大体积混凝土施工技术在房屋建筑工程中的运用

郝晓龙

（甘肃机械化建设工程有限公司，兰州 730060）

1 引言

目前， 房屋建筑工程施工中常应用大体积混凝土施工技术，为充分发挥技术优势，需要对大体积混凝土施工相关技术进行深入研究。 大体积混凝土施工技术应用中涉及的施工工艺较多， 要求相关施工单位及技术人员严格把控混凝土结构的施工质量，把控好各环节施工要点，确保整体施工过程符合相关规定及标准。 施工单位还应积极提升大体积混凝土施工技术水平，使技术应用更加规范、高效，在此基础上确保房屋建筑工程整体施工质量可靠。

2 大体积混凝土施工概述

大体积混凝土指的是体积较大， 需要采取有效措施预防水化热导致混凝土裂缝的混凝土结构，其最小断面厚度超过1 m。 由于大体积混凝土在施工过程中会受到诸多因素的影响，产生一系列质量隐患，所以，施工单位要深入研究其施工过程，促进施工质量提升。

进行大体积混凝土施工时，其一，要预先准备好原材料，包括粗骨料、细骨料、水泥以及三合土等，保证所选水泥为优质硅酸盐水泥，而且骨料能达到有关标准规范的要求；其二，要准备施工所用设备，合理选定和设置混凝土搅拌站，并配备选用混凝土成型模具以及输送泵等， 保证所选设备符合工程实际情况与施工要求，为后续顺利施工奠定基础；其三，要在施工之前科学设计配合比， 结合工程设计要求以及强度标准等，合理确定骨料用量、水灰比、拌和时间等，并结合施工现场实际情况、工艺要求以及气候条件等适当调整；其四，要求施工单位及工作人员在充分考虑施工现场的环境和条件的基础上，合理、科学地运用施工技术，包括混凝土搅拌、输送、浇筑、压实等工艺；其五，在施工全程把握好一系列注意事项，合理控制施工现场环境因素，把握好混凝土浇筑顺序，并在施工期间适时落实温控措施，加强养护处理等，充分保证施工操作严谨且规范，切实提升施工质量[1]。

3 房屋建筑工程中大体积混凝土施工特点

大体积混凝土在硬化过程中会释放大量的水化热， 从而促使大体积混凝土结构内部温度逐渐升高， 若未采取有效温控措施，很容易由于结构内外温差过大而产生裂缝，难以达到房屋建筑工程的施工质量要求。 所以，为了更科学地进行大体积混凝土施工，充分发挥工艺优势，需要相关施工单位及技术人员充分掌握大体积混凝土施工的特点。

3.1 原材料需求量大

大体积混凝土和普通混凝土施工的一大差异是结构体积更大，其断面厚度通常超过80 cm，所以，在施工中原材料的用量也很大，而且材料种类更加多元化。

3.2 施工程序复杂

房屋建筑施工期间， 大体积混凝土结构的施工环境较为复杂，在整个工程施工中会受到多种因素的影响。 在大体积混凝土施工中，要先进行施工准备，包括确定施工方案、材料准备、人员准备、设备准备等，施工过程中要按照规范和设计要求安装模板和钢筋、搅拌及运输混凝土、混凝土浇筑及振捣、表面处理及养护等。 此外，要在施工全程加强安全管理，维护人员安全、现场安全、设备安全、浇筑安全等。

3.3 容易产生裂缝

在大体积混凝土施工中，因为结构截面尺寸比较大，且相对厚实，施工条件又比较复杂，对施工技术要求较高，且水泥硬化过程中会释放大量水化热，一般大体积混凝土结构内外部温差在25 ℃以上就很容易导致结构物出现温度裂缝问题。

4 房屋建筑工程中大体积混凝土施工要点

4.1 做好准备工作

4.1.1 材料准备

在大体积混凝土施工前，首先要合理选择原材料，做好配合比设计工作。 由于混凝土的配合比对混凝土的强度和硬度有很大的影响，因此，在进行大体积混凝土施工前，需要精确地计算出所需材料的实际用量，以此获得最优配合比，保证满足施工强度的同时，减少水泥的消耗量。 施工原材料主要有水泥、骨料、砂石等。 通常情况下，砂主要选中沙，石子的含泥量要＜1%，同时碎石粒径应控制在5～31.2 mm。在大体积混凝土中，骨料占比非常高，大约占到混凝土体积的79.3%～83.1%，因此，在选材时应着重对骨料进行优选，选用级配好、表面洁净无弱夹层、岩石弹性模量小的骨料[2]。由于水泥的水化热，在施工过程中极易出现开裂现象， 因此， 可以掺入一定比例（14%～21%）的粉煤灰替代部分水泥，但要注意，粉煤灰的细度要与水泥相同。

进行大体积混凝土配合比设计时， 应结合工程的具体需求，对有关材料进行适当的选择。 由于水泥的水化反应对整体施工质量会产生较大影响，为有效控制水化期间所释放的热量，并适当缩减水化反应的放热时间， 水泥材料应主选低水热品种，如火山灰质硅酸盐水泥，此类水泥用量通常约为450 kg/m3。另外，在大体积混凝土施工中，为了防止因快速升温而导致的混凝土开裂问题， 可以添加约10%的低碱微膨胀剂UEA，以控制混凝土的收缩。 同时，为了减少水泥水化热引起的温度升高，需要适量减少水泥的掺量。

