大体积混凝土施工技术研究

王士超 周艳英

（中交一公局总承包经营分公司 北京 100024）

引言

我国经济建设步伐的不断加快，促进了大体积混凝土施工技术在建筑、水利等领域的应用。由于大体积混凝土横断面积较大，在实际施工中，由于大体积混凝土复杂的施工环境及严格的施工技术标准，容易受到外界因素及混凝土自身结构的特点而产生不同程度及范围的裂缝，进而因裂缝问题影响工程质量，严重的甚至发生垮塌引发各类安全事故。因此有效的控制和预防大体积混凝土裂缝的产生是保证混凝土质量的重要内容。

1 研究大体积混凝土施工技术的重要意义

在我国建筑业蓬勃发展的同时，高层、超高层及大规模的建筑工程越来越多，大体积混凝土施工技术在建筑工程中发挥的作用也越来越明显。为了确保工程质量和标准满足人们生产和生活的需要，大体积混凝土相对于普通钢筋混凝土而言，具有更为强大的稳定性和强度，有效的提高了房屋质量和安全性能，同时有利于延长建筑物的使用寿命。且大体积混凝土在施工标准及施工工艺的掌握上，要求较为精准，它可以有效减少混凝土表面的热扩散，降低混凝土体表面的温差，达到对混凝土体起到保温的效果。同时合理掌握大体积混凝土的浇筑技术，对于刚浇筑好的混凝土，可降低其表面水分散发速度，适宜的湿度条件可有效降低因表面水分散失而引发的混凝土裂缝。基于这些特点，大体积混凝土在提升建筑工程施工技术水平和保证工程质量发挥着重要作用。而大体积混凝土在施工过程中，容易受到混凝土原材料、配合比、温度及浇筑技术不规范引发的各种质量问题，因此加强施工中大体积混凝土施工技术的科学优化，是有效避免产生混凝土质量问题的基础。越来越多的建筑界人士加入到研究提高大体积混凝土施工技术的大军中，从而推进大体积混凝土施工技术水平的提升。

2 大体积混凝土施工时容易出现的问题

大体积混凝土由于其横断面尺寸都在1m以上，在高层建筑及大型设备中应用较为广泛，且对混凝土的要求比普通混凝土严格。这样大体积的混凝土足以加速水泥水热化程度，致使混凝土内外温差相差较大，甚至有的超过25℃，这样大的温差极易引发裂缝等问题，这也是混凝土施工时常见问题和施工难点。在实际施工中，其施工工艺与普通的混凝土浇筑方法有所不同，它采取连续浇筑的方式，不能采取分缝分量浇筑。一旦在施工过程中，施工技术不规范，连续浇筑中断就会增大其内外温差，使混凝土产生较大的拉应力，进而发生裂缝问题。同时，混凝土因其自身体积大导致其稳定性不足，抗渗性能降低，从而影响到混凝土的耐久性。若施工中材料配合比不合理，如水泥和水的用量增大，就会加剧混凝土收缩变形速度，且混凝土容易受到外界环境因素的影响而使其本身水分蒸发加快，导致混凝土因水分缺失引起开裂。还有一种裂缝是因所用建筑材料的质量、规格和型号达不到工程标准，如有的水泥中砂石比例过高，导致水泥强度降低，如果施工中使用了这样的水泥，就会严重威胁到混凝土的强度和耐久性，导致混凝土受损引发裂缝。

3 大体积混凝土施工技术

3.1 施工准备阶段的施工技术

在建筑工程大体积混凝土施工之前，首先应结合工程实际科学合理的进行图纸设计，要制定出施工阶段的控制裂缝措施。召开由相关单位参加的图纸分析会，对图纸的可行性进行研究，并指出关键部位具体的施工指导意见，同时要提出施工应注意的安全问题，确保施工质量和安全性。其次清理施工现场、充分了解施工现场、气候、周围环境对施工可能产生的各种影响，做好大体积混凝土施工前的模板安装、钢筋工程、预埋管件等工作，并对各项工作完成进行检查验收，在确保合格的基础上进行下步工作。第三做好施工前的各项物资准备。对施工所需各种建筑材料进行抽样检测，在确保各项规格和技术参数满足施工需要的前提下方可进入现场，并采取有效措施做好施工材料的运输和存储工作，同时确保材料供应能满足大体积混凝土连续施工的要求；对各大机械设备进行安装调试，确保各项设备性能完好能正常使用；对现场内的主要街道进行整理，确保街道平坦；检查施工现场的水、电使用情况，并做好停电、停水等意外情况发生时的备用措施。

