建筑工程大体积混凝土施工技术要点

戴闻斌

上海材九科技有限公司 上海 200090

应用大体积混凝土施工技术时，应当积极引入现代化工艺及材料，以便进一步保障工程竣工后的质量。施工实践中，需以建筑工程施工技术特点为根据，对大体积混凝土技术施工要点展开综合评估，以混凝土质量作为施工中的关注重点，尤其做好混凝土坚固度检验及寿命预测等工作，尽可能规避施工中可能出现的裂缝，降低建筑工程质量受到的影响，保证工程目标按质按期完成。

1 工程概况

虹口区提篮桥街道HK314-05#地块综合开发项目位于上海市虹口区提篮桥街道，东起东余杭路，西靠周家嘴路，北起通州路，南到新建路。该工程由中国建筑第八工程局有限公司施工，基础底板总计方量约11000m3，基坑平均厚度2.7m，计划一次浇捣，混凝土强度等级为R60C40P10。

2 大体积混凝土施工特征

大体积混凝土表示几何尺寸不小于1m实体结构的混凝土。工程施工建设中应用大体积混凝土施工技术，可以大幅降低温度应力变化带来的影响，同时在规避内外温差变化导致混凝土出现裂缝方面也能产生可观的作用，能为混凝土结构提供保障[1]。大体积混凝土施工，相比普通混凝土施工而言，表现出的特征包含：一是较高的施工标准。大体积混凝土施工标准要求更高，特别是应用于高层建筑箱体结构中，需要全面落实施工缝的防范工作，以便为结构质量提供保障。二是相对较大的体积，存在突出的水热化现象。体积较大的大体积混凝土结构中，其内部有较多的水热化反应，热量散失效果不强，混凝土内外温差变化情况出现概率更大，此时混凝土结构应力也会产生变化，从而引起裂缝问题。所以，作业实践中，应合理选择施工技术，做好裂缝问题的防范工作，为施工作业开展有序性提供保障。

3 大体积混凝土施工技术要点

3.1 完善配合比设计方案

大体积混凝土施工中，需要合理控制材料配比，妥善把控水泥、砂骨等材料掺加量，以原材料性能为根据，结合实际使用强度要求设计配合比，科学确定掺加顺序，见表1。首先，严格控制水泥用量和用水量，尽可能规避混凝土水热化问题的发生，减少混凝土出现裂缝的概率。通过反复试验、调配水泥用量，确定最佳用量配比[2]。同时，施工人员需要严格落实混凝土抗压性能等特性的检测工作，反复测验配比，保证配比与各环节基本需求相契合。其次，施工人员在水泥凝结后需要对可能出现在后续环节中的收缩变形问题予以重视，避免混凝土裂缝的产生。该过程中，应以实际情况为根据，合理添加适量膨胀剂。

表1 混凝土材料配合比

3.2 施工原材料质量控制

大体积混凝土施工中，应当选择适宜的原材料，在施工前联系搅拌站为混凝土连贯性供应提供保障，避免后续施工的有序开展受影响。试配混凝土时，选择的施工原材料是以低热水泥、中热水泥、微膨胀水泥或较小收缩性水泥为主。通过合理选择施工材料，往往能够大幅提升大体积混凝土施工质量[3]。同时，在确定施工原材料时，需要合理选择外加剂。通过适量外加剂的添加，能够使混凝土特性得到改善，并减少使用的混凝土量及混凝土温度变化，延缓出现温度峰值的时间，并降低水化热释放速度。通过适量粉煤灰的掺入，不仅有利于混凝土特性的改善，同时能够减少水泥使用量，从而减少水化热。值得一提的是，粉煤灰添加后，混凝土早期强度会降低。通过UEA补偿收缩混凝土的使用，掺入U型混凝土膨胀剂（水泥总量的10%～12%），可满足建筑工程超长结构无缝施工要求。外加剂选择中，有着多元化、高要求的规范与标准，需充分考虑大体积混凝土具体应用的位置特点等多方面影响因素，确保所选外加剂科学、适用。