4.1.2 人工准备

在施工之前， 要配备掌握专业技术并有丰富施工经验的混凝土施工班组、杂工以及电工等。 施工前，技术负责人要对与大体积混凝土有关的施工作业班组进行施工技术交底、安全交底和质量交底等，并且要对现场浇筑的时间、流水作业、顺序、位置、方向、板梁的长宽高，以及需要注意的问题等进行详细说明。 在交底结束后，要让全体员工签名归档，并按照施工工艺，对施工人员进行合理的安排。

4.1.3 机械准备

为确保大体积混凝土施工有序推进，并保证连续性浇筑，要确保所用机械设备性能优良。 因为大体积混凝土整体施工量较大，浇筑时间较长，会应用较多大型机械，如柴油发电机组、塔吊、布料机、汽车泵、车载泵等，为确保施工有序、高质量地进行，要提前制订出大型机械设备的进场和运输等方案。 施工前，要有专门的维修人员对机械设备进行检测，并且为机械设备的使用制订一套应急后备计划[3]。相关管理人员要动态掌握供电部门发出的停电公告等信息，还要配备专业素养高、经验丰富的电工动态跟踪电力供应， 以尽量减少因电力中断导致的机械故障，或者对正常浇筑作业产生负面影响。

4.1.4 现场准备

在施工前要做好现场准备，例如，可以安排木工提前对侧模位置的保温板、 麻袋保温层和薄膜等的完整性进行彻底的检查， 同时可以用大功率的吸尘装置清除模板内的杂物和垃圾。 并按照设计图对模板中的预埋件点位、钢筋绑扎情况、防水混凝土穿墙管道钢板止水环的安装位置是否准确等情况进行详细的检查， 同时注意混凝土中的测温元件是否安装和固定好，并将养护所用的麻袋、塑料袋等准备充足的数量，放在施工现场指定的位置。 再者，在混凝土浇筑过程中，还需提前准备好激光铅锤仪、经纬仪、全站仪等设备，对结构的标高、垂直度、轴线、预留洞位置和结构外皮线等进行严密的监控，以确保它们都在一条垂直线上。

4.2 大体积混凝土运输

房屋建筑工程中应用大体积混凝土施工，在浇筑前，需结合梁板柱等体积设计确定混凝土的用量， 并按照混凝土的标号，对运输车进行适当的配载，以确保按时供货。 还要对混凝土进行优选，对设计配合比进行优化，并加入适量的外加剂，确保初凝时间达到要求，并符合缓凝和减少水分等要求。 在浇筑混凝土前，应与制造厂进行良好的交流，并对运输车辆进行合理的调度。 另外，为避免道路拥堵影响混凝土运输，需要优化设计混凝土运输时间段和路线。 混凝土泵车进场之后，需要先安排现场工作人员对混凝土检测报告进行严格检查， 确认没有问题之后再进入施工现场，用于施工浇筑。 如果浇筑过程中发现混凝土材料有异常，需立即停止施工，并落实紧急处理措施，以防发生大面积返工情况。

4.3 现场浇筑

混凝土运输车在进入施工现场后，要保证泵送管道畅通。同时因为布料均匀度直接影响着混凝土浇筑质量， 为防止后续发生裂缝问题，要在浇筑前确保布料机性能正常，能够顺利运转，保证浇筑施工中布料机能够均匀出料。 在混凝土浇筑期间， 要通过预埋测温芯片动态监测混凝土入模之前及之后的温度，保证大体积混凝土其内部温度在60 ℃以下，而且混凝土表面和内部中心之间的温差以及混凝土结构表面和外部环境之间的温差≤25 ℃[4]。 在地下室施工中，因为混凝土的底板厚度较大，会有大量水化热产生，为防止因温度应力导致裂缝问题，要预先在混凝土当中埋设冷却循环水管，并在后期养护中在上方铺盖棉毡， 通过多种降温措施有效控制温度引发的收缩变形。

在施工过程中，需要合理地制订预制冷却钢管的方案，采用穿插施工的方法来完成钢筋作业、 钢管焊接和钢架支撑等工作。 在工程实践中，可采用DN40 钢管作为冷却管道，在中央采用“几”字形布置多条回路，再用角钢将钢管与内钢筋支撑焊好，回路钢管水路进出口均设有阀门，便于对各个回路的冷却速率进行控制。

4.4 振捣控制

由于大体积混凝土厚度较大，尤其是地下室底板，厚度更大，要采用分层、分区、分段的方式浇筑以及振捣混凝土。 每层浇筑厚度应保持在20～30 cm， 在初凝之后并经过一段时间的沉降，然后在上面进行下一层混凝土灌注。 振捣混凝土时，采用插棒进行振捣，振捣时间应控制在10～20 s，以无气泡为宜。在分层振捣时，要防止振动器与内部钢筋、预埋管、止水带等部件发生撞击。 在预制件分布集中的部位，采用同标号的细石子混凝土浇筑，并进行压实，将插入间距控制在其半径的3/2倍以内，振捣要均匀，防止漏振或少振[5]。因为大体积混凝土厚度较大，在分层浇筑之后应于初凝之前约2～3 h 对容易发生空隙、泌水等位置进行二次振捣，合理提升密实度，防止出现结构裂缝。

5 结语

在建筑行业不断发展过程中， 越来越多的房屋建筑工程会在施工中应用大体积混凝土结构。 在大体积混凝土结构的施工过程中，因受到多种因素的影响而难以保证施工质量，为此， 需要施工单位在充分了解并研究大体积混凝土施工工艺的基础上，在施工前做好准备工作，把握好混凝土运输、现场浇筑、振捣控制等要点，确保大体积混凝土施工质量达标，满足房屋建筑工程大体积混凝土的耐久性、安全性等要求。