建筑工程大體積混凝土施工技術(shù)分析

葉再術(shù)

（四川省第十一建筑有限公司，四川 宜賓 644000）

建筑工程中大體積混凝土澆筑施工是最為重要的環(huán)節(jié)，同時(shí)也是保證建筑工程穩(wěn)定性和安全性的關(guān)鍵。只有做好大體積混凝土澆筑施工技術(shù)的把控，注重各方面的防控和管理，才能有效完善施工質(zhì)量，控制裂縫問(wèn)題的出現(xiàn)。本文就對(duì)建筑工程大體積混凝土施工技術(shù)進(jìn)行分析探討，并給出組織管理方案，以切實(shí)的保障工程的質(zhì)量和安全。

1 大體積混凝土的基本概念與施工特點(diǎn)

《大體積混凝土施工標(biāo)準(zhǔn)》中提及大體積混凝土的基本概念。對(duì)于大體積混凝土的概念，我們可以從結(jié)構(gòu)體積特點(diǎn)和溫度條件特點(diǎn)兩方面加以考量。首先，結(jié)構(gòu)體積特點(diǎn)，大體積混凝土是指混凝土實(shí)物的結(jié)構(gòu)體積至少超過(guò)一米。其次，大體積混凝土中的膠凝材料，因水化熱反應(yīng)會(huì)產(chǎn)生內(nèi)外部的溫度差異，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)損傷型裂縫。根據(jù)《大體積混凝土施工標(biāo)準(zhǔn)》可知，大體積混凝土的施工特點(diǎn)主要包括如下幾方面：①體積大，用量多。由于大體積混凝土的結(jié)構(gòu)體積較大，所以施工過(guò)程中所使用的砂石材料的用量也相對(duì)較大，尤其是大型公共建筑，砂石材料的使用量達(dá)到成百上千噸，原材料損耗量與購(gòu)置成本都較大。②施工難度大，技術(shù)要求高。與普通混凝土施工相比，大體積混凝土的施工難度更大，對(duì)施工工藝的標(biāo)準(zhǔn)要求也更高。若想保證整體施工質(zhì)量，必須合理運(yùn)用各類先進(jìn)的施工工藝。③施工條件復(fù)雜。基于大體積混凝土的特殊性，在實(shí)際施工過(guò)程中往往需要在地下空間環(huán)境中進(jìn)行澆筑，而地下空間環(huán)境的復(fù)雜程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)地上環(huán)境，這也在一定程度上增大了施工難度。④容易產(chǎn)生裂縫，養(yǎng)護(hù)要求高。大體積混凝土最顯著的特點(diǎn)就是因膠凝材料的水化反應(yīng)而增大內(nèi)部外結(jié)構(gòu)溫差，產(chǎn)生結(jié)構(gòu)損害型裂縫。為此，大體積混凝土對(duì)后續(xù)養(yǎng)護(hù)工作也提出了一定的要求。只有合理應(yīng)用施工工藝，加大養(yǎng)護(hù)投入力度，才能降低發(fā)生結(jié)構(gòu)裂縫的概率，提高整體施工質(zhì)量[1]。

2 建筑工程施工中大體積混凝土出現(xiàn)裂縫的誘導(dǎo)因素

結(jié)合以往積累的工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)可知，由于大體積混凝土的結(jié)構(gòu)體積較大，在實(shí)際施工過(guò)程中，混凝土內(nèi)外部結(jié)構(gòu)的溫度差異較大，當(dāng)溫度應(yīng)力超過(guò)混凝土結(jié)構(gòu)自身的耐受限度，就會(huì)出現(xiàn)結(jié)構(gòu)損害型裂縫。或者在外部環(huán)境條件的影響下，混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)不規(guī)則形變，當(dāng)形變量超過(guò)混凝土結(jié)構(gòu)自身的抗拉限度，就會(huì)產(chǎn)生結(jié)構(gòu)裂縫。如果裂縫寬度在允許范圍內(nèi)，并不會(huì)對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度造成不利影響。但會(huì)影響整體混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性，縮短工程的使用壽命。為此，施工單位要客觀認(rèn)知混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的危害，全面掌握混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的誘導(dǎo)因素，并采取科學(xué)合理的預(yù)防處理措施，降低混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫的概率，確保整體工程結(jié)構(gòu)的安全性。

