建筑工程大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工技術(shù)

文/陳凱明 廣東省勃誠建設(shè)有限公司 廣東韶關(guān) 512000

目前，我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展勢頭良好，人們的物質(zhì)生活水平大幅提升，因此，人們對于生活、工作以及娛樂環(huán)境的要求越來越高，這客觀上就對建筑行業(yè)的建筑施工提出了更高的要求。大體積混凝土施工技術(shù)在建筑工程施工中是一項極為重要的部分，雖然其應(yīng)用在建筑工程中已有相當(dāng)長的時間，施工技術(shù)逐漸趨于完美，但是仍存在一些問題，譬如混凝土裂縫控制。因此，就需要嚴(yán)格把控施工過程，保證施工質(zhì)量，確保建筑工程項目整體的穩(wěn)定性。

1、工程概況

某建筑工程是一座集商業(yè)和辦公為一體的現(xiàn)代化建筑，建筑設(shè)計地下一層，地上裙樓為四層，共兩座建筑，a座建筑設(shè)計為26層，b座建筑設(shè)計為31層，總建筑面積為76700余平方米。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計為框式剪力墻結(jié)構(gòu)，建筑設(shè)計負(fù)一層建設(shè)為停車場，并配備消防水池、水泵室、配電室以及發(fā)電室，四層裙樓計劃為商業(yè)場所，五層及以上為辦公場所。負(fù)一層建筑設(shè)計使用C40防滲混凝土，抗?jié)B等級需要達(dá)到0.8Mpa，基礎(chǔ)底板施工需要混凝土大約4000立方米。水泥按照設(shè)計要求計劃使用礦渣硅酸鹽水泥，標(biāo)號525#，粗骨料使用粒徑10～20mm的碎石，細(xì)骨料采用平均粒徑0.5mm左右的中砂。

2、建筑工程大體積混凝土概述極其特點

2.1 建筑工大體積混凝土概述

《JGJ55-2000普通混凝土配合比設(shè)計規(guī)程》定義大體積混凝（mass concrete）土為：混凝土結(jié)構(gòu)物實體最小尺寸等于或大于1m，或預(yù)計會因水泥水化熱引起混凝土內(nèi)外溫差過大而導(dǎo)致裂縫的混凝土[1]。大體積混凝土與普通混凝土有所區(qū)別，主要是由于大體積混凝土中水泥水熱化會釋放熱量，由于體積較大，其內(nèi)部熱量散失相對較慢，內(nèi)外溫差過大，就極易導(dǎo)致混凝土開裂，因此在大體積混凝土施工過程中需要采用相關(guān)的溫度控制措施。

2.2 建筑工程大體積混凝土的特點

建筑工程大體積混凝土的特點主要表現(xiàn)為兩個方面，其一是其體積大，按照《JGJ55-2000普通混凝土配合比設(shè)計規(guī)程》中規(guī)定，建筑工程大體積混凝土中最小的結(jié)構(gòu)需要等于或大于1m。這就導(dǎo)致其施工過程中混凝土內(nèi)部產(chǎn)生的熱量很難散失，混凝土內(nèi)外部溫差大就會形成溫差感應(yīng)力，極易造成混凝土裂縫。其二是施工難度大，通常需要使用大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工的都是規(guī)模較大的工程，因此其質(zhì)量要求極為嚴(yán)格。在本工程中，高層建筑中大體積混凝土結(jié)構(gòu)通常都是承重結(jié)構(gòu)，其重要性不言而喻，因此施工過程中質(zhì)量要求就更加嚴(yán)格，這就造成了其施工難度相對較大。

2.3 建筑工程大體積混凝土產(chǎn)生裂縫的原因

建筑工程大體積混凝土施工產(chǎn)生的裂縫主要有貫穿裂縫、深層裂縫以及表面裂縫這三種情況。造成混凝土出現(xiàn)裂縫的主要因素課分為內(nèi)部因素和外部因素，內(nèi)部因素主要包括水泥水化熱和混凝土干燥收縮，外部因素主要是外部其他約束條件的影響。下面具體進(jìn)行分析：

2.3.1 水泥水化熱

水泥在凝固過程中是一個緩慢釋放熱量的過程，在此過程中一克水泥大約會釋放350～460J的熱量，這些熱量聚集在大體積混凝土內(nèi)部難以得到散發(fā)。這就會導(dǎo)致大體積混凝土內(nèi)部溫度逐漸上升，一般會達(dá)到20～30℃，如果混凝土體量大，其溫度甚至?xí)?。在進(jìn)行完混凝土澆筑后的3～5天內(nèi)，混凝土內(nèi)部溫度會逐漸上升，導(dǎo)致混凝土內(nèi)外部形成較大的溫差，降溫過程中，混凝土內(nèi)部就會對混凝土外部的收縮形成一種約束，導(dǎo)致混凝土表面會產(chǎn)生極大的拉應(yīng)力。如果混凝土在初期的凝結(jié)強度不能有效的抵抗混凝土表面產(chǎn)生的拉應(yīng)力時，就會導(dǎo)致混凝土產(chǎn)生裂縫。