大体积混凝土施工中涉及使用的材料，需通过质量监督体系认证合格，以免由于材料质量不达标从而降低工程质量。在综合考虑工程实际情况的前提下，确定所用混凝土原材料为：水泥，采用强度等级为42.5的普通硅酸盐水泥。并按现行的国家标准《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》（GB175-2007）进行验收；粉煤灰，采用Ⅱ级粉煤灰，并按现行国家标准《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》（GB1596-2017）进行验收[4]。外加剂，采用301聚羧酸系泵送剂，其质量必须符合现行国家标准《混凝土外加剂》（GB8076-2008）的规定；水，自来水。矿粉，采用S95粒化高炉矿渣微粉，并按现行国家标准《混凝土和砂浆用粒化高炉矿渣微粉》（GB/T18046-2017）进行验收；黄砂，采用中砂，细度模数不小于2.3，含泥量小于2%，其他指标按《普通混凝土用砂质量标准及检验方法》（JGJ52—2006）的要求进行验收；碎石，采用5～25mm碎石，碎石含泥量小于1%，其他指标按《普通混凝土用碎石或卵石质量标准及检验方法》（JGJ52-2006）的要求进行验收。

在施工中，需参照表2所示严格把控温度差值，通过有效控制处理温度应力，规避砼结构的裂缝问题，减少发生裂缝的可能性，保障施工整体质量。

表2 混凝土温度控制

3.3 优化浇筑施工方案设计

大体积混凝土浇筑施工质量控制管理中，需要按照下述流程进行：一是加强摊铺厚度控制。施工中应用大体积混凝土浇筑施工技术时，以连续浇筑或推移式分层浇筑为主。针对可能出现的混凝土结构裂缝问题，需做好混凝土摊铺厚度的控制，保证摊铺厚度与工程施工基本要求相符合。混凝土输送所用方式确定为泵送，控制摊铺厚度在600mm左右；混凝土输送若为其他方式，可控制摊铺厚度在400mm左右[5]。二是加强混凝土搅拌流程控制，掺入适量的掺和料。大体积混凝土浇筑施工中，针对水泥用量少的问题可选择掺和料掺入的方式解决。一般情况下，所用掺和料多以矿粉、粉煤灰为主，此类外掺料能够显著的降低混凝土水化热，减少出现裂缝的概率。在大体积混凝土浇筑前，先通过试验确认级配，试拌过程中在规范标准允许的前提下，尽可能的增加掺和料比例，延缓混凝土凝结时间，降低水化热。此外，为确保混凝土品行优良，在搅拌过程中需要合理把控时间，特别是外加剂掺入后，搅拌时间至少要确保在30秒左右。三是混凝土浇筑施工控制。以对应的规范标准为根据，对整体施工节奏加以把控。在完成第一层浇筑后，以混凝土结构状态为根据，在第一层初凝前合理、适时开展第二层浇筑作业，保证浇筑规范性与连续性，尽可能规避可能出现的混凝土结构裂缝问题。值得一提的是，大体积混凝土浇筑施工中，所选浇筑方式无论为哪一种，都必须做好各个浇筑层间隔时间的控制，具体需结合专业试验确定间隔时间参数。四是妥善处理水平施工缝。大体积混凝土浇筑施工中，分层浇筑是基础环节之一，该作业具备较强的专业性和较高的技术操作难度系数，如果无法妥善处理水平施工缝，必然会出现质量安全隐患。基于此，施工技术人员在作业实践中需要做好基层表面的清理工作，清除建筑垃圾、浮浆等，细致观察粗骨料状态，保证表面均匀露出。结合水压作用进行混凝土表面清理工作，保证多余污垢排除干净，为后续浇筑施工提供有利条件。同时，要维持混凝土表面湿润。

3.4 混凝土泌水处理

混凝土泵送施工阶段，可能有上涌的泌水、浮浆情况出现，并沿表面向坑底流动。基于此，工程施工中，需聚焦侧模底部进行排水孔的预留，方便泌水的排放，可使用海绵进行局部少量泌水的吸附处理。同时，混凝土表面泌水会跟随混凝土不断推进向前，混凝土大坡面与顶端接近时，改变混凝土浇筑方向，即从顶部往回浇筑，与原斜坡相交构成集水坑，水会流至集水坑处，此时结合软轴泵即可完成泌水抽排。

3.5 混凝土振捣、表面处理与养护

振捣混凝土时需要参照密实平整的要求进行。浇筑前，落实插入式振捣器的配置，以混凝土自然形成的流淌坡度为根据，从前、中、后三部分出发进行振动器的布置。夜间施工中，做好照明工作，保证光线能使人员观察底层钢筋[6]。振捣混凝土时，应当上下抽动振捣棒，均匀振动混凝土上下，每次振捣结束后要保证混凝土表面平整、均匀，不得有显著沉落和气泡的情况产生。振捣作业中，振捣器需要与管道、钢筋和预埋件保持足够的距离，避免彼此间碰撞。

