房屋建筑工程大体积混凝土施工技术

田春明

(山西旅游职业学院，山西 太原 030031)

1 大体积混凝土施工特征

在房屋建筑工程施工过程中，若混凝土结构的横断面尺寸在1 m以上，则被称之为大体积混凝土。在大体积混凝土施工过程中，控制温度应力所产生的混凝土裂缝是很关键的，应当结合一定技术手段，对温度应力加以控制，强化其浇筑过程时的热量散发，保证浇筑过程中大体积混凝土内外部温差能够得到良好控制，避免因为温度变化形成结构裂缝。与普通混凝土相比，大体积混凝土有着下特征。

首先，将大体积混凝土施工应用在高层建筑工程中，对施工技术有着较高要求，比如箱型结构施工时，需保证施工过程没有施工缝预留且在浇筑时应当保证连续性，不可停顿[1]；其次，大体积混凝土一次需要浇筑的混凝土方量较大，由于水泥材料水化热作用明显，浇筑时在混凝土内部会产生大量难以有效散发的热量，而混凝土外表面在环境温度影响下会相对低一些，导致其内外部结构产生大量的温度差，产生温度应力，产生混凝土结构裂缝，影响工程项目整体建设质量。

因此，在大体积混凝土施工过程中，应当全面了解施工流程，合理运用施工技术，确保房建工程质量及进度。

2 工程概况

山西省某房建工程位于城市东北部，建筑主体为钢筋混凝土剪力墙结构，为地上20层，地下2层的高层建筑工程，总建筑面积62 855.60 m2，其中包括地上建筑面积51584 m2，地下建筑面积11 271.6 m2，地下规划建设车库。其中裙房部分为框架剪力墙结构，工程基础底板厚度为4 m，在电梯井处底板厚度为6 m，长25.0 m，宽26.0 m，施工混凝土强度等级均为C40,抗渗等级S8。混凝土一次性浇筑方量最少为2 900 m3，为大体积混凝土施工工程。

项目招标文件中明确指出，该工程大体积混凝土结构抗震等级为三级，抗震防裂度为VII度，在地下2层设置防空地下室为人员隐蔽处。总施工工期为400 d。整个工程需经历两个冬季和春季、秋季、夏季，具备交叉专业多、施工复杂等特点。山西省冬季较为干燥且相对寒冷，会增加施工难度并延长施工周期。

在施工过程中，施工难点还体现在基础底板厚度为4～6 m，山西省夏季施工最高温度能达到30℃左右。施工采取就地取材原则，但项目所在地只有细砂，没有中砂,为避免大体积混凝土出现早凝，混凝土拌和过程用冰代替一部分水，再利用循环水对温度进行控制。

3 大体积混凝土施工技术在房屋建筑工程中的应用

3.1 大体积混凝土配合比设计

在大体积混凝土施工中，其原材料配合比设计是基础内容，同时也是保证施工质量的关键技术保障。在配合比设计中保证水泥、碎石、砂、外加剂、掺合料等原材料用量合理性，进而确保大体积混凝土施工有序实施。在案例工程中，为保证大体积混凝土材料配比合理，在这一阶段落实因地制宜原则，根据山西省当地气候气象条件，对大体积混凝土性能予以强化。

1)因地制宜地对水泥用量予以掌握。考虑到在该工程施工时，天气炎热干燥，阳光直射，为避免水化热过于严重，本次配比设计对水泥使用量予以控制，降低混凝土结构裂缝发生几率[2]。在这一过程中需进行试样试验，配比不同材料比例混凝土，保证其抗拉性能、抗压性能、内部应力等综合性能良好，对水泥用量进行合理控制。

2)收缩变形是混凝土凝结过程时的主要问题，同时很容易产生收缩裂缝，尤其是山西地区，若没有对其加以重视，凝结过程混凝土会出现大量细纹，所以在配比时加以一定量膨胀剂和掺合料，降低细纹裂缝出现几率，同时控制水泥材料用量，提升大体积混凝土可塑性，对施工成本也能起到很好的控制效果。

3)大体积混凝土配比中，砂石材料是必不可少的，砂石材料应保证平均粒径在0.5 mm以上，根据试样结构严格控制用量。

另外，为更好地避免大体积混凝土施工结构裂缝产生量，在与甲方单位沟通后，同意在每 m3混凝土中加入0.80～0.90 kg的杜拉纤维。保证大体积混凝土坍落度控制在(180±20)mm。控制水泥进场时间及水泥本身温度，通过喷淋的方式对砂石材料温度予以控制。提前准备冰水用于混凝土拌和过程中，在混凝土运输时对运输车辆进行保温隔热措施，浇筑时对输送泵管进行隔热处理，将混凝土浇筑温度控制在30℃以下。本工程大体积混凝土原材料配比如表1所示。