3.2 大体积混凝土浇筑阶段的施工技术

充足的准备工作是有效确保大体积混凝土因温度及收缩发生裂缝的基础，为了有效控制大体积混凝土浇筑阶段的施工技术，具体措施有以下三种：①在混凝土搅拌过程中加入适量外减水剂，以此减少混凝土拌合时的用水量，可有效延缓水热化的速度；同时可加入代替水泥材料的添加剂，注意添加剂的用量及加入时间，其目的能增加混凝土的粘塑性，从而降低水热化，严格控制砂石等材料的含泥量保持在正常范围；②采用分层浇筑方式进行施工。控制混凝土每层浇筑厚度保持在30cm左右，并分层进行振捣密实操作。注意浇筑操作时的连续性，防止因浇筑期间间隔时间过长引发混凝土裂缝。在第一层混凝土凝结之前及时进行第二层浇筑，这样循序渐进，一直浇筑到底。一般情况下，混凝土自由倾落高度应控制在2m以内，如若超过2m，要使用串筒控制混凝土的下落速度和力度；③混凝土分层浇筑方式分为余面分层、全面分层及分段分层三种技术。施工人员在施工过程中，要根据混凝土的厚度、适用范围及工程需要合理选择浇筑技术。同时在浇筑期间要安排专人对混凝土温度进行监测，将混凝土内外温差控制在安全范围内，避免因温差过大引发混凝土裂缝，并及时清除混凝土表面积水，一旦发现表面存有积水，要引流排除，并使用平板振动器进行振实。

3.3 大体积混凝土温度测控

①要根据实际情况设计测点图纸，按照图纸做好现场的测温点布置，测温点位置要充分考虑风向、光照等自然条件的影响。保证相邻两个测温点距离控制在2.5～5m之间，各个测温点的设置在整个大体积混凝土之间的布置要科学合理，确保能精确监测到整个混凝土内外温度。②对每个测点进行调试试用，确保测点测温的准确性，同时要对测点采取套用热缩管处理，以减少因外部影响导致的测温误差加大现象。③做好测点的现场安装工作以后，根据混凝土的具体情况及施工要求合理选择测温方法。准确掌握混凝土的初凝时间以及浇筑过程中的各项技术的施工流程控制，结合混凝土凝固时间的不同，适当延长两次测温工作的时间，直到温度稳定时再行测量。同时要注意混凝土表面温度和内部温度其温差要小于25℃。④做好测温期间的各项数值收集，对测量数据导出后，要对整个测温过程中的数据变化进行分析总结，为混凝土施工提供有效的数据参考。

3.4 大体积混凝土施工裂缝控制技术

混凝土作为建筑工程所需的主要施工材料，其质量的好坏直接影响到工程的整体质量和安全性能。而混凝土在施工过程中，容易因外界、内部及人为因素引发各种质量问题，其中裂缝问题最为常见，也是施工的难点和重点。为了有效避免和预防大体积混凝土施工中裂缝问题的发生，需要充分了解裂缝成因，进而根据不同的裂缝问题针对性的采取措施加以预防和控制。

首先制定科学合理的混凝土配合比，保证原材料的质量是确保大体积混凝土出现裂缝的重要前提。对水泥和骨料的选取，要严格按照施工要求进行科学选择，并优先选用压缩性小或膨胀力较低的水泥和骨料，通过优选材料来实现减少水化热速度，降低混凝土内外拉应力的方法来降低混凝土裂缝的发生几率。同时严格控制混凝土的配合比，结合工程的实际情况，对混凝土配合比进行精确计算，并进行试验，从而根据试验结果确保其配合比的科学性和实用性。其次加强混凝土内外温差的控制工作。在保证大体积混凝土强度和硬度的基础上，可适当添加外添加剂来降低水泥水化热的速度，或在适当的位置设置施工后浇带，通过合理控制后浇带的厚度来有效防止水化热积聚，减少因温差过大产生的拉应力。第三优化混凝土振捣施工技术，从而提高混凝土的密实度来增大抗拉应力。在连续浇筑的前提下，采用二次振捣、分层浇筑的方法，并随时排除混凝土表面积水，做好混凝土浇筑期间的养护工作，进而为混凝土后期养护和使用打下基础。同时要采取合理措施对混凝土表面进行覆盖保温，降低热量和水分散发速度，进而降低内外温差。

3.5 大体积混凝土的施工养护

在每次完成浇筑的12h内采取适当措施对其表面进行排除积水和保温处理，确保混凝土表面的湿度和温度符合技术要求，以此减少因混凝土收缩及温度引发的裂缝问题。混凝土在养护期间，要随时注意外界环境温度对混凝土的影响，应根据环境温度的不同，采取合理的养护措施。如外界温度低于5℃时，严禁对混凝土进行浇水保湿，通常采用蓄热法或暖棚养护法来实现混凝土的温度控制。在对混凝土进行覆盖保温保湿处理时，要确保将整个混凝土完全覆盖，同时要注意避免操作时引起混凝土的污染和破坏。混凝土的养护工作要安排专人负责，确保养护时间符合相关技术规定。

4 结语

大体积混凝土施工一个综合工程，不仅要保证技术规范，还要实现有效的人员管理和现场管理，并且其管理过程是一个动态的过程。因此为确保大体积混凝土施工质量满足工程的发展和需要，施工企业要不断引进先进技术，加强具体施工过程中的大体积混凝土施工管理，优化施工工艺，努力提高施工人员的综合素质和整体素质，不断总结实践过程中的经验和不足，为提高建筑工程质量和耐久性提供保证。