大体积混凝土浇筑施工过程控制与分析

连军

摘要：本文立足于混凝土浇筑的相关原理，结合具体工程实例，分析了大体积混凝土的施工工艺，并且由于本次工程处于交通。量大、人口聚集的地区，加强对浇筑施工的过程控制，有利于确保混凝土浇筑的平稳持续进行。

关键词：高层建筑；大体积混凝土；浇筑；施工过程控制

中图分类号：TU755文献标识码：A文章编号：1674-3024（2016）09-13-02

前言

结构尺寸、截面尺寸较大的混凝土工程，如：大跨度桥梁的柱塔基础、混凝土大坝、高层建筑的深基础地板等，由于混凝土体积较大，因外荷载作用造成混凝土裂缝的概率较小。但由于水泥水化过程中水化热积聚作用较强烈，散热面积较小，由此导致内外温差较大，由此产生的温度应力容易导致混凝土拉伸变形，给工程带来了危害。此外大体积混凝土工程的条件较为复杂，施工情况各异，原材料的材性差别也较大，因此对其施工控制需要综合考虑结构计算、材料组成等多方面问题。本文仅以对其浇筑过程的施工控制作为研究对象，来研究控制施工质量的举措。

1.工程概况

某高层建筑工程总高420m，共91层，其中地下3层。其筏基长宽均为64m，厚度达4m，56d强度等级为C50，每立方米混凝土材料用量为：425#（相当于新标准42.5等级）。本工程地处新市区繁华地段，交通人流量较大，施工现场也较为狭小，给混凝土的运输、浇筑带来了一定难度。

2.混凝土浇筑施工组织设计

本工程筏板一次浇筑量约为1.6万m²，为大体积混凝土浇筑，施工过程中在施工方、商品混凝土公司的通力配合下，工程进展较为顺利。筏板浇筑成功的关键问题在于如何保证浇筑过程中的连续性和稳定性，为此依据现场实际情况，项目部对混凝土的生产、运输、浇筑进行了统一管理、协调。并将施工区域划分为4个区域，施工阶段分为2个阶段，具体如图1所示。具体的施工组织措施如下：

（1）对供应商的选择：为了确保施工混凝土质量满足设计和规范要求，本次在供应商的选择上以实力雄厚、生产能力、技术能力强的供应商为主，要求供应商不仅做好原材料储备工作，还要做好混凝土统一配合比、统一检验试验、统一调度指挥等工作，为保证混凝土的浇筑质量奠定基础。

（2）对混凝土泵车位置的布置：为了确保车辆进出通畅、避免施工现场拥堵，在车辆规划中对混凝土泵车行车方向、停靠位置进行了约束，同时设置现场调度人员，来协调现场内外车辆进出情况；设置现场试验检验员，负责混凝土车和泵车运输的混凝土质量的检验试验工作，确保进场混凝土符合施工要求。

（3）对现场的管理：一方面为了不影响市容、不破坏施工周围环境，要求业主和项目部在开盘前应协助管理浇筑混凝土期间的工作；另一方面为了防止施工意外的产生以及确保浇筑过程不产生冷缝，对现场施工人员的值班、调度情况进行了安排，并制定了相关的应急预案。混凝土浇筑期间，要求浇筑方向需由南及北、浇筑方式采用多点同时浇筑。

3.浇筑过程监控

浇筑过程监控是项目质量监控的一个重点，由于本次混凝土是由三家公司联合供应，为了便于把握每个商品混凝土站混凝土供应情况、泵车泵送情况，项目部一方面安排人员进行24h轮岗监控，不留监控死角。另一方面在典型区域和重点部位安装温度探测器进行养护监控，温度探测点被分为3层安装在不同厚度的筏基里，在整个养护过程都进行及时的监控，并根据监测数据对养护措施进行动态调整。具体实施措施如下：

3.1现场台账登记

项目部首先设立了一名记录员，对三家供应商所属的泵车浇筑进行登记，内容主要包括：泵车编号、厂家名称、浇筑部位、混凝土强度等主要内容。混凝土浇筑台账的建立使得工程出现质量问题时能够追本溯源，同时也有利于对工商厂家进行监督管理。

