮佩戴安全帽。

5 結語

綜上所述，大體積混凝土施工中，面向混凝土拌合物和易性及施工過程提出一系列更高的要求。為保證大體積混凝土施工質量符合相關標準，在施工實踐中需要高度重視原材料的選擇、配合比的確定等，熟練把握各施工環節的工作流程。以施工實際情況為根據，合理改進施工工藝，通過先進施工設備工具的應用，立足于多個角度妥善落實混凝土裂縫防控工作。同時，要優化澆筑施工方案設計，做好混凝土泌水處理、振搗、表面處理與養護等工作，圍繞施工整個過程全面開展監督管理工作，嚴格保障質量，促進大體積混凝土施工技術應有價值作用的充分體現，從而為工程施工質量及安全提供可靠的保障。