房屋建筑工程大体积混凝土技术探讨

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近年来我国建筑事业发展迅猛，主要体现在房屋建筑工程规模扩大，并且建筑质量逐渐提高，进一步推动了城市发展。大体积建筑往往是城市地标建筑，是城市经济发展的象征。近年来我国大体积混凝土施工技术逐渐成熟，不过在实际施工中还存在问题，主要表现为施工技术应用问题以及施工管理问题，如果未能把控施工要点，可能导致裂缝出现，并造成严重后果，因此施工单位需要针对性地采取预防性措施，由此打造精品工程，以下进行相关分析。

1大体积混凝土结构概念以及施工技术特点

1.1大体积混凝土结构概念

现阶段我国建筑结构形式逐渐丰富，而大体积混凝土就是近年来出现的一种新型建筑形式，并且大体积混凝土技术应用逐渐广泛。整体来看，大体积混凝土结构稳定性强，一般其断面尺寸达到1m，相较于一般的混凝土工程主要体现在施工难度加大，需要采取技术性措施，避免水汽温度升高导致收缩情况，因此要求施工单位严格遵守施工规范。

1.2大体积混凝土施工技术特点

通常来说大体积混凝土施工技术具有如下特征：其一，大体积混凝土结构整体厚度较大，浇筑期间和浇筑后产生大量水化热并在混凝土内部聚集，如果不能及时散发会导致混凝土内部与外部温差加大，由此出现温度应力；其二，施工期间需要持续性浇筑，由于浇筑量大，一旦间断会不同程度影响大体积混凝土结构整体性能，并且出现裂缝，而后续处理难度较大；其三，施工工序复杂，受外界环境、施工要素等因素影响，施工单位必须加强监管，严格控制温度，做好后续养护工作，而大体积混凝土的搅拌、振捣、浇筑等环节同样需要严格遵守施工工艺，所以相较于一般的混凝土工程，对大体积混凝土施工要求更高。

2大体积混凝土裂缝产生的原因与影响因素

2.1大体积混凝土出现裂缝的原因

混凝土散热期间与硬化过程中会伴有体积收缩表现，该情况在大体积混凝土中表现更加明显，通常情况下大体积混凝土3天之内出现绝缘温，4～5天内部温度将出现数据最大值，由此导致如下问题：

2.1.1收缩裂缝

导致混凝土收缩的主要因素是外界因素，影响结果是提升混凝土内部收缩力，并且超过混凝土极限抗拉强度，其中主要影响因素为水量、水泥用量及水泥品种，水泥自身收缩与水分消耗同时进行，自干燥作用是导致收缩情况出现的主要因素，水灰比是造成收缩裂缝出现的另一个因素，如果水泥活性较大、水灰比控制不佳、混凝土温度偏高会导致表面蒸发的水分补充不及时，由此导致混凝土处于塑性状态，在拉力影响下出现收缩裂缝，并且随着混凝土蒸发速度加快裂缝延伸扩展，需要及时进行养护。

2.1.2温差裂缝

这种裂缝主要受到水泥内部与外部温度差异过大的影响而出现，影响因素如下：其一，初期浇筑产生大量水化热；其二，拆模前由于混凝土表面温度下降过快而出现。在施工过程中如果配比和搅拌环节不够合理也会导致裂缝出现，浇筑速度不合理、振捣不充分也会出现裂缝问题。其三，大体积混凝土结构中进行分层浇筑或者分段浇筑振捣不全面或者过度振捣会出现离析情况，由此影响混凝土面层粘结效果，造成结构承载力不足和稳定性下降。此外，在钢筋混凝土施工过程中如果未能做好密封处理会导致钢筋锈蚀，在外界环境影响下体积变大，受混凝土膨胀影响导致混凝土表面出现裂缝。

2.2大体积混凝土裂缝产生的影响因素

2.2.1水泥水化热影响

混凝土是一种不同材料配置而成的人造石材，在施工期间将出现水泥水化热情况，而混凝土连接部分体积大，因此水化热期间大量热量聚集，并且难以在内部分解，导致内部温度逐渐升高，造成表面裂缝出现。