表1 大体积混凝土原材料配比

3.2 大体积混凝土浇筑

1)大体积混凝土浇筑过程对混凝土的运输时间要求较高，混凝土装车后需要在1 h以内达到施工现场，且混凝土一旦初凝则不可进入场地，禁止加水后再使用。为保证混凝土浇筑连续性，在现场需保证至少有2台运输车辆等待浇筑。

2)为避免频繁拆除泵管，通过平面分层浇筑和斜面分层浇筑的方式对筏板基础展开浇筑。为减少混凝土表面裂缝，经与甲方沟通在底板部分加入一定量的杜拉纤维，但甲方只允许在底板构造上下1 m位置加入杜拉纤维，中间2 m区间不允许掺加。因此调整浇筑方案，对底板分4层浇筑，每层浇筑厚度为1 m，在单层浇筑时，进行斜面分层浇筑，浇筑厚度控制在50 cm上下[3]。斜面分层浇筑如图1所示。

图1 斜面分层浇筑示意图

通过倒退式浇筑的方式对混凝土进行浇筑,划分为3条宽度为8.60 m的浇筑带,在确定浇筑范围时综合考虑泵车布料杆的长度，确保每台泵车负责各自区域的混凝土浇筑。先在一个区域将混凝土浇筑至设计标高,使混凝土形成扇形结构，能够向前流动，然后继续浇筑坡面。通过这一浇筑方法能够将泵送工艺的优势充分发挥出来，确保后车混凝土均浇筑在前车混凝土的坡面位置，并且能够在下层混凝土初凝前完成上层浇筑工作，有效避免了对泵管的频繁拆装，同时也方便覆盖保温已经浇筑完成的部分。

3)为了能够将泌水及时排出，在侧模底部应预留出排水孔。伴随着混凝土浇筑工作进行，泌水被推移至基坑顶端，当所浇筑的混凝土大坡面接近顶端时，切换混凝土浇筑方向，从顶端开始浇筑。两个斜坡相交形成了一个泌水的集水坑，在浇筑工作推进下，集水坑逐渐成为水潭，这时通过水泵将聚集的泌水抽出。在大体积混凝土浇筑4～6 h左右，其表面大概率会出现塑性裂缝，这时可通过二次压光或者浇筑层予以处理。

3.3 大体积混凝土振捣

混凝土振捣工作往往是与混凝土浇筑不可分割的，振捣对于提升混凝土质量具有相当重要的地位。在案例工程中选择插入式振捣棒进行振捣工作，插入时可以斜向插入也可以垂直插入，但要保证振捣棒插入点的均匀性。另外，在斜插振捣棒时应将斜插角度控制在40°～60°，插入振捣棒时应稳定、准确，严格遵循快插慢拔工艺流程[4]。在振捣上层混凝土时，应保证振捣棒插入下层混凝土深度在50 cm左右，提升混凝土密实度，避免分层浇筑出现结构裂缝。最后应当注意，在浇筑振捣施工中，振捣棒不能接触模板四周及底部，会对混凝土振捣工作质量产生较大负面影响。

3.4 大体积混凝土养护

大体积混凝土施工中最后的保温养护同样很关键，其目的是为了控制混凝土结构内外部温度差，降低结构温度应力，控制混凝土温度下降速度，从而提升混凝土的抗拉强度和抗裂能力，最大程度避免温度裂缝的产生。在混凝土二次抹面后随即可以开展覆盖保温养护工作，同时应当明确养护时混凝土结构的温度控制指标，以此为依据完善养护策略。在案例工程中，采取先将一层塑料薄膜覆盖在混凝土表面上，然后进行蓄水养护，混凝土浇筑初期，其水化作用相对较快，及时覆盖薄膜能够起到保温作用，避免结构表面过快脱水干燥而形成干缩裂缝。在本次工程中，由于墙柱结构、后浇带的结构形式特殊性，应当着重展开保温养护，经过温度测量和混凝土强度检验合格后，方能撤掉蓄水和塑料薄膜，使混凝土自然散热。

4 结束语

综上所述，随着建筑工程量越来越大，大体积混凝土施工在建筑工程施工中越来越常见，但其施工具备一定复杂性，在浇筑时需保证连续性且与振捣工作紧密配合。在笔者参与的山西省某房建工程中，结合地区气候差异性对混凝土配比进行严格控制，并科学落实混凝土浇筑、振捣、养护等工作，施工后大体积混凝土无明显结构裂缝，强度满足设计要求，该工程按期保质竣工。

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