房屋建筑工程中大体积混凝土施工技术

2021-03-30盛凯锋

建材与装饰 2021年13期

盛凯锋

（上海住总集团建设发展有限公司，上海 200011）

0 前言

现阶段，在房建工程施工中，大体积混凝土应用必不可少，有着无可代替的地位和作用。但是在实际工作中，受到多方面因素的限制和影响，导致存在多个技术难点，让工程施工变得复杂烦琐，为作业人员加大施工难度。一旦出现质量问题，会严重影响到大体积混凝土的使用效果，而且也会对房建工程整体造成难以修补的损害。所以必须要做好大体积混凝土技术分析工作。在施工前，需要准备大量的混凝土，为确保施工顺利进行，需要对施工缝严格把控，最到一次浇筑完成。另外，还要做好后续的养护管理工作，防止出现混凝土裂缝。

1 大体积混凝土的特点

1.1 结构特点

一般情况下，大体积混凝土施工要求体现在两方面：①施工整体要求比较高。因为大体积混凝土结构经常应用在一些大型建筑工程中，所以会涉及筏板基础、箱形基础等工程，所以建筑单位在施工中就需要注意不可以在顶部预留接缝，而且要保证浇筑工作一次完成；②大体积混凝土结构通常处于地下，其主要作用就是支撑和承载。同时，由于大体积混凝土结构受到外界因素的干扰较小，所以对于渗透性有着极高的要求，建筑企业还要考虑水化热和防水性能等。由于大体积混凝土使用性能和应用位置存在差异，所以施工技术和施工流程也各有不同。

作为项目承包单位，应该熟练掌握多种施工技术，面对不同的情况采取相应的措施，进而满足大体积混凝土的建设需求，提高工程质量。比如，在大型储罐罐底大体积混凝土施工时，需要先进行冷循环水管道预埋，之后对分区块进行持续浇筑。而在一些大型混凝土施工中，可应用直接垂直布设的方式，选用管径为50 的水煤气钢管，将间距控制在800mm 左右，根据梅花布点，在浇筑混凝土或者注水时可以进行抛掷毛石等方式来降低温度，避免混凝土出现裂缝。

1.2 施工特点

混凝土材料强度高、来源广泛以及便于进行大规模施工的特点使其在建筑施工中得到非常广泛的应用。然而使用混凝土材料浇筑某些大体积的建筑物结构时容易因为其水化生热作用而产生施工裂缝，此类问题的发生导致施工难度进一步增加且工程质量的控制也变得更加困难。该施工的特点是混凝土材料的使用量大、施工材料的质量控制要求高、浇筑过程的控制点多以及养护要求比较高等。

1.3 温度影响

在一定的空间内浇筑厚度和体积都比较大的混凝土材料，会导致内部因为水泥材料的水化生热作用而产生较大的热量积累，而这些热量产生的显著危害，是混凝土结构在浇筑完之后且还没有凝固之前会产生一定程度的热胀冷缩作用，由此产生的内部应力会由内而外地扩展并对大体积混凝土结构产生作用，如果混凝土材料的抗拉强度不能承受这些膨胀作用力，就可能导致其整体结构出现大范围的裂缝，很难治理。

2 大体积混凝土施工技术措施

2.1 材料的控制

首先，大体积混凝土施工容易受到水泥水化放热作用影响的客观情况，要求建筑施工单位在进行混凝土配置时要适当减少水泥的用量。这一操作的基本前提是混凝土材料凝结后的强度要符合图纸的设计要求，通常在实际施工过程中可以通过增加混合料以及添加剂的方法来尽可能降低水泥的用量。在开展大规模施工之前应该对各种材料的配比进行试验并检测其放热强度、混凝土的凝固强度是否符合设计要求。另外，在水泥材料的选择方面还应该选择水化生热比较少的中热硅酸盐水泥或者矿渣硅酸盐水泥，在混凝土材料中加入缓凝剂之后可以有效地推迟其初凝时间并在这一过程中将水泥水化产生的热量散去，进而避免裂缝的形成。

2.2 科学设计配合比

城市地区大量修建的高层商业建筑和民用住宅导致建筑物结构强度方面的要求不断上升，而汽车站、地铁车站以及火车站等人流密集的公共建筑业对结构的强度、抗震性能等提出了非常高的要求。所以在实际工作中，建筑单位需要选择具有一定资质的材料供应商达成合作，向商混站提供有关于大体积混凝土的强度参数，之后由商混站实验室来对混凝土进行出书试配，并测试其抗压强度，一般将测试期限设定在60d，通过反复测试，明确最终的水泥用量。另外，在测试过程中，需要结合混凝土施工的实际情况以及施工方案来对水泥发生水化热反应后的温度最高值进行预估，经过计算得出最高温度下的应力。若抗压强度满足设计要求，表明该施工方案比较合理。相反，如果试验结果与实际存在偏差，那么需要重新进行估算。例如，应用粉煤灰或者普通硅酸盐水泥时，在工艺流程、水化热稳定降低方式以及提高抗压强度等方面有着细微差别，但是其共同的目的就是提高整体的抗压强度，避免出现混凝土裂缝。

