試論房屋建筑工程大體積混凝土結(jié)構(gòu)的施工技術(shù)

朱航

摘 要：大體積混凝土結(jié)構(gòu)是當前土木工程建設(shè)施工中應用相對廣泛的結(jié)構(gòu)，其施工質(zhì)量的高低對土木工程建設(shè)項目施工整體質(zhì)量存在直接影響。在應用大體積混凝土結(jié)構(gòu)進行工程項目建設(shè)施工時，有必要加強其施工技術(shù)的研究與管理，以保證施工質(zhì)量與安全?；诖耍疚囊苑课萁ㄖこ虨槔?，采用理論與實踐相結(jié)合研究法，就大體積混凝土結(jié)構(gòu)的施工技術(shù)進行了簡要分析，明確施工技術(shù)特征，掌握施工技術(shù)應用要點，從而為房屋建筑工程大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工實踐提供有益指導。

關(guān)鍵詞：房屋建筑;大體積混凝土;混凝土結(jié)構(gòu);結(jié)構(gòu)施工

引言：在建筑行業(yè)高速發(fā)展的推動下，我國房屋建筑工程呈現(xiàn)出規(guī)劃化、數(shù)量化、專業(yè)化、系統(tǒng)化發(fā)展態(tài)勢，房屋建筑工程建設(shè)要求不斷提升。如何提升房屋建筑工程施工質(zhì)量，保證施工技術(shù)應用的準確、科學與合理，成為房屋建筑工程建設(shè)施工思考的重點問題。對此，面對大體積混凝土結(jié)構(gòu)在房屋建筑工程中的大范圍應用與推廣，加強大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工技術(shù)研究，成為新時期房屋建筑工程施工管理的客觀要求。以下是筆者基于經(jīng)驗歸納與總結(jié)，得出的幾點心得體會，意在拋磚引玉。

1房屋建筑工程大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工技術(shù)的理論分析

1.1大體積混凝土結(jié)構(gòu)的內(nèi)涵與特征分析

大體積混凝土（concrete in mass）是混凝土結(jié)構(gòu)（建筑工程建設(shè)過程中，工程結(jié)構(gòu)以混凝土材料為主，具備工程造價低、耐久性強、結(jié)構(gòu)整體性好等特征）中的重要組成部分。在《大體積混凝土施工標準》GB50496-2018中，大體積混凝土被解釋為：“混凝土結(jié)構(gòu)的建筑工程項目，建設(shè)施工過程中結(jié)構(gòu)物實體大于一米的大體量混凝土”或“混凝土結(jié)構(gòu)的建筑工程項目，建設(shè)施工過程中因混凝土膠凝材料水化作用而產(chǎn)生結(jié)構(gòu)裂縫問題的混凝土”[1]。因此，大體積混凝土結(jié)構(gòu)具備結(jié)構(gòu)厚重、平面尺寸大、混凝土量大、水泥水化熱現(xiàn)象顯著、結(jié)構(gòu)易受溫度變化影響產(chǎn)生裂縫等特征。對此，在大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工過程中，應做好施工技術(shù)管理工作，加強大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工溫度控制力度，以有效解決水化熱及其相關(guān)問題引發(fā)的結(jié)構(gòu)變形、開裂問題，提升結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、可靠性、安全性、牢固性、耐久性。

隨著大體積混凝土施工技術(shù)研究的不斷深入，當前大體積混凝土施工技術(shù)已經(jīng)成為相對成熟的混凝土結(jié)構(gòu)施工技術(shù)，并在房屋建筑工程（以高層房屋建筑為主）、水利工程（以規(guī)模較大的水利工程為主）、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)工程（以大型設(shè)備基礎(chǔ)設(shè)施為主）中得到廣泛應用。隨著大體積混凝土施工技術(shù)應用范圍的不斷擴大，大體積混凝土結(jié)構(gòu)的施工技術(shù)質(zhì)量管理重要性不斷提升。這在一定程度上決定了大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工技術(shù)研究與管控的必要性與重要性。

1.2大體積混凝土結(jié)構(gòu)質(zhì)量影響要素分析

由大體積混凝土施工技術(shù)內(nèi)涵與特征分析可知：裂縫問題是影響房屋建筑工程大體積混凝結(jié)構(gòu)質(zhì)量的核心要素。基于經(jīng)驗歸納與總結(jié)，可知：

（1）表層裂縫、深層裂縫以及貫穿裂縫是大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工過程中常見的三種裂縫類型。表層裂縫對結(jié)構(gòu)整體性、可靠性、安全性的影響較小，能夠通過自愈（裂縫寬度低于0.2mm）、防控、處理等方式解決，深層裂縫與貫穿裂縫的危害較大，在一定程度上可由表層裂縫發(fā)展而來。

