大體積混凝土施工技術在房屋建筑工程中的運用

郝曉龍

（甘肅機械化建設工程有限公司，蘭州 730060）

1 引言

目前， 房屋建筑工程施工中常應用大體積混凝土施工技術，為充分發揮技術優勢，需要對大體積混凝土施工相關技術進行深入研究。 大體積混凝土施工技術應用中涉及的施工工藝較多， 要求相關施工單位及技術人員嚴格把控混凝土結構的施工質量，把控好各環節施工要點，確保整體施工過程符合相關規定及標準。 施工單位還應積極提升大體積混凝土施工技術水平，使技術應用更加規范、高效，在此基礎上確保房屋建筑工程整體施工質量可靠。

2 大體積混凝土施工概述

大體積混凝土指的是體積較大， 需要采取有效措施預防水化熱導致混凝土裂縫的混凝土結構，其最小斷面厚度超過1 m。 由于大體積混凝土在施工過程中會受到諸多因素的影響，產生一系列質量隱患，所以，施工單位要深入研究其施工過程，促進施工質量提升。

進行大體積混凝土施工時，其一，要預先準備好原材料，包括粗骨料、細骨料、水泥以及三合土等，保證所選水泥為優質硅酸鹽水泥，而且骨料能達到有關標準規范的要求；其二，要準備施工所用設備，合理選定和設置混凝土攪拌站，并配備選用混凝土成型模具以及輸送泵等， 保證所選設備符合工程實際情況與施工要求，為后續順利施工奠定基礎；其三，要在施工之前科學設計配合比， 結合工程設計要求以及強度標準等，合理確定骨料用量、水灰比、拌和時間等，并結合施工現場實際情況、工藝要求以及氣候條件等適當調整；其四，要求施工單位及工作人員在充分考慮施工現場的環境和條件的基礎上，合理、科學地運用施工技術，包括混凝土攪拌、輸送、澆筑、壓實等工藝；其五，在施工全程把握好一系列注意事項，合理控制施工現場環境因素，把握好混凝土澆筑順序，并在施工期間適時落實溫控措施，加強養護處理等，充分保證施工操作嚴謹且規范，切實提升施工質量[1]。

3 房屋建筑工程中大體積混凝土施工特點

大體積混凝土在硬化過程中會釋放大量的水化熱， 從而促使大體積混凝土結構內部溫度逐漸升高， 若未采取有效溫控措施，很容易由于結構內外溫差過大而產生裂縫，難以達到房屋建筑工程的施工質量要求。 所以，為了更科學地進行大體積混凝土施工，充分發揮工藝優勢，需要相關施工單位及技術人員充分掌握大體積混凝土施工的特點。

3.1 原材料需求量大

大體積混凝土和普通混凝土施工的一大差異是結構體積更大，其斷面厚度通常超過80 cm，所以，在施工中原材料的用量也很大，而且材料種類更加多元化。

3.2 施工程序復雜

房屋建筑施工期間， 大體積混凝土結構的施工環境較為復雜，在整個工程施工中會受到多種因素的影響。 在大體積混凝土施工中，要先進行施工準備，包括確定施工方案、材料準備、人員準備、設備準備等，施工過程中要按照規范和設計要求安裝模板和鋼筋、攪拌及運輸混凝土、混凝土澆筑及振搗、表面處理及養護等。 此外，要在施工全程加強安全管理，維護人員安全、現場安全、設備安全、澆筑安全等。

3.3 容易產生裂縫

在大體積混凝土施工中，因為結構截面尺寸比較大，且相對厚實，施工條件又比較復雜，對施工技術要求較高，且水泥硬化過程中會釋放大量水化熱，一般大體積混凝土結構內外部溫差在25 ℃以上就很容易導致結構物出現溫度裂縫問題。

4 房屋建筑工程中大體積混凝土施工要點

4.1 做好準備工作

4.1.1 材料準備

在大體積混凝土施工前，首先要合理選擇原材料，做好配合比設計工作。 由于混凝土的配合比對混凝土的強度和硬度有很大的影響，因此，在進行大體積混凝土施工前，需要精確地計算出所需材料的實際用量，以此獲得最優配合比，保證滿足施工強度的同時，減少水泥的消耗量。 施工原材料主要有水泥、骨料、砂石等。 通常情況下，砂主要選中沙，石子的含泥量要＜1%，同時碎石粒徑應控制在5～31.2 mm。在大體積混凝土中，骨料占比非常高，大約占到混凝土體積的79.3%～83.1%，因此，在選材時應著重對骨料進行優選，選用級配好、表面潔凈無弱夾層、巖石彈性模量小的骨料[2]。由于水泥的水化熱，在施工過程中極易出現開裂現象， 因此， 可以摻入一定比例（14%～21%）的粉煤灰替代部分水泥，但要注意，粉煤灰的細度要與水泥相同。

進行大體積混凝土配合比設計時， 應結合工程的具體需求，對有關材料進行適當的選擇。 由于水泥的水化反應對整體施工質量會產生較大影響，為有效控制水化期間所釋放的熱量，并適當縮減水化反應的放熱時間， 水泥材料應主選低水熱品種，如火山灰質硅酸鹽水泥，此類水泥用量通常約為450 kg/m3。另外，在大體積混凝土施工中，為了防止因快速升溫而導致的混凝土開裂問題， 可以添加約10%的低堿微膨脹劑UEA，以控制混凝土的收縮。 同時，為了減少水泥水化熱引起的溫度升高，需要適量減少水泥的摻量。