2.2.2外部温度变化

大体积混凝土施工期间外部温度的变化同样会影响混凝土质量，如果温度下降明显会导致内外温差加大，由此出现混凝土内外压力不同。因此需要技术人员采取相关措施控制内外温度，由此降低温度压力[1]。

2.2.3混凝土运输

在混凝土质量控制过程中运输效果也是一个影响因素，主要体现在混凝土长期运输过程中未能完成运输积累，使得混凝土性质发生变化。此外，运输期间如果未能做好保温措施或者运输期间道路不平整也会造成混凝土离析，并且性质下降。

3大体积混凝土结构施工技术要点

本文以成都市金牛区凤凰山单石桥的房地产开发项目为例，该工程占地面积约3.65万m2，建筑面积约12.19万m2，建设内容包括13幢住宅楼、2幢配套用房，根据合同要求施工工期为2019年5月28日至2019年9月6日，工程采用低热水泥P.O42.5R，Ⅰ级粉煤灰，保护层厚度为35mm。本工程严格按照合同规定设计图纸要求，做好前期技术交底工作，配备完善的施工设备与机械，各环节配备高素质施工人员并进行前期培训。当前已经按照设计要求、合同要求实现工程交付，并且达到《建筑工程施工质量评价标准》（GB/T50375）[2]、《钢结构工程施工质量验收标准》[3]（GB50205-2020）等要求，主要技术性措施如下：

3.1做好材料管理工作

本工程施工过程中全面加强施工材料管理，确保施工材料质量达标。施工人员科学分类混凝土的等级，根据施工具体情况确定混凝土用量，配置混凝土期间进行马歇尔实验，并且结合配系数合理调整。在选择大体积混凝土过程中主要根据施工技术规范、施工标准选用热硅酸盐水泥以及矿渣水泥，其一，技术人员深入分析如何降低混凝土水化热，发现混凝土细度不足及时采取技术性措施处理；其二，在保证混凝土强度的同时控制水泥含量，配比过程中适量添加化学药剂能够提升混凝土性能；其三，有效加入煤灰达到延缓凝固时间的效果，并且避免快速升温，还可以提升混凝土流动性。施工人员在选择和利用骨料时在混凝土中加入80%的骨料，并且要求骨料岩石弹性小、清洁度高、粒径大。本工程中所采购的商品混凝土经过质量验收并且配合比设计等资料齐全，达到了施工技术规范。

3.2混凝土科学配置

混凝土原材料选择好之后结合施工规范配制混凝土，要点如下：其一，施工人员全面分析原材料的特性，结合工程技术规定加以配置。本工程选择的粗骨料主要是粒径为5～25mm的碎石，并且要求含泥量低于1%，超出粒径要求的粗骨料也要分析其和易性以及抗压强度，选择矿渣微粉过程中主要考虑施工季节和气温条件，其中高温环境下施工应用矿渣微粉有助于提升混凝土后期强度。大体积混凝土施工技术应用期间需要严格遵守工艺要求，控制设施的含水量，合理使用外加剂，由此确保混凝土性能达标。为了控制早期水化热温升，本工程使用缓凝型聚羧酸高效减水剂。

3.3大体积混凝土的运输要点

其一，施工人员根据工程实际情况合理调整搅拌设备，让相关参数得到控制，加水试运行确保了湿润性，之后结合配合比要求加入其它物质，搅拌期间进行严格控制，确保搅拌均匀后通过泵送车运输；其二，本工程提前计算了梁、板、柱的混凝土用量，并且分析不同标号下对混凝土供应车辆需求，根据混凝土初凝时间规定和混凝土生产厂家添加的外加剂性能使用，进而达到减水、缓凝要求，并且提前与生产厂家沟通进行运输车辆调度，运输期间对不同标号混凝土车辆做出标记；其三，在运输环节同样需要加强管理，操作人员科学配比后需要采取相关措施把混凝土运往施工现场并浇注到模型中，本工程进行大体积混凝土运输期间进行覆盖处理，由此确保和易性坍落度达到技术标准。此外，整个运输环节运输人员规划好行驶路线，控制好车辆行驶速度，避免出现明显晃动以及漏浆问题，进而有效保证混凝土质量、节约运输成本。

