大體積混凝土施工技術與溫度控制剖析

賴興海

（恒超建工集團有限公司，福建 福州 350000）

在現代工程施工中，大體積混凝土施工技術應用越來越廣泛，在路面橋梁、高層樓房基礎等工程中均占有重要地位。而在大體積混凝土施工中經常容易出現裂縫、變形等問題，降低了混凝土結構的耐久性和整體性。出現裂縫問題的重要原因體現在技術控制和溫度控制不當，因此，優化施工技術、加強溫度控制在大體積混凝土施工中尤為重要。

1 大體積混凝土施工現狀

現階段，我國大型民用建筑和工業建筑數量不斷增多，高層樓房已普遍存在。在此環境下，高層建筑地下室底板厚度已達到2m 以上，大多使用大體積混凝土。大體積混凝土施工采用一次性澆筑或分層多次澆筑的方式，在應用過程中對整體性要求較高，結構體量相對較大，所以，對技術要求也往往較高。大體積混凝土施工需要施工人員全面掌握施工環節各方面要素，科學應用施工技術工藝預測混凝土厚度，并按照要求進行澆筑施工。目前，雖然在大體積混凝土施工中已經積累了一定的經驗，但由于施工條件差異、工程設計不同等，也容易出現反?，F象，還需要格外注意常見的變形、開裂等問題。

2 大體積混凝土施工常見問題

2.1 混凝土自縮

大體積混凝土出現自縮問題主要有以下幾種原因：一是在施工過程中為了提高施工質量，施工人員會在混凝土中添加減水劑等外加劑，以加大混凝土的流動性，但若不加以控制，外加劑本身的雙面性特點便會凸顯，使混凝土發生自縮問題。二是混凝土在澆筑后至凝固前，若不做好保濕養護等措施，會有超過82%的水分揮發，而只有不足20%的水分被吸收。三是在施工期間所使用的不同材料對礦物成分需求各不相同，很容易在某個施工環節添加易誘發混凝土自縮的材料，如硅灰等礦物材料。

2.2 水泥水化熱

大體積混凝土澆筑期間，很容易發生水化反應，產生較多的熱量，進而使混凝土內部結構溫度過高。加之大體積混凝土本身截面相對較厚，水化熱反應產生的熱量無法迅速向外擴散，使其全部集中在結構內部。根據相關數據分析，在施工操作過程中，當大體積混凝土抗壓強度達到3MPa 時，就會產生絕熱溫升；當其抗壓強度達到4～5MPa 時，大體積混凝土的表面溫度就會大幅升高，而其內部溫度會急劇下降，產生嚴重的內外溫差。通常情況下，在大體積混凝土澆筑初期，往往無法發揮導熱功能，也不會明顯受到溫度應力的影響，但隨著施工不斷進行，大體積混凝土彈性作用就愈發明顯，溫度應力過高，勢必會使混凝土抗壓能力下降，混凝土結構出現開裂問題。

3 大體積混凝土施工技術及溫度控制

3.1 工程概況

盈福壹號項目工程共5 棟住宅建筑，總建筑面積57 093.9m2，建筑設計等級為一級。該工程項目所處區域為亞熱帶季風氣候，常年溫暖濕潤、雨量充沛、光照充足，年平均氣溫在20℃～25℃。該工程涉及大體積混凝土工程，采用的混凝土主要為商品泵送混凝土。通過對當地市場的調查和對比分析，選擇確定混凝土供應站并使用罐車將其運輸至現場?；炷翝仓凑障葷仓Q向墻柱、后澆筑水平梁板的順序進行?；诖?，具體研究大體積混凝土施工技術及溫度控制。

3.2 原材料控制

按照施工要求和國家有關規定，選擇普通硅酸鹽水泥作為混凝土水泥。使用中粗砂和5～40mm的碎石作為原材料，控制砂和石料的含泥量分別在1%～3%以內。為控制混凝土坍落度，在原材料配制中摻入適量減水劑和粉煤灰，控制其減水率超過12%，以提高混凝土和易性。在混凝土原材料攪拌過程中加入粉煤灰作為摻合料，攪拌均勻，增強泵送混凝土的流動性，降低拌和物的干縮和泌水性，同時降低水泥的水化熱，科學控制溫度裂縫現象。在此過程中，重點控制混凝土入模的坍落度在120～180mm，確保地上結構墻體混凝土使用的原材料均為同一類型、同一品種，且顏色和外觀均勻一致。