2.1 水泥水化熱

在大體積混凝土澆筑施工中，水泥中的膠凝材料與水充分混合后，會(huì)發(fā)生劇烈的水化熱反應(yīng)，釋放一定的熱量。由于混凝土結(jié)構(gòu)斷面的密度與強(qiáng)度特點(diǎn)，極大的阻礙了熱量的流散，使熱量聚集在混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部。而外部結(jié)構(gòu)因暴露在外界環(huán)境中溫度逐漸降低，進(jìn)一步增大了內(nèi)外部結(jié)構(gòu)的溫度差異，形成一定的溫度應(yīng)力。當(dāng)溫度應(yīng)力超過(guò)混凝土結(jié)構(gòu)自身的耐受限度，就會(huì)產(chǎn)生結(jié)構(gòu)裂縫問(wèn)題。經(jīng)理論研究與實(shí)踐積累證實(shí)，不同品類的水泥材料，由于組成成分不同，發(fā)生水化熱反應(yīng)的劇烈程度，以及釋放的熱量也存在較大差異[2]。

2.2 混凝土收縮變化

水泥中膠凝材料的板結(jié)硬化對(duì)水分存在一定的需求。經(jīng)工程測(cè)試可知，大體積混凝土施工對(duì)水分的最佳需求量在20%左右。當(dāng)大體積混凝土所需施工水分達(dá)到飽和狀態(tài)時(shí)，其余水分會(huì)不斷蒸發(fā)，使得混凝土結(jié)構(gòu)體積出現(xiàn)一定程度的收縮。由于這種收縮具有不規(guī)則性，會(huì)直接影響整體混凝土結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性與耐久性。水泥材料種類、配制比例、外加劑使用量及施工工藝類型，都會(huì)在不同程度上影響大體積混凝土的收縮變化情況。

2.3 外界環(huán)境氣溫變化

在大體積混凝土澆筑施工過(guò)程中，澆筑溫度不可避免的會(huì)受到外界環(huán)境條件變化的影響。當(dāng)外界環(huán)境氣溫持續(xù)下降時(shí)，混凝土結(jié)構(gòu)的外部溫度也會(huì)隨之下降，增大混凝土內(nèi)外部結(jié)構(gòu)溫度差異，使混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)溫度應(yīng)力裂縫。

3 建筑工程大體積混凝土澆筑施工技術(shù)

3.1 施工前準(zhǔn)備

（1）對(duì)鋼筋、控制模板、保護(hù)層等材料的規(guī)格尺寸實(shí)行檢查，將各類材料的尺寸偏差控制在行業(yè)規(guī)則范圍內(nèi)。對(duì)模板支撐體系的穩(wěn)固度和模板接縫處理的密實(shí)度予以細(xì)致檢查。

（2）督促現(xiàn)場(chǎng)施工人員做好技術(shù)交底工作，加大對(duì)梁板柱、梁板以及混凝土標(biāo)號(hào)的控制力度，嚴(yán)格控制梁板柱與梁板在整個(gè)空間結(jié)構(gòu)體系中的位置關(guān)系，以及持續(xù)振搗時(shí)間。

3.2 調(diào)配與優(yōu)化設(shè)計(jì)

混凝土調(diào)配是大體積混凝土施工前的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，這也是提高澆筑質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。大體積混凝土對(duì)于所需混合漿料的要求較高，尤其是對(duì)水泥和水的用量有著嚴(yán)格要求，以免因劇烈的水熱化反應(yīng)，破壞混凝土性能。所以在調(diào)配中，要科學(xué)把控水泥和水用量，增大混凝土強(qiáng)度，控制混凝土和易性。同時(shí)為優(yōu)化混凝土性能，一般會(huì)選用礦渣水泥，添加適量的粉煤灰來(lái)改善混凝土可泵性，降低裂縫問(wèn)題的出現(xiàn)幾率。

3.3 運(yùn)輸

在混凝土運(yùn)輸中需要關(guān)注的內(nèi)容主要有：混凝土運(yùn)輸使使用到罐車，確保混凝土在運(yùn)輸途中仍在持續(xù)攪拌，避免離析情況的出現(xiàn)；考慮到運(yùn)輸?shù)臅惩ㄐ院桶踩裕话銜?huì)考慮在夜間運(yùn)輸混凝土，不過(guò)夜間運(yùn)輸中所選線路應(yīng)保持照明的清晰性，防止發(fā)生交通事故；運(yùn)輸前要對(duì)運(yùn)輸車輛予以明確標(biāo)注，詳細(xì)標(biāo)注運(yùn)輸混凝土的批次、等級(jí)，使現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員準(zhǔn)確了解混凝土信息，做好混凝土科學(xué)配置；在現(xiàn)場(chǎng)建設(shè)調(diào)度站，與攪拌站實(shí)行良性溝通，及時(shí)對(duì)混凝土的類型、數(shù)量等加以把控，使混凝土的各項(xiàng)性能符合規(guī)范要求；控制混凝土澆筑時(shí)間，從出機(jī)到澆筑施工完成時(shí)間不得超過(guò)1 小時(shí)，澆筑后的混凝土表面要實(shí)施覆蓋養(yǎng)護(hù)；在運(yùn)輸過(guò)程中，罐車需保持勻速運(yùn)轉(zhuǎn)，加強(qiáng)內(nèi)部漿料的攪拌效果，卸料前加快運(yùn)轉(zhuǎn)速度，以此實(shí)現(xiàn)混凝土的良好攪拌。

