大體積混凝土施工技術管理在建筑工程中的應用探討

黃佑軍

摘 要：在建筑工程大體積混凝土施工過程中，必須充分結合現場，嚴格控制好材料、溫度和裂縫，采用標準化施工技術，實現高質量施工。就大體積混凝土施工技術管理在建筑工程中的應用特點進行了歸納和總結，從施工準備工作、分段分層澆筑、振搗、表面處理、沁水處理、保溫養護、測溫、后澆帶處理、溫度裂縫控制等方面，對建筑工程大體積混凝土施工技術管理要點進行了分析和探討。

關鍵詞：建筑工程；大體積混凝土；施工技術；管理應用

中圖分類號：TU755? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：2096-6903（2023）05-0068-03

0 引言

由于混凝土材料和混合料混合后會發生化學反應，體積和溫度都會發生改變，極易引發裂縫等質量問題。在具體施工過程中，這類大體積混凝土由于內部發生水化反應，無法及時排除內部產生的熱量，加劇內外溫差，最終致使溫度裂縫產生，也增加了施工的難度。在行業內，普遍認為高層建筑大體積混凝土結構屬于較大結構，應通過有效手段減少、防治混凝土材料由于化學反應而擴大內外溫差，以及內外溫差帶來混凝土變形、開裂現象，提升混凝土質量，保證其結構穩定[1]。

1 大體積混凝土施工技術管理在建筑工程中的應用特點

1.1 混凝土抗拉力較弱

混凝土結構抗拉強度僅達到抗壓強度的10%，這主要是由于混凝土材料自身具有脆性。此外，混凝土結構硬化之后，變形、拉伸能力不夠。而高層建筑大體積混凝土存在較大的結構斷面，會使用大量水泥材料。澆筑混凝土后，水泥材料在與水接觸之后因化學反應而產生大量熱量。但是混凝土內部散熱情況不好，會急劇增加內部的溫度，使熱量集聚在結構內部中。與此同時，混凝土表面的溫度一般和室內溫度持平，而結構外部的溫度不同于內部溫度，溫差往往超過25℃。由于內外溫差較大，造成混凝土體積出現溫度變形。在這種條件下，大體積混凝土無法隨意伸縮，拉應力增加，導致結構開裂，同時也會降低混凝土結構抗拉強度，破壞結構完整性，給建筑工程施工帶來嚴重的安全隱患，影響施工質量。

1.2 大體積混凝土結構較為復雜

在建筑施工過程中，要合理設計大體積混凝土，必須充分對其斷面尺寸、受力情況、基坑情況等作全面了解，避免最終設計方案不符合實際。由于大體積混凝土的剛度和使用的鋼筋量不同，導致混凝土內部溫度應力差異較大，在各個構件不同的部位出現斷裂問題[2]。

1.3 大體積混凝土硬化情況較為復雜

使用大體積混凝土涉及多種材料，包括水、水泥、砂石、骨料和外加劑等，這些材料都屬于非均質材料，也較為復雜。在硬化過程中，混凝土所處的環境因素不同，溫度和濕度等存在差異，致使其硬化變形的分布不均。若水泥出現嚴重的硬化收縮，但砂石等骨料基本不變，由于受溫度影響，水泥熱膨脹系數較高，變形顯著?；炷猎谟不^程中可能會出現不同的形變，在各種材料間產生約束應力，造成大體積混凝土粘著微裂，且同時骨料還會導致水泥微裂。

1.4 大體積混凝土水化反應導致內外溫差較大

水泥材料和水會產生水化反應，進而散發大量熱量。在混凝土硬化時水化反應會不斷發生，大體積混凝土結構內部會受到熱量產生的溫度應力的持續影響。在高層建筑施工中使用大體積混凝土時，普遍會在上部進行荷載施工，由于重力的影響，加劇了上下部混凝土結構間的應力。當受到溫差和應力影響時，混凝土拉應力發生較大改變，進而出現裂縫。

1.5 高層建筑對大體積混凝土的強度要求較高

高層建筑一般在地基等重要承重部位使用大體積混凝土，對其結構強度等級要求較高。高層建筑施工中在建筑基坑使用大體積混凝土時，因而所形成的條件不利于其內部散熱。在施工中，這類混凝土結構復雜，大多數使用的是直徑較大的鋼筋，且鋼筋數量較多，極大改變了混凝土的變形模量，造成混凝土在收縮和固化時，鋼筋骨架表面上極易開裂。其形成的裂縫呈輻射狀，不利于整體結構強度的提升[3]。

