大体积混凝土结构施工技术在建筑中的应用

2022-03-02吕海坤

四川水泥 2022年1期

吕海坤

（山东华邦建设集团有限公司，山东潍坊 262500）

1 大体积混凝土概述

大体积混凝土已经十分广泛地应用于建筑工程中。大体积混凝土有着便捷的操作过程，随着建筑工程建设规模不断扩大，其应用会得到进一步推广，尤其是建筑基础设施中，更能够发挥出大体积混凝土结构的优势。但是在具体实践中，大体积混凝土自身有着较高的体积和重量，有着相对较高的施工难度，有着较大的厚度，只有确保施工工艺流程科学合理，稳定连续地完成浇筑工作，并且合理使用添加剂、合理配置原材料，才能保证大体积混凝土浇筑的质量。在完成浇筑作业后，自然环境、自身结构等因素的影响还会导致大体积混凝土结构出现不同类型的问题，比如内部聚集大量水化热，无法及时释放出来，导致在固化过程中混凝土温度升高过快，产生严重的水分流失问题，引发干缩裂缝，威胁大体积混凝土整体结构质量。又如大体积混凝土内外温差过大，导致内外体积变化不同，发生温度裂缝。施工技术人员只有科学地制定处理方案，加强日常管理维护才能保证大体积混凝土施工质量，才能尽量避免发生建筑物裂缝[1]。

2 大体积混凝土的特点及常见问题

2.1 大体积混凝土的特点

相比于常规混凝土施工，大体积混凝土施工技术有着更加严格的要求，并且有着普通混凝土不具备的一些特点。比如大体积混凝土有着较大的体积，相对较大的建筑厚度，需要耗费更多的水泥，缺乏足够的抗渗性和耐久性，有着更加明显的水化热现象，容易受到温度的影响，加上大体积混凝土包含的物质不同，大大增加了施工技术难度系数，如果没有合理控制工艺流程，会对建筑物整体质量产生严重威胁。

2.2 施工存在的问题

大体积混凝土比例设计不合理、原材料质量不合格、交货时间不确定等都是常见的大体积混凝土建筑建设中的问题。如果没有合理解决这些问题，很容易在施工中引发裂缝等病害，对后续建筑施工一系列活动产生不良影响。混凝土比例配置合理性直接关系最终混凝土硬化程度，所以，技术人员需要在前期充分做好混凝土比例控制，合理配比混凝土材料。当前大体积混凝土结构施工中仍然存在十分突出的原材料质量问题，如果使用了劣质原材料会导致施工质量降低，无法充分发挥出大体积混凝土结构的价值。一方面，会导致混凝土结构稳定性降低，另一方面，会破坏其他材料，加重大体积混凝土浇筑使用问题。同时，机械设备运转情况也会从一定程度上影响大体积混凝土结构建设质量，如果在大体积混凝土结构施工过程中机械设备出现了故障问题，中断施工，不但会损失大量材料，影响结构整体质量，还可能引发安全事故问题。

3 大体积混凝土施工技术要点

3.1 混凝土配合比设计思路及优化

集中输送混凝土材料，将混凝土早期水泥水化热尽量控制好，以免升温过高出现不同程度的问题。可以按照如下方式配置混凝土原材料的水泥用量：大体积混凝土按照≤350kg/m3的标准控制水泥用量，按照35%控制外掺料粉煤灰。较大面积的承台浇筑所用混凝土对泵送性能有着较高的要求，对其扩展性和坍损性有着较强的要求，通常扩展度至少为60cm，90min无坍损，4h坍损不大于3cm，按照160mm～200mm控制坍落度，按照至少20h控制初凝时间。在混凝土运输前，要合理规划运输路线，尽量选择平坦、短途的运输路线，将运输时间尽量缩短。如果当地气候温度较低还要做好保温措施[2]。

3.2 浇筑施工

为了保证大体积混凝土施工作业顺利完成，需要提前编制施工计划，做好分层浇筑。在规模较小的建设项目中适合选用分层浇筑施工技术，按照从下到上的原则完成混凝土浇筑作业。如果选用分段浇筑方法同样需要提前制定浇筑计划，在表面积较小、厚度值处于中等规模的建筑项目中适合应用分段浇筑方法。无论使用何种浇筑方法，在具体实践中都容易受到多方面因素的影响，比如施工现场、设备、机械等。分段浇筑方法在大规模建筑项目中并不适用。技术人员在具体施工中要按照工程实际需求规划施工方案，按照从下到上的原则逐步、分段完成施工作业。大型建筑工程项目表面积和体积通常比规定标准值超出数倍，技术人员在开展大规模建筑项目混凝土浇筑方案制定中，要充分做好每个施工细节的控制，按照混凝土边坡的高距比为1:3的标准进行严格控制[3]。