3.4混凝土浇筑施工

完成上述处理后施工人员将混凝土温度控制在5℃，并结合实际施工情况控制浇注温度，为避免出现裂缝问题、保证大体积混凝土稳定性将浇筑厚度为400cm，对层面间隔严格控制，施工期间可能受外界因素影响，如果混凝土层间间隔过大需要及时处理。在混凝土浇筑期间，操作人员需要提前分析相关数据，然后测量浇筑点，要求对模板彻底清理，由此确保浇筑平面的洁净度，之后在浇筑过程中分析钢筋预埋件，如果出现变形或者位移问题要及时处理，确保模板之间的紧密连接。在大体积混凝土浇筑过程中，本工程将分层浇筑方法与推移式浇筑方法结合应用，施工人员结合两种技术的优势合理选择，并且保证浇筑的连续性（如图2所示）。在部分区域施工过程中受多种因素影响，技术人员选择分块浇筑技术，满足施工要求的同时可以避免大体积混凝土内外较大温差影响，由此减少裂缝出现。技术人员结合实际情况选用水平方向分段浇筑方法以及竖直方向的浇筑方法，其中分层浇筑过程中主要采取分段分层浇筑、全面分层浇筑方式。本工程施工工期较长，因此较多的应用分层浇筑方法，之后对层面结合部位进行接缝处理，由此降低水热化。在整个浇筑过程中不仅保证了浇筑的连续性，还严格控制了间歇时间，避免对后续浇铸环节造成不利影响。

3.5混凝土振捣处理

为了保证混凝土性能过关，本工程高度重视混凝土振捣处理，大体积混凝土施工过程中应用振捣棒均匀振捣，在实际操作过程中直接将振捣棒垂直插入混凝土并且规划好位置，避免振捣期间出现死角，技术人员严格控制振捣速度和插入深度，严格遵守快插慢拉的原则。此外，进行振捣过程监控，在分层浇筑的过程中振捣器插入达到50cm，禁止振捣期间触碰模板（如图3所示）。本工程地下室板底厚度达到500mm，采取分区、分层和分段浇筑方法，每浇注200～300mm时等待混凝土初凝之后进行下一层混凝土浇筑，插入振捣棒进行10～20s振捣，确保不产生气泡，分层振捣期间避免振捣器触碰水泥预埋管件，在预埋构件集中部位使用同强度等级细石混凝土浇筑和振捣，避免出现少震或者漏震情况。振捣之后多余的混凝土浮浆需及时处理，由于大体积混凝土厚度大，分层浇筑之后可能出现沁水情况，所以需要二次振捣。

3.6表面处理与沁水处理

振捣施工完成后结构表面会出现一定厚度的泥浆，需要采取两次振捣、两次抹面的方式加以处理，振捣时间间隔控制在15～25s，混凝土浇筑后达到标高要求使用平板振动机振捣，然后使用长刮齿刮平，混凝土初凝前使用二次铁轨碾压和滚平，终凝之前再次进行平整处理。泵送混凝土施工期间表面出现浮浆并流入坑底，所以在施工过程中需要在侧模底部留出排水口，混凝土表面沁水会随着混凝土施工持续出现，为此施工期间在混凝土大坡面达到顶端时让混凝土浇筑方向改变，在混凝土向回浇筑的过程中和原有的斜坡形成集水坑，之后使用抽水设备处理。