3.2筏板混凝土浇筑模拟

一是指挥中心的统计人员根据各厂家泵车浇筑量的完成情况绘制了筏板混凝土浇筑实时情况表，如图2所示。

二是项目部对筏板混凝土浇筑流淌面进行实测实量，BIM技术组根据实测数据结合相关的绘图软件绘制了三维混凝土浇筑流淌图。

基于以上的数据分析，BIM技术组利用Revit软件构建了三维模型，依据混凝土现场实施浇筑情况数据以及原施工进度计划，利用Navisworks软件构建了混凝土浇筑实时四维动态模拟，如图3所示。

3.3主要温控措施

温度控制措施主要分为三个方面：

一是混凝土原材料与配合比。本工程采用了新标准下的42.5强度等级的水泥，再加上运输距离较长，稳定的水泥强度和较低的入罐温度有效的实现了温度控制。夏天为了避免高温干燥天气对混凝土浇筑的影响，以及减少水泥的用量，可提高粉煤灰的掺入量至25%。

二是为了确保拌和楼的工作状态，以及控制水泥浇筑温度，一方面要做好拌和楼的定期检修与日常维护工作，另一方面要做好预冷混凝土的浇筑保温工作。此外还要尽量避免运输和浇筑过程中阳光直射，对浇筑过程以及浇完的混凝土都要采取保温措施。

三是做好对新浇混凝土的养护工作。采取的措施有：浇筑混凝土时应尽量避免高温时段：尽量缩短浇筑时间；这样不仅可以提高混凝土的散热效率，而且也能够有效的预防干缩裂纹。

3.4浇筑过程管理

（1）施工要点

大体积混凝土一般采用分段分层浇筑的施工方法，并且为了提高浇筑质量以及施工的连续性，避免浇筑过程中混凝土出现离析现象，才采取以下管理措施：

a.为了避免混凝土拌合物发生离析现象，当混凝土自由下落高度超过2m时，应采用串筒、溜槽或振动管下落。

b.分段分层浇筑时，应保证在下层混凝土凝结前将上层混凝土浇筑并振捣完毕。

（2）浇筑过程质量控制

通过实时情况表发现，在某一时间段的浇筑量下降了30%，由此项目迅速进行现场核查分析，发现以下问题：一是4号泵车浇筑过程中发生了爆管；二是这一时间段为工人就餐时间，由此导致了浇筑量都有了不同程度的下降。根据以上分析，制定出了以下措施：一是启用备用泵车代替4号泵车进行浇筑；二是将饭菜送至施工现场，并让工人分批就餐，由此逐步恢复了混凝土正常浇筑量。

筏板浇筑时发现，乙公司完成浇筑量同比有了较大幅度的增长，丙公司则有了大幅度的下降。经现场核查发现，乙公司混凝土存在坍落度较大问题，由此增加了浇筑量，丙公司的工料设备发生了故障，导致供应量下降。针对以上问题项目组经讨论对乙公司混凝土进行了复测，要求坍落度不符合要求的全部退场，并调整混凝土配合比；对丙公司要求增加原材料供应机械，恢复供应量。通过以上决定恢复了各公司的正常浇筑供应量。

（3）施工进度控制

通过对混凝土浇筑流淌三维图及BIM四维动态模拟的分析，为了确保在工期内完成作业以及保证施工现场的井然有序，项目组一方面要求筏板整体浇筑由南向北统一推进，另一方面建立了混凝土浇筑、振捣、养护的流水作业线，确保工序的顺利操作，降低了有害裂缝的产生。对于流淌面推进方向不相同的问题，根据流淌面的凸凹情况，合理调整了流淌面的浇注速度。并对商品混凝土坍落度、流淌面进行了核查，确保了浇筑面的统一推进。

4.结语

总的来说，高质量的混凝土工程不仅取决于它的生产技术，还取决于它的浇铸技术。在具体实施浇筑时应做好以下工作：首先应做好模板和钢筋的检查工作，确保其符合设计和施工要求；其次在具体浇筑过程中，应注意混凝土的分层离析问题，并正确设置施工缝；最后为了确保结构的相关特性符合设计要求，如外观性、整体性、耐久性等，在浇筑时既要确保浇筑的混凝土均匀密实，又要确保结构尺寸，钢筋、预埋件的位置准确。同时全面信息化管理能够收集完善的密实度检测、应力监测、动态流向监测等信息，从而为大体积混凝土施工提供依据，因此还应做好信息化管工作。