2 大體積混凝土施工技術管理在建筑工程中的應用要點

2.1 建筑工程大體積混凝土施工準備工作

第一，按照大體積混凝土施工要求，選擇合適的水泥、骨料和外加劑等材料。使用的水泥必須滿足施工強度等級要求，經過質量檢驗后進場，并做好試驗調配。為提高工程經濟效益，可在水泥中添加適量粉煤灰。選擇直徑不超過40 mm的粗骨料礫石和直徑不超過30 mm的碎石，同時對骨料進行清洗，將泥土去除。粗骨料砂石要保證含泥量不超過3%[4]。

第二，做好現場技術交底工作。嚴格按規定設計混凝土材料的配比，結合現場實際確定試驗配合，對混凝土水灰比進行合理調整，對混凝土坍落度進行有效控制。提前準備混凝土測溫儀器和氣象資料，搭建好澆筑平臺和基坑腳手架。

第三，嚴格檢查、驗收大體積混凝土模板、鋼筋。將模板、鋼筋上的油污去除，清理雜物，并將標高線引測到豎向鋼筋上，標記醒目的油漆字樣。測量標記模板上的軸線，如存在問題立即做好加固。

2.2 建筑工程大體積混凝土分段、分層澆筑

高層建筑往往使用到的是幾何結構較大的混凝土，為確保施工質量，大體積混凝土澆筑施工必須分層分段進行。每層澆筑1 m以內的混凝土，且每段混凝土澆筑50 m?。為確?；炷翜囟确€定性，每次應當控制約1 h的澆筑時間，避免出現冷縫[5]。按照從低到高、由遠及近的順序進行澆筑，確保澆筑施工有條不紊進行。比如，在施工過程中第一次澆筑按照從后澆帶東面開始，第二次澆筑從西面開始的順序澆筑?；蛘叩谝淮螡仓凑諒哪系奖毖h推進澆筑，第二次按照從南至北循環澆筑，保證澆筑施工從東西兩面同時進行，直到完成最后施工。

2.3 建筑工程大體積混凝土振搗

為增加大體積混凝土強度，必須選派專業人員承擔大體積混凝土振搗工作，充分考慮現場施工需求，準備插入式振動棒，并配合混凝土輸送泵，將振搗帶設置于澆筑帶前后部位。在混凝土卸料點配置振搗帶和坡腳處配置振搗帶，分別用于上下部混凝土的振搗工作。為保證順利完成混凝土澆筑施工工作，應當在卸料口部位振搗，振搗處應呈自然流淌的坡度，以避免混凝土出現堆積。同時對各項振搗參數進行嚴格控制，注意保持合理的間距和深度，控制好時間，防止混凝土和模板、鋼筋等材料觸碰。大體積混凝土振搗示意圖如圖1所示。

2.4 建筑工程大體積混凝土表面處理

高層建筑大體積混凝土高度較大，在做好振搗工作之后，其表面往往會覆蓋一層水泥漿，導致混凝土結構表面存在凹凸不平，必須使用長刮尺，根據大體積混凝土標高，刮平結構表面，達到設計要求。在混凝土初凝前還要用木抹子搓平和模壓，增強其表面強度，避免因固化而造成混凝土表面出現干裂紋。

2.5 建筑工程大體積混凝土沁水處理

在澆筑混凝土時若采用的是分層分段法，需要間隔一段時間進行澆筑，且振搗會導致混凝土浮漿或沁水。針對此，必須在混凝土的模板側面底部設置排水孔，從該孔排出沁水產生的水分，同時利用污水泵等方法排除后澆帶內多余的水分。大體積混凝土沁水處理示意圖如圖2所示。

2.6 建筑工程大體積混凝土保溫養護

在澆筑施工之后2 h內，必須混凝土表面蓋上塑料薄膜，再蓋上一層厚實的棉氈[6]，進而為混凝土凝固和硬化奠定良好基礎。在覆蓋時，要確保全面蓋住且不存在漏縫，再用一層塑料膜與三層棉氈覆蓋于后澆帶、筏板等邊角部位。

2.7 建筑工程大體積混凝土測溫

測溫方案如下：底部用鋼管封住，并將其埋進混凝土內，管頭露出約30 mm，注意不得碰到鋼筋等物體。監測混凝土內部溫度升降情況，每2 h使用測溫儀測量一次，當降溫時，延伸時間到每4 h一次[7]。當內外溫差逐漸擴大，則必須有效處理好保溫養護設施，多次進行測溫，待溫差縮小后恢復正常。