3.4 澆筑

大體積混凝土澆筑施工是最為重要的環(huán)節(jié)，該環(huán)節(jié)一旦出現(xiàn)問(wèn)題，會(huì)增加大體積混凝土裂縫出現(xiàn)幾率，威脅建筑工程的質(zhì)量和安全。在大體積混凝土澆筑中，首先要注重澆筑的完整性、連續(xù)性，減少施工縫的出現(xiàn)，增強(qiáng)其抗?jié)B性能。

其次底板位置應(yīng)采用分層澆筑的方式，在下層澆筑結(jié)構(gòu)初凝前完成上層澆筑，確保層與層之間的粘結(jié)效果。下層澆筑完成后，先實(shí)施拆管處理，之后再開(kāi)展上層澆筑，明確計(jì)算每層的澆筑厚度。一般情況下，澆筑厚度會(huì)控制在600 毫米左右。

再次澆筑作業(yè)開(kāi)展前，注重前期規(guī)劃，確保各項(xiàng)參數(shù)的準(zhǔn)確性，作業(yè)人員要依照參數(shù)要求實(shí)行相關(guān)標(biāo)注，為澆筑作業(yè)提供依據(jù)和指導(dǎo)。大體積混凝土澆筑中會(huì)使用泵管和布料機(jī)，確保澆筑作業(yè)的順利進(jìn)行。施工人員需要對(duì)混凝土的運(yùn)料時(shí)間加以嚴(yán)格把控，使其在初凝時(shí)間內(nèi)。且實(shí)際施工中要對(duì)施工順序展開(kāi)合理安排，混凝土澆筑時(shí)保持均勻上升，通過(guò)分層澆筑，使下層混凝土在發(fā)生水化反應(yīng)時(shí)產(chǎn)生的水化熱得以充分散發(fā)，減少蓄熱量，避免水化熱積聚，進(jìn)而降低溫度應(yīng)力。

最后大體積混凝土的澆筑高度應(yīng)控制在2 米左右，如果超出這一標(biāo)準(zhǔn)，要添加長(zhǎng)軟管或串筒來(lái)維持澆筑質(zhì)量，減少意外問(wèn)題的產(chǎn)生。在混凝土運(yùn)送過(guò)程中，運(yùn)送設(shè)備需保持暢通性，減少因堵塞帶來(lái)的不良影響。

3.5 振搗

振搗的主要設(shè)備為振搗棒，在大體積混凝土澆筑完成后，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況科學(xué)選擇振搗棒的種類和數(shù)量，促進(jìn)振搗工作的順利進(jìn)行。振搗過(guò)程需遵循快插慢拔的基本原則。上層振搗中振搗棒的插入距離在下層的5 厘米左右，振搗時(shí)間控制在20-30 秒左右，直到不出現(xiàn)氣泡或下沉情況停止。插搗點(diǎn)的實(shí)際排列應(yīng)保持均勻，具體的移動(dòng)間隔距離控制在振搗棒有效作用半徑1.5 倍以內(nèi)。振搗棒和模板之間的距離也要加以嚴(yán)格控制，防止同預(yù)埋管件、鋼筋與模板發(fā)生碰撞。若發(fā)現(xiàn)移位，應(yīng)立即調(diào)整[3]。

3.6 養(yǎng)護(hù)

養(yǎng)護(hù)是大體積混凝土澆筑完成后的最終環(huán)節(jié)，這也是左右混凝土質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。在大體積混凝土澆筑作業(yè)完成后，要在表面覆蓋材料，以達(dá)到保溫效果。覆蓋選用的材料以塑料膜和草墊為主。在電梯井位置，還需在外側(cè)附著一層草袋，達(dá)到保溫保濕的作用，以免水分大量蒸發(fā)生成收縮裂縫。保溫養(yǎng)護(hù)過(guò)程中，禁止在表面灑水，以免溫度過(guò)快下降產(chǎn)生裂縫問(wèn)題。

附著物搭接部位的寬度要控制在200 毫米左右，利用磚頭或木塊壓實(shí)，避免結(jié)構(gòu)直接暴露在環(huán)境下。養(yǎng)護(hù)時(shí)間需結(jié)合大體積混凝土強(qiáng)度要求實(shí)行有效控制。在養(yǎng)護(hù)過(guò)程中，作業(yè)人員應(yīng)做好溫濕度檢測(cè)工作，準(zhǔn)確了解表面溫度變化情況及特征，分析內(nèi)外部溫差變化，在發(fā)生異常后，立即加以處理。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)溫度變化特征，對(duì)養(yǎng)護(hù)措施予以調(diào)整，增強(qiáng)養(yǎng)護(hù)效果。

