建筑工程施工中大體積混凝土澆筑技術(shù)的應(yīng)用研究

摘要：建筑工程施工中大體積混凝土澆筑技術(shù)直接影響工程施工質(zhì)量，而混凝土裂縫和收縮問題是施工質(zhì)量控制的重點(diǎn)。本文首先概述了大體積混凝土澆筑技術(shù)相關(guān)概念，針對大體積混凝土澆筑技術(shù)特點(diǎn)，總結(jié)了大體積混凝土澆筑技術(shù)要點(diǎn)和有效的施工質(zhì)量控制措施，希望可以為同類工程應(yīng)用大體積混凝土澆筑技術(shù)提供理論參考。

關(guān)鍵詞：建筑工程；大體積混凝土；澆筑技術(shù)

文章編號：2095-4085（2024）01-0025-03

0引言

將大體積混凝土澆筑技術(shù)科學(xué)運(yùn)用在建筑工程中，可以提高工程結(jié)構(gòu)的整體強(qiáng)度和穩(wěn)定性。但在建筑工程大體積混凝土施工實踐中容易出現(xiàn)收縮和裂縫等施工質(zhì)量通病，為確保工程整體施工質(zhì)量，應(yīng)做好施工準(zhǔn)備工作，嚴(yán)格管控混凝土澆筑和養(yǎng)護(hù)過程。研究大體積混凝土澆筑技術(shù)應(yīng)用理論，有利于充分發(fā)揮大體積混凝土施工的技術(shù)優(yōu)勢，最大程度地提高該技術(shù)的應(yīng)用效果，從而推動建筑行業(yè)施工技術(shù)水平的不斷提升。

1建筑工程中大體積混凝土澆筑技術(shù)概念

建筑工程中大體積混凝土通常是結(jié)合混凝土結(jié)構(gòu)最小尺寸和混凝土澆筑體量確定，一般混凝土結(jié)構(gòu)最小尺寸要求≥1m。當(dāng)混凝土結(jié)構(gòu)最小尺寸不足，但混凝土澆筑體量較大的項目，正常施工可以有效預(yù)防裂縫產(chǎn)生時，則不采用大體積混凝土技術(shù)；當(dāng)混凝土澆筑體量和結(jié)構(gòu)均不滿足大體積混凝土施工要求，但混凝土施工過程溫差較大且≥25°時，要求混凝土應(yīng)力大于混凝土抗拉強(qiáng)度，可采用大體積混凝土澆筑技術(shù)和質(zhì)量通病預(yù)防措施，以預(yù)防混凝土施工裂縫。因此，大體積混凝土技術(shù)即混凝土結(jié)構(gòu)最小尺寸≥1m或為預(yù)防混凝土澆筑內(nèi)外溫度變化和收縮造成的裂縫問題，可采取大體積混凝土施工質(zhì)量控制措施。大體積混凝土施工在現(xiàn)代城市建筑工程中應(yīng)用廣泛，施工環(huán)境、混凝土溫度等因素對該技術(shù)應(yīng)用效果影響較大，容易出現(xiàn)施工裂縫影響結(jié)構(gòu)強(qiáng)度?；炷帘砻嫦禂?shù)較小，水熱化造成混凝土內(nèi)外溫差較大，為減少溫度裂縫，需要結(jié)合施工裂縫產(chǎn)生原因有針對性地進(jìn)行預(yù)防，以確保工程結(jié)構(gòu)安全和施工質(zhì)量。混凝土結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和安全性需要嚴(yán)格控制混凝土材料配比和拌合質(zhì)量，優(yōu)化澆筑和養(yǎng)護(hù)方案，以提升大體積混凝土澆筑效果和工程整體施工質(zhì)量。

2大體積混凝土澆筑技術(shù)特點(diǎn)

大體積混凝土澆筑方法主要包括分層分段、全面分層和斜面分層3種。分層分段澆筑施工是先在底層進(jìn)行澆筑，然后開始第一層澆筑，依次進(jìn)行澆筑至最后一層，在第一層混凝土凝結(jié)前完成所有澆筑施工；全面分層澆筑施工是在完成第一層大體積混凝土作業(yè)后，再開始第二層混凝土的澆筑，確保持續(xù)澆筑。全面分層施工要求建筑結(jié)構(gòu)平面尺寸精準(zhǔn)，在此基礎(chǔ)上開展大體積混凝土澆筑，當(dāng)建筑工程施工明確要求分兩段進(jìn)行澆筑時則采用全面分層施工；斜面分層澆筑施工通常應(yīng)用在建筑工程斜面坡度＜30°，且結(jié)構(gòu)厚度相對偏大時。

大體積混凝土澆筑技術(shù)具有施工材料用量大、施工環(huán)境復(fù)雜、澆筑技術(shù)要求高以及容易發(fā)生裂縫等特點(diǎn)。大體積混凝土施工過程施工材料用量較大，比一般施工工藝需要更多施工材料，因此，要加強(qiáng)施工材料質(zhì)量管控措施，需要嚴(yán)格控制施工材料質(zhì)量，確定合理的混凝土材料配比。由于建筑工程施工工序復(fù)雜和大體積混凝土澆筑技術(shù)的特殊性，該技術(shù)主要運(yùn)用在工程為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的施工當(dāng)中，因此大體積混凝土澆筑技術(shù)施工環(huán)境復(fù)雜、澆筑技術(shù)要求較高。在大體積混凝土澆筑技術(shù)應(yīng)用實踐中，為提高工程整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和預(yù)防混凝土裂縫，通常采用連續(xù)澆筑混凝土的方式進(jìn)行施工。大體積混凝土表面系數(shù)較小，水化熱比較集中，造成大體積混凝土內(nèi)部溫度較高，在混凝土內(nèi)外溫差＞25°時，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)會收縮造成體積變形、產(chǎn)生裂縫，影響工程施工質(zhì)量和建筑結(jié)構(gòu)安全。為盡量減少混凝土裂縫，可結(jié)合建筑工程實際施工要求，選擇適量的減水劑、膨脹劑等外加劑加入混凝土原材料中，并規(guī)范管理澆筑過程，做好養(yǎng)護(hù)工作［1］。