3.7温度控制技术

由于大体积混凝土内部散热慢、内外温差大，并且自身体积大容易出现裂缝问题，为了保证大体积混凝土施工效果，施工单位高度重视温度控制工作。本工程选用电阻型温度计与HNTT-D混凝土温度测试仪，在混凝土温度测量实际操作过程中与钢筋充分接触，然后包裹导线接头，并做好标记，测量人员将温度数据详细记录，发现温度超过25℃时需要及时采取措施降温。温度控制要点如下：其一，在浇筑过程中通过设置遮阳棚避免阳光直射导致混凝土温度升高，而施工现场的石料同样通过遮阳棚避免阳光直射导致材料温度升高；其二，砂石堆料高度超过6cm要求温度接近月平均气温；其三，夏季施工需要在石料遮阳棚的顶部设置淋水管，由此通过喷水降温。3.8混凝土养护管理在养护环节主要是为了避免出现裂缝问题，结合工程实际情况在养护过程中确保混凝土表面的湿润性，并且高度重视温度变化。本工程通过降温处理有效避免温度差造成的裂缝，并在养护期间合理选用保温材料，达到时间规定后拆除模板。整个施工过程中全面分析气候特征，确保养护工作的科学性，本工程在混凝土浇筑后的12h对表面持续喷水，为了避免施工期间降雨导致混凝土表面温度突然下降，施工单位在麻袋上方覆盖彩条布，养护整个周期为14天，确保混凝土内外温度差异在15℃之内，如果温度差异较大需要及时加盖备用麻袋，由此降低混凝土温度[4]。

4房建施工中大体积混凝土的管理要点

其一，本工程在大体积混凝土施工期间制定了完善的管理制度与技术规定，针对施工进度、材料控制以及成本控制作出明确规定。其二，本工程配备经验丰富的施工人员进行技术交底和方案编制，科学制定温度控制方案，对现场浇筑位置浇筑，时间、浇筑顺序、注意事项、流水作业等内容进行详细说明，完成交底后参建单位签字存档；其三，在现场准备工作中，提前对安装在侧膜的保温板完整性进行检查，并清除模板表面的杂物，对照设计图纸检查模板内钢筋绑扎、预埋件位置以及防水混凝土穿墙管道钢板的止水环，按照要求固定安装于混凝土内部的测温元件；其四，使用经纬仪、全站仪等仪器分析混凝土结构标高、垂直度、轴线，并确保预留洞口位置处于同一垂线；其五，进行浇筑机械准备，大体积混凝土工程浇筑时间长并且使用较多的大型设备，为确保连续浇筑机械正常运行本工程配备了数量足够的塔吊、汽车泵、布料机、柴油发电机组，并且编制各类机械设备的运输和使用方案，定期派专业人员进行机械设备检查与维修；其六，对材料采购管理以及混凝土配比搅拌、振捣、浇筑等环节提升现场监管力度，数据得到详细记录，监管人员及时指出各环节施工问题。在后续验收环节严格遵守《混凝土结构工程施工质量验收规范》[5]（GB50204-2015），确保混凝土表面平整性。此外，为了确保施工效果施工单位切实开展好人员培训工作，让全体人员明确施工范围和要点，之后定期进行人员考核，落实奖惩机制，全力提升施工人员质量控制意识。

5结论

综上所述，新时期高层建筑、超高层建筑越来越多，人们也对建筑质量更加关注。当前大体积混凝土施工技术在大型建筑工程施工中发挥出了重要作用，要求施工单位明确施工流程，在材料选择、材料配比、混凝土运输、振捣施工、浇筑施工等环节加以重视，与此同时要做好后续养护工作，进而通过多项举措保证工程质量，减少裂缝出现，并为后续施工打下坚实基础。

参考文献

[1]卢骁慧.大体积混凝土结构施工技术在土木工程建筑中的有效运用研究[J].房地产导刊,2020,12(18):91.

[2]GB/T50375-2016,建筑工程施工质量评价标准[S].

[3]GB50205-2020,钢结构工程施工质量验收标准[S].

[4]毕海.大体积混凝土结构施工技术在土木工程建筑中的应用研究[J].商品与质量,2021(01):357.

[5]李东彬.《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB50204－2015)修订要点解读[J].工程质量,2015(07):2-10.

作者:曾繁国 单位:福建陆度建设有限公司