2.8 建筑工程大體積混凝土后澆帶處理

為使后澆帶符合設計需求，可采取使用雙層鋼板網封堵兩側，再使用豎向鋼筋和筏板鋼筋在鋼板網外側進行點焊固化方式處理，保證在混凝土澆筑施工中避免發生漏漿現象。

2.9 建筑工程大體積混凝土溫度、裂縫控制措施

水泥與水融合會產生化學反應，形成水化熱，導致大體積混凝土出現裂縫，因此，必須嚴格控制溫度避免這類問題。具有以下3點措施。

第一，嚴格選擇水泥?；炷粱旌狭弦虮M可能選擇水化熱較低且具有良好穩定的水泥。為減少水泥用量，可摻加適量的粉煤灰，避免水化熱現象的發生。在混合料配置過程中，還必須對粗骨料的級配進行嚴格控制，從而發揮外加劑的作用，以此減少混合料中所含的水分和水泥使用量，有效防止水化熱問題。此外，在混凝土澆筑施工過程中，要掌控其入模溫度，避免內外溫差過大?？梢酝ㄟ^低堿膨脹劑提高混凝土收縮量，降低溫度應力帶來的影響。為縮小大體積混凝土單體體積，可通過分塊或分層等方式進行。使用后澆帶時，應減少平均每次澆筑施工過程中混凝土蓄熱量，進而降低熱量繼續，更好地控制溫度。

第二，配置混凝土之前，要對粗、細骨料進行篩選。選定后的材料要進行清洗，使其混合充分，提高混凝土的抗拉強度和密實度，保證混凝土在硬化時減少收縮變形。采用二次投料等方式進一步增強混凝土結構強度和抗裂性能，確保在初凝之前，充分融合各個層級的混凝土，提升大體積混凝土整體性能。

第三，結束澆筑混凝土后必須對混凝土進行充分養護。采取有效的保濕保溫手段，循序漸進降低大體積混凝土的溫度和應力變化。當遭遇雨雪天氣時，室內外溫差較大，要將棉氈、塑料布等覆蓋于混凝土之上，對溫差進行有效控制，避免出現裂縫問題[8]。

3 結束語

在大體積混凝土施工過程中，面對各種復雜情況，必須充分結合現場，嚴格控制好材料、溫度和裂縫，采用標準化施工技術，實現高質量施工。具有以下5個施工要點。

第一，對于大體積混凝土筏板基礎，應當嚴格檢查原材料質量，確定合理的配合比，選擇雙摻技術，將復合纖維膨脹劑添加其中，對混凝土收縮進行補償，增強其抗拉性能避免出現開裂。

第二，合理布置場地，安排好人員分工，明確澆筑順序。做好各項準備工作后，有條不紊按照順序完成澆筑作業，以有效避免澆筑過程中出現不穩定事件。

第三，在施工之前，準確計算熱工，對混凝土入模溫度和內外溫控進行嚴格控制。為更好養護混凝土，避免因溫度問題而出現裂縫，必須充分結合現場溫控情況進行有效養護。

第四，以分層澆筑方式，進行混凝土澆筑，增強混凝土在施工中的散熱作用，避免在澆筑混凝土過程中增加對模板的側壓力。

第五，采取一定的措施縮小混凝土內外溫差，有效進行保溫保濕養護。結合現場天氣情況，分析現場測溫實時數據等，做好覆蓋和灑水養護等，保溫保濕工作必須建立在測溫工作的基礎上，以信息化手段為施工提供有效指導。

參考文獻

[1] 田春明.房屋建筑工程大體積混凝土施工技術[J].四川建材， 2022，48（10）：139-140.

[2] 彭丹陽.筏板基礎大體積混凝土項目施工質量控制研究[D].吉林：吉林大學，2017.

[3] 孔德勇.武漢某超高層建筑底板大體積混凝土施工技術[J].磚瓦，2022（10）：140-143.

[4] 孫朋立.建筑工程大體積混凝土施工過程中冷卻過程調整與優化分析[J].中國建筑金屬結構，2022（6）：50-52.

[5] 付元東，郝杰，安鵬.基礎抗浮與大體積混凝土施工技術措施的結合運用[J].科技創新與應用，2022，12（14）：119-121+126.

[6] 雷志華.某大型公共建筑關鍵施工技術應用與研究[J].工程機械與維修，2022（6）：99-101.

[7] 王振宇.高寒地區冬季施工大體積混凝土溫控技術研究[D].蘭州：蘭州交通大學，2019.

[8] 賈紅濤.高層建筑大體積混凝土施工技術[J].建筑技術開發， 2021，48（16）：33-34.