土建工程中大体积混凝土施工技术研究

王雷

摘 要：概述了大体积混凝土的定义、特征及应用现状，剖析了房屋建筑土建工程中常用的大体积混凝土施工技术，并结合某土建工程，分别从施工准备、施工建设、竣工验收三个方面，对其实践进行了具体讨论。

关键词：房屋建筑；土建工程；大体积混凝土；施工

中图分类号：TU755                                    文献标识码：A                             文章编号：2096-6903（2023）04-0031-03

0 引言

实践经验表明，应用大体积混凝土后，一方面可以提高房屋建筑施工效率，另一方面可以推动房屋建筑高质量发展。尤其在土建项目中，结合屋面工程、墙体工程、楼板工程等，应用大体积混凝土时，效率高、质量优，有利于缩短工期、降低成本等。因此，在新时期的房屋建筑生产建造过程中，需要持续加强对大体积混凝土施工技术及其质量控制研讨。

1 大体积混凝土概况

通常，厚度大于1 m的混凝土通常被称为大体积混凝土。此类混凝土的基本特征相对集中，主要表现为体积大、结构厚实、施工要求高、容易出现变形缺陷与裂缝病害等。

从应用范围看，大体积混凝土适用于房屋建筑中的基础筏板、梁钢筋分布集中地带、楼板，以及壁墙等各方面。从近年来的实践经验看，虽然在新时期施工单位在设计施工一体化实践模式下，创建了以大体积混凝土产品研发设计、物料采购、试验与制备、运输、浇筑、养护为主要内容的应用方案。但是，在实际应用时会受到人、机、材、技、法、环、管等因素影响。因此，在新时期房屋建筑中开展大体积混凝土施工时，需要配套的做好施工质量控制。

2 房屋建筑土建工程中的大体积混凝土施工技术

2.1 原材料选择

大体积混凝土原材料主要包括：①骨料，又分为细骨料、粗骨料；②水泥；③水；④粉煤灰；⑤掺加剂等。由于浇筑大体积混凝土时，受水泥水化热因素影响，内部温度升高速度较快、温度应力相对增大。在热胀冷缩原理下，随着施工环境温度急剧变化，内外温度差异、梯度差异拉大，会导致裂缝病害。因而，在选择原材料时，需要充分考虑到此类材料的质量。

从实践经验看，首先，要优选硅酸盐类水泥，并在保障其强度的情况下减少其用量，科学控制水化热的作用。其次，在选用粗骨料时，应选择粒径相对较大的碎石，通常以1.5 m?碎石为主，细砂方面需要做好砂率控制。再次，粉煤灰与掺加剂的使用，则应以抗渗要求、防水要求等为准，进行合理控制。最后，在用水方面，应该规避对设备冲洗废水、生活污水的應用，尽可能选择施工场地的井水或自来水。

2.2 配合比设计

配合比的设计直接影响着后续的浇筑质量，应根据《大体积混凝土施工标准》GB 50496-2018与《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》GB/T 1596-2017，严格遵循“先试验，再制备”方案，先确保设计的大体积混凝土配合比，能在试验条件下达到标准要求，再按根据实验确定的参数，进行批量生产等。

从实践经验看，水分的散失会引起混凝土发生干燥收缩现象，并造成变形开裂病害。需要指出的是，在现场浇筑过程中，因水泥水化热因素影响，内部温度升高较快、散放效果较差，此时需要“预防因为表面应力>极限抗拉强度造成的裂缝病害”等[1]。因此，在配合比设计时，应严格控制高效内加防水剂的使用，从而提高对裂缝病害的控制。

2.3 浇筑技术

浇筑施工直接决定了大体积混凝土在房屋建筑土建工程中的应用效果，因此，浇筑时通常要求施工人员严格控制施工顺序与施工质量。以墙体浇筑混凝土浇筑为例，在浇筑高度方面，需要将其控制在45 cm以内，同时，厚度不能大于5 cm。以柱的浇筑为例，钢丝网的设置应合理、有效，规避浇筑时出现钢丝网断裂、部分未连接、被冲散等异常情况[2]。

大体积混凝土浇筑包括斜面分层浇筑、分段分层浇筑、全面分层浇筑3种方式，在不同的浇筑区域，需要根据实际情况进行浇筑方式的选择，并做好各项计算工作，确保在浇筑过程中完成对施工冷缝病害的预防与控制[3]。

2.4 振捣技术

房屋建筑土建工程中浇筑大体积混凝土时，对于振捣技术的要求较高，尤其在振捣技术指标设置方面，要求施工人员提前进行设置并于试浇阶段，对其进行检验，以确保在实际施工时能够满足振捣要求，提高浇筑质量。例如，在大体积混凝土浇筑过程中，通常需要选择高频振动器。在振捣时根据浇筑作业中选择的排列顺序依次振捣。需要注意的是，在振捣过程中，一方面应预防漏振、少振、不振、振动过多、振动插入钢筋等现象。另一方面，操作人员要严格遵循“快插慢拔”原则，并振捣区域根据实际情况选用适配性较高的振捣棒。除此之外，还要做好对振捣时间的控制等。