3.3 混凝土澆筑

混凝土澆筑是大體積混凝土施工技術的重要部分。通過檢驗混凝土材料，分層次進行混凝土振搗和壓實處理，做好混凝土表面抹平工作等步驟，有序開展混凝土澆筑工作。在此過程中，處理施工縫不可或缺。該工程中的全部施工縫均采用多層板分隔，因此，在下一流水段混凝土澆筑前，首先要進行上一段混凝土邊緣彈通線處理。然后，使用無齒鋸切割施工縫，保證其順直狀態，嚴格控制切割深度，避免損傷鋼筋。切記在混凝土強度達到1.2MPa 后才能進行施工縫處理。

3.3.1 水平和豎向混凝土澆筑

水平和豎向混凝土澆筑過程均要保證一次成型。由于水平梁板與豎向結構的混凝土標號不同，所以，在澆筑期間必須確保同標號共同進行，避免摻雜混亂。澆筑過程要按照從遠向近、先豎向后水平、由低到高的順序進行。在澆筑期間，施工人員應重點觀察預埋件、鋼筋、模板等是否存在位移、變形等問題，若發生此類問題，必須及時采取處理措施。振搗期間，控制振搗器與模板的距離，盡量使其在振搗器作用半徑0.5倍范圍內，且遠離預埋件、鋼筋等，避免造成破壞。泵送期間應按照先慢后快的原則控制泵送速度，根據混凝土狀態觀察混凝土泵壓力等，逐步加快速度，保證澆筑施工高質量進行。

3.3.2 樓梯混凝土澆筑

在樓梯混凝土澆筑前，首先將樓梯表面的雜物清除干凈，并灑水使其保持濕潤，確保后續接搓的嚴密性。在混凝土澆筑過程中，控制其坍落度為12～24cm，防止澆筑踏步過程中混凝土出現下淌問題。將混凝土泵送至平臺，人工將混凝土送入踏步模中，保證操作規范，避免出現碰撞沖擊變形。樓梯混凝土澆筑過程按照從下到上的順序進行，先振實休息平臺板混凝土，到踏步位置后再同時進行踏步混凝土澆筑，使用鐵抹子對踏步表面壓光抹平處理。其中，振搗過程使用插入式振搗器，按照快插慢拔的原則進行振搗。在上層混凝土振搗過程中，將振搗棒插入5cm 左右的深度，控制振點間的距離為50cm，每個振點振搗20s 左右最佳。

3.4 混凝土養護

由于該項目處于福州地區，夏季氣溫相對較高，空氣較為干燥，此時混凝土水分蒸發更快，很容易出現脫水問題，導致水泥顆粒無法充分水化，無法轉換為穩定結晶，進而使混凝土結構出現干縮裂紋，影響結構整體耐久性和強度。因此，在混凝土施工完成后，混凝土養護是施工技術中不可缺少的一環。無論在何種天氣環境下，澆筑完成的混凝土都需要進行養護處理，確保水泥水化正常進行，使混凝土結構達到要求強度，避免收縮變形。首先，在澆筑完成后，凝固第一階段內，必須使用合適的材料進行覆蓋處理，以避免混凝土受雨水、陽光直射影響。通常在澆筑結束12h內進行覆蓋和澆水處理，若此時氣溫較高，則可提前2h 左右進行。嚴格控制混凝土澆水養護時間，對于礦渣硅酸鹽水泥和硅酸鹽水泥原料制作而成的混凝土要至少養護7d。根據天氣和混凝土實際情況控制澆水頻率，確?；炷两Y構始終處于濕潤狀態。在養護期間做好保護措施，避免混凝土結構受到撞擊破壞。