浇筑振捣大体积混凝土后，其会有厚度一定的水泥浆出现在结构表面，此时需结合“两次振捣、两次抹面、三压三平”的处理方式，振捣间隔维持15～25s的时间。在浇筑混凝土到达标高位置时，结合平板振动挤密实振捣，采取长刮尺刮平处理后，混凝土初凝前展开二次铁滚重复两次碾压、滚平，并结合铁板进行一次平整。混凝土终凝前，用磨光机进行最后一次搓平。

大体积混凝土养护中，通常采取保湿法、保温法。保温法表示通过对混凝土结构表面温度的控制，降低温度梯度，促使混凝土温度应力系数比抗拉应力系数更低，可对结构裂缝进行预防。保湿法则是营造相对潮湿的环境，在处理表面脱水问题方面效果突出，可减少结构干缩裂缝出现的可能性。终凝硬化前，通过浇水养护混凝土并覆盖表面，保证混凝土维持一定的湿润度。为促进水泥水化热反应速度的提升，使混凝土结构强度更强，在完成浇筑作业后24h内，实施覆盖浇水[7]。养护中，若温度处于恒定时，后续拆模作业中，需控制内外温度保持在25℃以下，强度不得低于75%，保证混凝土结构抗裂性较高。

4 大体积混凝土施工的注意事项

4.1 严格保障质量

①各供应单位生产前应安排一次检查，务使整个生产系统处于完好状态，尤其要对搅拌楼称量系统的计量精度作一次检查，合格后方可投产。②严格把好原材料质量关，做到不合格的材料不使用。③外加剂储存池必须标明品种，严防混用，使用时每班应复测浓度，做好记录。④混凝土质量控制.一是每班应在检查原材料质量后，主任工程师或技术负责人确认混凝土配合比，在配合比输入电脑后须复核审定；二是混凝土坍落度要求，考虑到路程上及泵送过程中的坍损，故应将混凝土出泵坍落度控制在120±30mm，按规定批量检测；三是混凝土抗压强度试块组数按相关要求制作。四是生产搅拌站按要求制作混凝土抗渗试块，到龄期后及时进行抗渗试验[8]。⑤值班人员应及时掌握天气变化情况，作为值班职责之一，遇突变情况应及时向有关领导汇报，做好应急准备，采取措施合理安排工作。⑥认真做好砂、石材料堆场的清理工作，认真检查材料堆场的排水系统，防止积水影响生产。⑦由上海建工材料工程有限公司第九分公司生产运作部主任负责混凝土供应令的签发，主任工程师核实并确保混凝土配合比的准确性。

4.2 落实安全生产

①供应单位分管安全的领导必须对本单位生产工艺各个环节的安全设施（包括配电间、电线、开关、设备、车辆等）组织一次全面检查，发现不安全因素及时整改，确保整个生产过程中不发生任何安全事故。②各供应单位在分管安全领导的领导下，组成安全领导小组，分班执勤，严格监督检查并执行各项安全制度。③各单位生产前须对工地道路进行勘察，组织专人逐一向驾驶员、泵车工等有关人员交底。④专职安全员在班前要对驾驶员进行安全行车交底工作，交底内容：作业环境、当天气候情况、行车路线，提醒驾驶员注意事故多发地段和注意事项，进入施工现场听从指挥佩戴安全帽。

5 结语

综上所述，大体积混凝土施工中，面向混凝土拌合物和易性及施工过程提出一系列更高的要求。为保证大体积混凝土施工质量符合相关标准，在施工实践中需要高度重视原材料的选择、配合比的确定等，熟练把握各施工环节的工作流程。以施工实际情况为根据，合理改进施工工艺，通过先进施工设备工具的应用，立足于多个角度妥善落实混凝土裂缝防控工作。同时，要优化浇筑施工方案设计，做好混凝土泌水处理、振捣、表面处理与养护等工作，围绕施工整个过程全面开展监督管理工作，严格保障质量，促进大体积混凝土施工技术应有价值作用的充分体现，从而为工程施工质量及安全提供可靠的保障。