2.3.2 干燥收縮

在混凝土凝固的過程中，有75%以上的水分需要蒸發(fā)，這個過程通常不會引起混凝土收縮，但是如果混凝土過干燥，從而形成吸附水脫水時，所造成的收縮會造成極為嚴(yán)重的影響。大體積混凝土的表面收縮較快，內(nèi)部干燥收縮相對較慢，因此，表面的干燥收縮將受到內(nèi)部干燥收縮的影響，這會在混凝土表面形成一種拉應(yīng)力，從而會導(dǎo)致混凝土產(chǎn)生裂縫。

2.3.3 外部的約束條件

大體積混凝土結(jié)構(gòu)在出現(xiàn)裂縫的過程中往往會受到外部的一些約束條件的影響。譬如，在大體積混凝土澆筑在地基或者老混凝土上時，若沒有采取相應(yīng)的隔離層之類的放松約束的措施，在混凝土冷卻收縮時，受地基的影響，混凝土內(nèi)部會產(chǎn)生巨大的拉應(yīng)力，從而導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)裂縫。此外，這種裂縫的出現(xiàn)往往在混凝土澆筑之后的2～3個月左右，甚至更長的時間內(nèi)，而且這種形式的裂縫通常比較嚴(yán)重，甚至可能是貫穿裂縫，這會對工程整體的質(zhì)量和穩(wěn)定性造成極大的影響。

3、建筑工程大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工技術(shù)

3.1 大體積混凝土配置

大體積混凝土施工與普通混凝土施工一樣，在施工之前都需要按照設(shè)計要求準(zhǔn)備原材料。為了控制混凝土裂縫，通常都會選擇水化熱相對較低的混凝土，同時還需要加入一些粉煤灰和外加劑，這樣水泥就不易結(jié)塊，可以有效保證施工質(zhì)量。骨料用量大致需要占到混凝土總體積的80%～83%，由于還需要加入外加劑，因此混合混凝土?xí)r使用的水也要符合使用標(biāo)準(zhǔn)，水中不能含有有害物質(zhì)，以免影響外加劑的效果。需要注意的是各種材料的選用都需要嚴(yán)格保證其質(zhì)量，針對水泥和外加劑都嚴(yán)格復(fù)查檢驗單，嚴(yán)格控制其用量。本工程中混凝土用料具體如下表1：

?

3.2 大體積混土澆筑

大體積混凝土結(jié)構(gòu)澆筑技術(shù)目前常用的主要有兩種，分別是分層連續(xù)澆筑法、推移連續(xù)澆筑法，在施工過程中無論采用哪一種施工方式，都需要嚴(yán)格按照施工流程和要求進(jìn)行施工，保證施工過程中不要出現(xiàn)縫隙，從而影響施工質(zhì)量。被本工程中主要采用的是分層連續(xù)澆筑的施工方式，這種施工方式方便進(jìn)行振搗，可以有效保證施工質(zhì)量，同時還可以利用混凝土各個層面進(jìn)行散熱，降低因水泥水化熱導(dǎo)致混凝土內(nèi)部溫度升高對混凝土質(zhì)量造成的影響。施工過程中主要需要注意這幾點，其一是對于混凝土表面的浮漿和松動的石子要進(jìn)行徹底清除。讓粗骨料均勻的漏出；其二是在進(jìn)行下一層混凝土澆筑前，要將當(dāng)前混凝土層表面沖洗干凈，使其保持濕潤的狀態(tài)，但是必須確保沒有積水；其三是如果采用的是非泵送和流動度相對較低的混凝土，進(jìn)行下一層澆筑時，需要利用接漿的方式。

3.3 混凝土養(yǎng)護(hù)與測溫

在完成混凝土澆筑后，需要做好測溫工作，本工程中采用的是在混凝土內(nèi)部埋設(shè)測溫線的方式（如下圖所示），通過對混凝土內(nèi)部的溫度進(jìn)行實時監(jiān)測，從而有針對性的采取一些養(yǎng)護(hù)措施。通常具體的養(yǎng)護(hù)措施主要分為兩部分，一是進(jìn)混凝土行外部保溫，二是加快混凝土內(nèi)部散熱。混凝土外部保溫主要是通過在混凝土表面覆蓋草簾之類的東西，保證混凝土表面的溫度不會過低，從而與混凝土內(nèi)部溫度形成較大的溫度差；加快混凝土內(nèi)部散熱主要是通過在混凝土澆筑前埋設(shè)冷卻水管道，在澆筑完成后利用水循環(huán)的方式，使混凝土內(nèi)部產(chǎn)生的熱量加快散失，保證混凝土表面和混凝土內(nèi)部的溫度差不超過20℃。

圖1 混凝土測溫線

結(jié)語：

綜上所述，隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們對于建筑的要求必然是越來越高的，因此，在建筑工程中采用大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工技術(shù)是必然的選擇。但是鑒于其施工難度相對較高，因此在施工過程中需要嚴(yán)格管控，最大程度的避免出現(xiàn)混凝土裂縫，保證工程質(zhì)量。在施工過程中從施工前材料準(zhǔn)備到施工過程中的技術(shù)選擇，以及后期的養(yǎng)護(hù)與測溫，都需要嚴(yán)格按照相關(guān)的流程執(zhí)行，尤其在后期養(yǎng)護(hù)與測溫過程中，要密切關(guān)注混凝土內(nèi)部溫度變化，發(fā)現(xiàn)異常情況，及時采取措施。