3.5 溫度控制

3.5.1 原料拌和溫度控制

首先要控制原料拌和過程溫度，以確?；炷恋娜肽囟冗_到標準要求，將其控制在5℃～30℃范圍內，以確保在炎熱天氣下，混凝土拌和物的入模溫度不會超出規定范圍。在混凝土拌和期間，施工人員必須做好溫度檢測工作，并加強出場溫度監管，確保入模溫度在要求范圍內。在原材料拌和期間，影響混凝土溫度的主要原因包括水溫和骨料。一方面，應降低骨料的溫度，將選擇的粗骨料等原材料使用涼棚或篷布覆蓋保存，避免陽光直射。若天氣過于炎熱，可適當在骨料表面灑水降溫；另一方面，在炎熱天氣下盡量降低水溫，可根據實際情況使用冰水攪拌混合物，以降低混凝土拌和物材料溫度。另外，在拌和物出場后，需要安排專門人員檢查混凝土坍落度和出機溫度，做好相關記錄，確保出機溫度在30℃以內。尤其是夏季，更要控制出機溫度，以避免坍落度損失較快。在先進技術下，施工單位還可通過溫度監控系統控制全過程溫度。溫度監控系統架構見表1。

表1 溫度監控系統架構

3.5.2 澆筑過程溫度控制

在大體積混凝土澆筑前，首先，應控制鋼筋、模板等溫度，保證其溫度在合理范圍內，避免影響混凝土的入模溫度。若是鋼筋模板露天放置且室外溫度較高，為了避免陽光直射，還要對其做適當遮擋處理。其次，選擇合適的澆筑時間。夏季施工中應盡量在凌晨澆筑，由于其溫度相對較低，加之適當縮短澆筑時間，可避免在澆筑過程中混凝土的溫差變化過大。另外，在混凝土澆筑分層處理過程中，還要控制大體積混凝土分層澆筑的每層厚度在40cm 以內，并降低澆筑長度蓄熱量，以防止水化熱聚集，控制溫度應力。

3.5.3 養護期間溫度控制

①冬季養護溫度控制。在冬季施工過程中，大體積混凝土必須做好保溫養護措施。在四角擋板、模板等相對薄弱的位置懸掛草簾被以起到保溫作用。在混凝土澆筑完成后做好上口保溫，使用防火草簾被覆蓋在其表面。同時，養護期間還應做好防風保護。先在混凝土表面覆蓋一層塑料薄膜，再覆蓋一層草簾被，起到防風和防失水保護作用。當混凝土強度達到1N/mm2后，可將側模板混凝土輕輕脫落，再繼續養護至4MPa 后拆除模板。在冬季施工中，混凝土保溫是綜合蓄熱法的施工關鍵，選擇的保溫材料必須符合規定要求，同時，要保證材料覆蓋的均勻性和密實度。在保溫工作完成后，安排專業人員檢查保溫效果，尤其在特殊天氣更要保證保溫層的完整性。當養護期間平均氣溫在5℃以下時，不能進行澆水工作，并在澆筑結束12h 內及時覆蓋塑料薄膜和草簾被達到保溫效果，控制內外溫差。

②夏季養護溫度控制。夏季進行大體積混凝土施工，若不做好溫度控制，很容易降低混凝土強度，在其表面出現收縮裂縫問題。對此，應在混凝土澆筑初凝后立刻進行養護工作。使用蓄水養護措施對混凝土連續養護，確?；炷潦冀K保持在濕潤狀態下。對于大面積的板類工程，在養護期間使用養護劑較為便利。由于白色養護劑能夠形成薄膜對太陽光進行反射，且能夠減少熱量的吸收，控制混凝土溫度上升，因此，可在養護劑中適當增添白色顏料，以控制混凝土溫度。

4 結語

綜上所述，作為現代建筑工程中重要的施工技術之一，大體積混凝土施工發揮著重要作用。在大體積混凝土施工中，把握技術要點、做好溫度控制至關重要，能夠有效避免混凝土自縮或水化熱問題，降低混凝土裂縫、變形等問題出現的概率，維持混凝土結構穩定性，從而提高建筑工程施工質量，促進建筑行業持續發展。