2.5 养护技术

目前，无论在常规混凝土，还是大体积混凝土施工中，均要求养护至少14 d以上。实践经验表明，在大体积混凝土浇筑后，可通过应用现代化的测量技术对其内部不同位置的温度进行测量，然后根据温度的变化，制定与之匹配的养护措施，最终保障养护的精准性与有效性。具体操作时，应区分覆膜、谷草、麻袋、浇水等方式的独立应用、联合应用条件，尽可能实现“养护资源投入最小化，养护效果最大化目标”。

3 房屋建筑土建工程中的大体积混凝土施工实践

3.1 工程概况

以某房屋建筑土建工程为例，设计方案中要求应用全现浇框架剪力墙筒中筒结构。建筑总高度为23层，其中，地下建筑2层，地面建筑21层，地下室筏板厚度范围在400～1 200 mm。由于施工面积较大，拟应用1万m?的大体积混凝土。受到气候条件影响，在实际应用过程中，需要配套做好浇筑方式、质量管理、振捣指标控制等，以此满足对该技术的高质量应用。

3.2 施工准备

进入施工准备阶段后，具体操作时按照“实验+制备”模式进行操作。

3.2.1 原材料验收

施工人员对原材料进行了严格验收与实验室试验，确保其满足设计要求后进行混合比设计。材料如下：①采用P.S42.5矿渣硅酸盐水泥。②根据《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》GB/T 1596-2017，选择适配于基础筏板工大体积混凝土浇筑的粉煤灰，掺加量占总量的15%～20%。③所有配料用水均以施工场地井水为准。④砂、石含水率分别为2%、1%，粗骨料的粒径在5.0～30.5 mm，含泥量大于1%。⑤掺加剂为凝胶类材料，以实际混凝土强度级别为准选择常用减水剂，与高效内掺防水剂等。高效内掺防水剂可以最后单独添加，提高裂缝病害预防效果。

3.2.2 材料配比

初步设计的配合比中，水：水泥：砂=159：296：715，混凝土容重为2 480 kg/m?。经过多次试配后，配制了满足要求的C35混凝土。考虑到要应用掺入高效掺加防水剂，实验人员按照1、2、3、4次实验方法，对其掺入比进行了试验，最终得到了0.0%、0.8%、0.9%、1.0%掺量条件下的配合比。结果如表1所示。

3.2.3 施工检查

在项目经理负责制下，由项目经理组织、项目副经理、生产经理全面负责，组成大体积混凝土施工管理小组。对浇筑施工前的支撑模块进行了全面检查，完成浇筑区域杂物清理、清水湿润后，根据浇筑场地搭设浇筑通道。管理小组对浇筑方式进行了比较分析，认为在施工区域的结构平面、长度、厚度条件下，选择斜面分层浇筑方式。大体积混凝土浇筑前裂缝参数如表2所示，自约束后裂缝参数如表3所示。

3.3 浇筑施工

进入浇筑施工阶段后，首先，应检验施工流程（如图1所示），其次，应进行至少4次的混凝土坍落度检查。

确认各项检查无误后，检查泵送管、储料斗、管道、浇筑区域内部的搭设情况是否安全，确认无误后进行将清水泵入浇筑设备之中进行冲洗，再使用1∶2的水泥砂浆润湿管道，确认满足实际要求后进行斜面分层浇筑。

浇筑时的坡度控制在1∶7～1∶6范围以内，分层厚度范围为300～350 mm。具体浇筑时遵循“先低后高，长边推进”原则进行逐层浇筑作业。

浇筑时选用高频振动器，插点距离按1.5倍振动器半径确定，在“行列+边格”形式排列条件下，先进行行列振捣，后进行边格振捣，每一种排列方式下的振捣完成后再进行另一种排列方式振捣。振捣棒插入约为浇筑层厚度的2/3，在快插慢拔过程中，以20～30 s进行振捣控制。靠近模板、钢筋集中区域的振捣换小型振捣棒操作，搭接位置的振捣时间控制在45 min以上，泌水通过泄水孔排除等。

初凝前养护包括：一次抹灰、覆膜、掀膜、二次抹壓与覆盖养护。后续养护中，根据预埋的测温孔与测温元件进行实时测量，并以20℃作为临界值，内部温度高于该值时撤去覆膜与覆盖物，低于该值则增加，养护时间共计16 d[4]。

3.4 竣工验收

先由施工单位进行自主验收，确认无误后，监理工程师先对提交的施工资料进行审核，确认无误并于现场进行分批次验收，签字确认后进往前下一施工阶段。

4 结语

大体积混凝土特征鲜明、优势巨大，已经形成了内容完整、流程标准的应用程序。在当前房屋建筑高质量建设、高水准应用过程中，需要持续扩大对大体积混凝土施工技术的推广应用。

大体积混凝土施工要点主要集中在原材料控制、配合比设计、混合料制备、浇筑施工、养护管理等方面。因此，建议在实际的土建工程中，尽可能按照设计施工一体化实践模式，做好各个环节的质量控制。

参考文献

[1] 曾纯亮，曾卓正.大体积混凝土的防裂设计[J].建筑技术，2022， 53（4）：467-469.

[2] 钟颖.关于大体积混凝土施工技术在房屋建筑工程中的应用[J].中国房地产业，2021，5（1）：130-132.

[3] 武炳瑞.房屋建筑大体积混凝土施工技术研究[J].建材与装饰，2021，17（2）：34-35.

[4] 魏剑锋.大体积混凝土施工温度裂缝控制[J].建材发展导向（下），2022，20（5）：106-108.