（2）裂縫形成原因眾多，較為主要的原因有“混凝土自縮”、“水泥水化熱問題”、“環(huán)境溫度變化”等[2]。其中混凝土自縮主要是指：大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工過程中，80%的水分被蒸發(fā)，僅有20%水分由結(jié)構(gòu)硬化消耗。而過多水分的蒸發(fā)會使混凝土產(chǎn)生收縮變形現(xiàn)象，如果處理不當則將導致大體積混凝土結(jié)構(gòu)變形、開裂。而水泥水化熱問題則是指：大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工過程中，水泥水化將釋放大量熱量，但由于大體積混凝土結(jié)構(gòu)厚實且混凝土體量大，易產(chǎn)生熱量聚集現(xiàn)象，使混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生較大內(nèi)外溫差，出現(xiàn)結(jié)構(gòu)裂縫問題。環(huán)境溫度變化是指：大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工，多為現(xiàn)澆混凝土施工。施工過程中外界環(huán)境溫度發(fā)生變化，將加劇大體積混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)外溫差，增大溫度應力，提高結(jié)構(gòu)裂縫風險系數(shù)[3]。

（2）大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工中易出現(xiàn)溢水問題。即在混凝土澆筑過程中，受澆筑規(guī)模影響需進行分段分層澆筑。在分段分層建筑過程中，操作不當、監(jiān)督管理不到位、防范措施缺失等易在間隔階段發(fā)生溢水現(xiàn)象，降低結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定性、可靠性，出現(xiàn)施工技術(shù)應用質(zhì)量問題。

2房屋建筑工程大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工技術(shù)的實踐分析

2.1房屋建筑工程簡介

在設(shè)計應用大體積混凝土結(jié)構(gòu)進行房屋建筑工程建設(shè)施工時，為保證施工質(zhì)量與安全，實現(xiàn)高品質(zhì)、高質(zhì)量、高安全、高經(jīng)濟房屋建筑物的有效構(gòu)建，需立足工程項目實際情況，提升施工技術(shù)應用的科學性、準確性、有效性。某房屋建筑工程屬高建筑，基本情況如表1所示。

2.2大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工的技術(shù)要點分析

高層房屋建筑工程中二十八層建筑由于基坑深且六層較高，施工難度較大，對施工技術(shù)應用與管理要求更高。對此，以某二十八層建筑為例，對其大體積混凝土結(jié)構(gòu)的施工技術(shù)做出如下分析。

2.2.1做好工程規(guī)劃，提升工程設(shè)計質(zhì)量

在大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工過程中，要想保證施工技術(shù)應用的準確、科學、合理與到位，提升施工技術(shù)應用質(zhì)量。需做好大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工前期準備工作，為施工技術(shù)運用提供優(yōu)質(zhì)條件。而在施工前期準備工作中，施工規(guī)劃既是基礎(chǔ)工作，也是重點工作。通過施工規(guī)劃可有效明確施工技術(shù)及其應用目標、應用要求、應用特征、管理內(nèi)容等。在本項目施工過程中，由于房屋建筑具備樓層高、基坑深等特征，因此在大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工過程中應有效控制基坑施工、鋼筋工程施工、模板工程施工、混凝土施工等對結(jié)構(gòu)的影響。對此，設(shè)計人員需深入施工現(xiàn)場，對工程項目施工現(xiàn)場環(huán)境條件（包括地質(zhì)水文條件、氣候條件、周圍建筑物、交通條件等）具有充分了解，并根據(jù)建筑要求、建筑依據(jù)，結(jié)合大體積混凝土結(jié)構(gòu)特征與施工經(jīng)驗，進行深基坑施工規(guī)劃、鋼筋工程規(guī)劃、模板工程規(guī)劃以及混凝土工程規(guī)劃，獲得最佳施工方案，為施工技術(shù)應用提供指導。就鋼筋工程規(guī)劃而言，從鋼筋材料選購、鋼筋加工技術(shù)、鋼筋安裝技術(shù)、鋼筋綁扎技術(shù)等方面入手進行規(guī)劃，明確各技術(shù)應用要點。如鋼筋工程負責人根據(jù)施工進度計劃表，鋼筋工程施工要求進行鋼筋加工計劃、鋼筋安裝計劃編制;鋼筋加工過程中工作人員依據(jù)編制規(guī)劃（數(shù)量、規(guī)格、等級、尺寸、類型、性能等）進行下料，并通過標識分類，做好加工成品、半成品運輸管理與存儲管理工作