分层浇筑法是大体积混凝土浇筑优先选用的方法。在泵送混凝土过程中，通常按照不超过50cm的标准控制每层浇筑厚度。如果采用的是非泵送方式，可以按照不超过30cm的标准控制每层浇筑厚度。在具体实践中，要根据混凝土浇筑温度要求做好施工缝隙合理设置，安装好预埋件，做好钢筋施工等作业，尽量将施工缝设置合理。技术人员还要注意严格控制混凝土一次浇筑长度，避免内部水化热集聚过多发生干缩裂缝、温度裂缝，要尽量将大体积混凝土温度应力减小，科学准确地计算混凝土工程量，做好施工工序的合理安排[4]。

应当加强监督大体积混凝土施工过程，提高混凝土浇筑作业质量。首先，要明确混凝土运输到现场的具体时间，提前安排好人员、设备、现场交通等条件，保证混凝土材料到场后能够快速进行浇筑作业。其次，要严格控制混凝土坍落度，确定是否存在离析等质量问题。在浇筑过程中，技术人员要注意观察混凝土材料的质量，确定是否存在结块等不良问题。如果发现质量问题，要暂停施工，排除不良材料。在下层混凝土凝固前及时浇筑，避免发生断层。最后，要坚持连续性原则，尽量避免中途暂停施工，如果不得不暂停作业，要注意在混凝土凝固前继续浇筑，并且充分振捣，保证上下层能够充分融合，不会发生缝隙[5]（见图1）。

图1 大体积混凝土分层浇筑示意图

3.3 振捣

分层振捣是大体积混凝土施工常用振捣方式，通常采用人工和振捣设备结合的方法。工作人员要坚持快插慢拔原则，严格控制振捣点间距，加强处理混凝土表面，做好泌水处理等维度的严格控制，做好混凝土表面的科学覆盖，尽量避免出现混凝土裂缝问题。通常工作人员要按照400mm的标准控制振动棒的移动间距，当表面不再下沉并轻微出现泛浆现象表明振捣充分。要用刮杆刮干净混凝土表面，并且在混凝土上方撒布25mm粒径的碎石，用木模将混凝土表面拍实[6]（见图2）。

图2 混凝土振捣

3.4 温度控制

大体积混凝土结构施工质量从很大程度上受到混凝土温度变化的影响，如果混凝土浇筑温度比设计误差标注超出那么会导致裂缝出现的概率大大增加，进而降低大体积混凝土结构的质量安全。为此，技术人员在浇筑混凝土结构之前要对混凝土结构温度进行严格地监测。当工作人员发现混凝土内部温度比设计标注超出可以采用洒水降温等方式进行处理，比如常用的雾化法在控制混凝土自身温度的同时不会导致混凝土整体性能改变，能够实现混凝土自身温度的合理控制。如果人工进行温度控制，那么要注意关注是否出现超冷或者冷却速度过快的问题。技术人员要注意控制大体积混凝土的冷却梯度，避免过快冷却影响水泥胶体水化度、强度。为了进一步加强监测混凝土温度，可以合理布置测温孔，比较混凝土内部和大气温度情况，并且准确地记录。

3.5 做好养护处理

在完成大体积混凝土浇筑工作后技术人员要加强关注混凝土表面温湿度情况，充分做好养护工作。在温度方面，要重点控制内外温差，避免温差过大、降温不均匀导致出现表面裂缝。在具体养护过程中，还要结合天气等具体情况做好湿度控制，如果处于干燥的环境中要重点做好保湿处理，比如覆盖塑料薄膜。在拆模前，技术人员要监测大体积混凝土结构的强度，在达到设计强度70%以上后方可拆除模板。在完成拆模后，还要继续为期约7d的养护作业。

3.6 工序优化

大体积混凝土施工有着较大难度，需要注意的细节较多，在具体工艺流程控制中，技术人员要注意加强细节优化，避免出现质量安全隐患。浇筑工艺、泌水工艺、振捣工艺、表面处理工艺等都是大体积混凝土施工技术中的重点。如果在具体实践中采用的是分块分段浇筑方法，要充分做好浇筑方案的制定和优化。同时，技术人员还要加强新技术、新材料的应用。比如可以积极应用混凝土养护剂，提高混凝土养护效果，提升建筑产品整体质量。