溫度測(cè)量結(jié)果顯示，混凝土中心部位的溫度不再出現(xiàn)下降或者已經(jīng)接近表面溫度，外界溫差在25 攝氏度以內(nèi)時(shí)，可以停止保溫作業(yè)。在揭除塑料膜與保溫被的過(guò)程中應(yīng)逐層進(jìn)行，在揭除完一層后，以溫度的實(shí)測(cè)結(jié)果為依據(jù)保持一段時(shí)間，防止產(chǎn)生明顯的溫度差。在實(shí)際施工中需以實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)為依據(jù)，先將上層保溫層完全揭除，隨后將保溫層揭除，并開(kāi)始灑水，實(shí)際的養(yǎng)護(hù)時(shí)間應(yīng)達(dá)到14 天以上[4]。

4 大體積混凝土澆筑組織管理

在大體積混凝土施工中，為保證施工技術(shù)的有效落實(shí)，提高大體積混凝土施工質(zhì)量，應(yīng)加大組織管理力度，以實(shí)現(xiàn)最終的施工目標(biāo)。

4.1 科學(xué)部署

在大體積混凝土澆筑作業(yè)開(kāi)展前，施工單位需組織相關(guān)人員進(jìn)行施工圖紙及方案的分析，準(zhǔn)確了解施工技術(shù)要求和要點(diǎn)，注重技術(shù)交底工作，讓每層作業(yè)人員均能夠了解施工技術(shù)要點(diǎn)和難點(diǎn)，明確施工作業(yè)的工序流程，并對(duì)其中存疑地方展開(kāi)分析探討，推動(dòng)施工作業(yè)的順利進(jìn)行。對(duì)于施工人員，各班組也需加以嚴(yán)格管理，使其能夠按照規(guī)定要求開(kāi)展作業(yè)。另外,根據(jù)澆筑作業(yè)內(nèi)容及施工進(jìn)度,對(duì)施工人員及澆筑設(shè)備實(shí)行科學(xué)部署,為大體積混凝土澆筑作業(yè)的順利實(shí)施提供堅(jiān)實(shí)保障。

4.2 建立完善的管理制度

為改善大體積混凝土施工質(zhì)量，還需建立完善的管理制度，對(duì)各環(huán)節(jié)作業(yè)實(shí)行科學(xué)規(guī)范和管理，降低質(zhì)量問(wèn)題的出現(xiàn)幾率。在管理制度建立中，一方面要注重上崗制度的完善性。做好員工崗前培訓(xùn)工作，規(guī)范員工行為，提高專業(yè)能力，加強(qiáng)施工環(huán)節(jié)把控，為維持各項(xiàng)參數(shù)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。同時(shí),做好上崗前各項(xiàng)檢查工作，要求施工人員落實(shí)安全防護(hù)措施，本著對(duì)自身、對(duì)單位負(fù)責(zé)的態(tài)度開(kāi)展?jié)仓鳂I(yè)。另一方面要完善獎(jiǎng)懲制度內(nèi)容，充分調(diào)動(dòng)員工工作積極性，明確自身作業(yè)要點(diǎn)并加以落實(shí)，避免質(zhì)量問(wèn)題的出現(xiàn)。除此之外，在施工中，如果發(fā)現(xiàn)不符合規(guī)定要求的情況，可借助獎(jiǎng)懲制度給予員工適當(dāng)處罰，規(guī)范現(xiàn)場(chǎng)紀(jì)律[5]。

4.3 加強(qiáng)過(guò)程監(jiān)督

在大體積混凝土施工過(guò)程中，施工單位應(yīng)當(dāng)組織專業(yè)人員負(fù)責(zé)過(guò)程監(jiān)督和管理，及時(shí)發(fā)現(xiàn)澆筑施工中存在的不規(guī)范行為，開(kāi)展相應(yīng)的控制工作，提高工程質(zhì)量。要求技術(shù)人員做好澆筑環(huán)節(jié)的觀察，及時(shí)指出問(wèn)題所在，加以改正，從而維護(hù)大體積混凝土澆筑作業(yè)質(zhì)量，避免裂縫帶來(lái)的不良影響。

5 結(jié)束語(yǔ)

建筑工程大體積混凝土施工技術(shù)的科學(xué)把控，是優(yōu)化工程質(zhì)量，降低裂縫問(wèn)題出現(xiàn)幾率的重要舉措。在施工中應(yīng)建立完善的監(jiān)管制度，注重過(guò)程監(jiān)督，做到大體積混凝土施工的科學(xué)部署，以此增強(qiáng)建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，增大整體施工作業(yè)的安全系數(shù)。