2.2.2加強材料管理，規(guī)避材料質(zhì)量問題

在大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工中，結(jié)構(gòu)裂縫問題、結(jié)構(gòu)溢水問題等均可通過控制施工材料進行有效防治。對此，在施工過程中需加強材料管理工作，通過提升材料質(zhì)量，提升材料應用科學水平，改善大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工常見問題。在本工程中，需注意以下幾點：

（1）基于施工前期教育培訓，提升施工人員材料管理意識，掌握材料管理基本技巧，能夠在材料應用之前，通過直觀檢驗、實驗室檢驗等方法保證材料質(zhì)量達標。

（2）為解決水化熱引起的裂縫與變形問題，應避免早強水泥的應用，適當選用強度高但水熱化低的粉煤灰硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥等為主材料。

（3）選擇級配良好骨料為施工骨料，控制好粗骨料與細骨料的含泥量。一般情況下，粗骨料含泥量應不超過百分之一，細骨料含泥量應不超過百分之三。

（4）適當應用減水劑與緩凝劑等外加劑或摻合料（用量低于水泥用量的百分之二十）進行混合物性能調(diào)解，以降低水泥使用量（一般每立方米不不超過四百千克），改善大體積混凝土結(jié)構(gòu)裂縫問題。

（5）在有鋼筋的大體積混凝土中，做好配筋工作，通過調(diào)整鋼筋規(guī)格、數(shù)量，提升結(jié)構(gòu)溫度應力抵抗能力，控制溫度變化對結(jié)構(gòu)的不利影響。

2.2.3控制施工工藝，加強現(xiàn)場管理力度

現(xiàn)場管理是保證施工技術(shù)科學運用，實現(xiàn)施工質(zhì)量、經(jīng)濟、安全、進度等協(xié)同發(fā)展的關(guān)鍵所在。涉及內(nèi)容相對較多，需工作人員能夠各司其職，進行精細化管理。

例如：（1）在混凝土運輸過程中，需由專業(yè)人員進行運輸指揮，保證預拌混凝土連續(xù)供應，并根據(jù)氣候變化做好隔熱工作。（2）遵循“混凝土預拌管理——預拌混凝土運輸管理——鋼筋加工與安裝——模板預埋——測溫-——混凝土澆筑——混凝土結(jié)構(gòu)表面處理——溫度監(jiān)測與質(zhì)量驗收——模板拆除——回填管控”流程，做好各環(huán)節(jié)各階段現(xiàn)場管理工作，提升現(xiàn)場管理質(zhì)量[4]。（3）明確工藝流程各階段施工技術(shù)應用注意事項，加強施工技術(shù)應用要點監(jiān)督管理。以混凝土澆筑為例，當混凝土平面尺寸相對較大時，選用分層澆筑技術(shù)進行施工。在分層澆筑過程中，控制好第一次與第二次澆筑間隔時間。在本工程承臺施工中，第一次澆筑厚度控制在0.9米，間隔時間控制在90分鐘左右，當混凝土澆筑層達到初凝強度要求時，適時適地插入鋼筋。

結(jié)論：綜上所述，大體積混凝土結(jié)構(gòu)在房屋建筑工程中的有效運用，存在較為顯著的優(yōu)勢。但由于大體積混凝土結(jié)構(gòu)的混凝土面積較大、工程條件相對復雜，對施工技術(shù)要求相對較高。對此，在應用大體積混凝土結(jié)構(gòu)進行房屋建筑工程設(shè)計施工時，需立足工程實際情況，明確施工重難點，掌握施工技術(shù)要點，以提升施工技術(shù)應用與管理質(zhì)量，避免裂縫等施工問題的產(chǎn)生，實現(xiàn)高質(zhì)量、高安全建筑的有效構(gòu)建。

參考文獻：

[1]方思儒.土木工程建筑中大體積混凝土結(jié)構(gòu)的施工技術(shù)要點探析[J].建材與裝飾，2019（22）：22-23.

[2]梁宏展.大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工技術(shù)在土木建筑工程中的應用——以某棟大樓建筑為例[J].技術(shù)與市場，2019，26（06）：120-121.

[3]廖文有.關(guān)于土木工程建筑中大體積混凝土結(jié)構(gòu)的施工技術(shù)應用分析[J].建材與裝飾，2019（11）：19-20.

[4]黃建州.關(guān)于大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工技術(shù)在土木建筑工程中分析[J].建材與裝飾，2019（03）：41-42.