2.3 混凝土温度控制措施

（1）即使采用了一系列的降温措施还是难以完全避免混凝土材料水化之后产生的热量对其施工质量造成影响，通常在开展此类施工时可以将混凝土浇筑作业安排在清晨或者傍晚等温度比较低的时段内，这样就可以利用比较低的环境温度来促进混凝土内热量的散发速度。

（2）在存放配置混凝土所需的骨料和砂子时应该采用搭设遮阳棚、覆盖湿麻袋或者洒凉水等措施来降低其温度，混凝土中的石子和砂子比重非常大，控制这些材料的温度自然可以有效地降低混凝土内部产生的热量以及膨胀效应。

（3）建筑施工单位在使用混凝土泵车开展浇筑作业时需要采取一定的措施来降低泵管内部的温度，例如，可以在泵管内设置草袋并洒冷水来降低其内部温度。

（4）在浇筑的过程中可以将测温装置和冷却水管预制在大体积混凝土结构中并通过测温装置来掌握混凝土材料的内部温度，将这一数值与混凝土材料的表面温度进行对比，如果超过了规定的范围就应该通过事先预预置的冷却水管将冷水送入混凝土结构内部，实现降温。

2.4 温度测量

为了有效地控制大体积混凝土中的温度还需要在混凝土浇筑时预先设置好温度传感器，在这一类测温工作中通常会使用电阻型温度计对大体积混凝土进行分块分区测量。为了防止在测温中产生遗漏还需要将大体积混凝土进行合理的分块并做好标记，然后再根据混凝土结构内外部的温度差异进行适当的降温控制。

2.5 模板工程

混凝土材料的密度大并且大体积混凝土结构施工中一般需要一次性浇筑大量的混凝土，根据混凝土结构的几何形态采用铝合金模板或者木模板对混凝土材料进行形态固定是非常重要的一道工序。金属模板的优点是密封性好、强度比较高以及不易产生漏浆，但是这种模板的一次性投资成本比较大，在实际施工中可以将传统的木质模板和金属板配合起来使用。

2.6 浇筑施工

①如果混凝土材料的运输时间太长就可能导致其在运输时出现离析以及骨料沉降等问题，将混凝土材料的配置场所设置在距离浇筑施工区域比较近的地方是减少运输时间和确保混凝土质量的重要措施，施工过程中需要通过合理安排运输车辆以及做好运输调度来持续的供应混凝土；②大体积混凝土结构浇筑作业面的厚度大、面积大的特点容易导致材料中的气泡不易排出，进而在其内部形成质量缺陷。通常在进行此类施工时选择分层浇筑和分层捣实的方式来控制每一次的浇筑厚度，并促进气泡的顺利排出，通常每一层的浇筑厚度控制在30~40cm；③如果前后两层混凝土在浇筑时存在过大的时间差就可能导致下层混凝土已经达到初凝条件而上层才开始浇筑，其带来的质量缺陷是上下两层混凝土之间形成冷施工缝，由此可见在分层浇筑时要控制好前后两次操作的时间差；④混凝土振捣施工可以将混凝土材料之中的气泡排出并使其中的骨料和水泥形成合理的分布，提高浇筑质量。具体操作需注意以下几点：①振捣棒插入混凝土的深度应该超过上层混凝土的厚度，这样可以保证上下两层混凝土在结合面处形成高质量的融合；②在控制好振捣时间的前提下采用快插慢拔的方式来有效排除混凝土中的气泡；③振捣之后会在混凝土浇筑层的表面形成一层比较厚的水泥浆而且容易因此产生表面不平整的问题，因而在振捣结束之后应该使用木措板对表面水泥浆层进行反复的压实和平整操作。第五，浇筑作业中应该通过准备备用机械来确保浇筑过程不会因为个别机械出现故障而中断，一旦中断时间过长就可能造成前后两次浇筑面上形成冷接缝。

2.7 混凝土养护

①混凝土浇筑完成之后需要立即采取架设钢管围栏等维护措施来对其进行保护，防止人员踩踏或者车辆通行对其造成破坏；②混凝土浇筑完成之后容易在温度或者风力的作用下形成表面水分的快速流失并形成裂缝，因而在养护阶段需要采取有效的措施来避免此类问题的发生。比较典型的养护方法是在浇筑完成的混凝土结构表面覆盖塑料薄膜并辅之以洒水的措施。