4.1.2 人工準備

在施工之前， 要配備掌握專業技術并有豐富施工經驗的混凝土施工班組、雜工以及電工等。 施工前，技術負責人要對與大體積混凝土有關的施工作業班組進行施工技術交底、安全交底和質量交底等，并且要對現場澆筑的時間、流水作業、順序、位置、方向、板梁的長寬高，以及需要注意的問題等進行詳細說明。 在交底結束后，要讓全體員工簽名歸檔，并按照施工工藝，對施工人員進行合理的安排。

4.1.3 機械準備

為確保大體積混凝土施工有序推進，并保證連續性澆筑，要確保所用機械設備性能優良。 因為大體積混凝土整體施工量較大，澆筑時間較長，會應用較多大型機械，如柴油發電機組、塔吊、布料機、汽車泵、車載泵等，為確保施工有序、高質量地進行，要提前制訂出大型機械設備的進場和運輸等方案。 施工前，要有專門的維修人員對機械設備進行檢測，并且為機械設備的使用制訂一套應急后備計劃[3]。相關管理人員要動態掌握供電部門發出的停電公告等信息，還要配備專業素養高、經驗豐富的電工動態跟蹤電力供應， 以盡量減少因電力中斷導致的機械故障，或者對正常澆筑作業產生負面影響。

4.1.4 現場準備

在施工前要做好現場準備，例如，可以安排木工提前對側模位置的保溫板、 麻袋保溫層和薄膜等的完整性進行徹底的檢查， 同時可以用大功率的吸塵裝置清除模板內的雜物和垃圾。 并按照設計圖對模板中的預埋件點位、鋼筋綁扎情況、防水混凝土穿墻管道鋼板止水環的安裝位置是否準確等情況進行詳細的檢查， 同時注意混凝土中的測溫元件是否安裝和固定好，并將養護所用的麻袋、塑料袋等準備充足的數量，放在施工現場指定的位置。 再者，在混凝土澆筑過程中，還需提前準備好激光鉛錘儀、經緯儀、全站儀等設備，對結構的標高、垂直度、軸線、預留洞位置和結構外皮線等進行嚴密的監控，以確保它們都在一條垂直線上。

4.2 大體積混凝土運輸

房屋建筑工程中應用大體積混凝土施工，在澆筑前，需結合梁板柱等體積設計確定混凝土的用量， 并按照混凝土的標號，對運輸車進行適當的配載，以確保按時供貨。 還要對混凝土進行優選，對設計配合比進行優化，并加入適量的外加劑，確保初凝時間達到要求，并符合緩凝和減少水分等要求。 在澆筑混凝土前，應與制造廠進行良好的交流，并對運輸車輛進行合理的調度。 另外，為避免道路擁堵影響混凝土運輸，需要優化設計混凝土運輸時間段和路線。 混凝土泵車進場之后，需要先安排現場工作人員對混凝土檢測報告進行嚴格檢查， 確認沒有問題之后再進入施工現場，用于施工澆筑。 如果澆筑過程中發現混凝土材料有異常，需立即停止施工，并落實緊急處理措施，以防發生大面積返工情況。

4.3 現場澆筑

混凝土運輸車在進入施工現場后，要保證泵送管道暢通。同時因為布料均勻度直接影響著混凝土澆筑質量， 為防止后續發生裂縫問題，要在澆筑前確保布料機性能正常，能夠順利運轉，保證澆筑施工中布料機能夠均勻出料。 在混凝土澆筑期間， 要通過預埋測溫芯片動態監測混凝土入模之前及之后的溫度，保證大體積混凝土其內部溫度在60 ℃以下，而且混凝土表面和內部中心之間的溫差以及混凝土結構表面和外部環境之間的溫差≤25 ℃[4]。 在地下室施工中，因為混凝土的底板厚度較大，會有大量水化熱產生，為防止因溫度應力導致裂縫問題，要預先在混凝土當中埋設冷卻循環水管，并在后期養護中在上方鋪蓋棉氈， 通過多種降溫措施有效控制溫度引發的收縮變形。

在施工過程中，需要合理地制訂預制冷卻鋼管的方案，采用穿插施工的方法來完成鋼筋作業、 鋼管焊接和鋼架支撐等工作。 在工程實踐中，可采用DN40 鋼管作為冷卻管道，在中央采用“幾”字形布置多條回路，再用角鋼將鋼管與內鋼筋支撐焊好，回路鋼管水路進出口均設有閥門，便于對各個回路的冷卻速率進行控制。

4.4 振搗控制

由于大體積混凝土厚度較大，尤其是地下室底板，厚度更大，要采用分層、分區、分段的方式澆筑以及振搗混凝土。 每層澆筑厚度應保持在20～30 cm， 在初凝之后并經過一段時間的沉降，然后在上面進行下一層混凝土灌注。 振搗混凝土時，采用插棒進行振搗，振搗時間應控制在10～20 s，以無氣泡為宜。在分層振搗時，要防止振動器與內部鋼筋、預埋管、止水帶等部件發生撞擊。 在預制件分布集中的部位，采用同標號的細石子混凝土澆筑，并進行壓實，將插入間距控制在其半徑的3/2倍以內，振搗要均勻，防止漏振或少振[5]。因為大體積混凝土厚度較大，在分層澆筑之后應于初凝之前約2～3 h 對容易發生空隙、泌水等位置進行二次振搗，合理提升密實度，防止出現結構裂縫。

5 結語

在建筑行業不斷發展過程中， 越來越多的房屋建筑工程會在施工中應用大體積混凝土結構。 在大體積混凝土結構的施工過程中，因受到多種因素的影響而難以保證施工質量，為此， 需要施工單位在充分了解并研究大體積混凝土施工工藝的基礎上，在施工前做好準備工作，把握好混凝土運輸、現場澆筑、振搗控制等要點，確保大體積混凝土施工質量達標，滿足房屋建筑工程大體積混凝土的耐久性、安全性等要求。