3大體積混凝土澆筑技術(shù)要點(diǎn)

3.1施工準(zhǔn)備

大體積混凝土施工準(zhǔn)備工作應(yīng)從建筑工程設(shè)計要求、施工操作可行性以及施工成本控制等角度開展，以確保施工質(zhì)量滿足工程設(shè)計要求。認(rèn)真核實工程施工圖紙，確定合理的施工方案，確定混凝土澆筑、養(yǎng)護(hù)、施工質(zhì)量控制措施。根據(jù)建筑工程施工方案要求，選擇構(gòu)件、水泥、砂石等施工材料，設(shè)計適宜的混凝土配比，嚴(yán)格檢查混凝土澆筑施工材料質(zhì)量。大體積混凝土配比設(shè)計應(yīng)符合實際工程設(shè)計強(qiáng)度要求，合理控制混凝土材料的和易性和水化熱程度，以滿足工程混凝土結(jié)構(gòu)耐久度和強(qiáng)度要求。結(jié)合混凝土配比，確定水泥、水等混凝土原材料用量，然后進(jìn)行混凝土集中攪拌。

3.2大體積混凝土配比

大體積混凝土材料的科學(xué)配比是滿足工程設(shè)計強(qiáng)度要求的基礎(chǔ)?；炷敛牧吓浔仍O(shè)計中應(yīng)重點(diǎn)考慮水化熱對混凝土施工質(zhì)量的影響，嚴(yán)格控制水泥和水的用量，確保混凝土澆筑質(zhì)量符合要求。在大體積混凝土材料中可以加入適量粉煤灰，可以節(jié)約大量水泥用量，提高混凝土拌合后的可泵性和大體積混凝土澆筑技術(shù)的經(jīng)濟(jì)性。

3.3大體積混凝土拌合

在做好施工準(zhǔn)備和科學(xué)配比的基礎(chǔ)上開展混凝土原材料的集中拌和，采用攪拌機(jī)進(jìn)行充分?jǐn)嚢?。攪拌時嚴(yán)格檢查施工材料入場流程和產(chǎn)品質(zhì)量，結(jié)合實際項目的施工方案和施工要求，檢查水泥、砂、石、骨料、外加劑等施工材料質(zhì)量，確保水泥具有復(fù)試報告、砂石無明顯泥土、骨料無風(fēng)化問題以及減水劑的減水率符合施工質(zhì)量要求。混凝土原材料攪拌質(zhì)量是工程整體施工質(zhì)量的基礎(chǔ)，直接影響大體積混凝土澆筑技術(shù)的應(yīng)用效果。在施工材料攪拌過程中，先依次將石子、砂子、水泥加入攪拌機(jī)中，進(jìn)行均勻干拌，再慢慢加入清水，注意控制加料時間＜2min，然后繼續(xù)拌合，嚴(yán)格控制大體積混凝土拌合時間（如表1）。大體積混凝土原材料可以進(jìn)行多次攪拌處理，通過攪拌可以減少混凝土離析現(xiàn)象［2］。

3.4大體積混凝土澆筑

大體積混凝土澆筑需要結(jié)合建筑工程結(jié)構(gòu)確定要求，確定混凝土澆筑體積和澆筑高度。正式澆筑前進(jìn)行混凝土取樣，檢查混凝土強(qiáng)度、鋼筋、模板等確保符合設(shè)計要求。大體積混凝土澆筑過程應(yīng)嚴(yán)格控制澆筑高度，以避免出現(xiàn)混凝土分離現(xiàn)象。為提高大體積混凝土施工質(zhì)量，可以采用分段分層連續(xù)澆筑的方法，同時插入振動棒進(jìn)行充分振搗，要均速進(jìn)行振搗，避免漏震或者在一個位置長時間振搗，混凝土表面泛漿時停止振搗。分段分層施工可以減輕水熱化集中問題，有效避免因混凝土溫差造成的混凝土裂縫。另外，大體積混凝土澆筑施工應(yīng)充分考慮澆筑面積和溫度變化對施工質(zhì)量的影響［3］。

3.5大體積混凝土養(yǎng)護(hù)

大體積混凝土養(yǎng)護(hù)重點(diǎn)是控制混凝土內(nèi)外溫差和混凝土表面濕度。在混凝土水化熱峰值出現(xiàn)前，嚴(yán)格控制混凝土表面濕度，預(yù)防濕度快速變化和內(nèi)外溫差造成的混凝土裂縫?；炷脸跄A段的養(yǎng)護(hù)主要是采取覆膜方式進(jìn)行保濕，控制混凝土表面濕度以減緩混凝土表層水分的蒸發(fā)，預(yù)防混凝土開裂，覆蓋塑料薄膜，應(yīng)交錯布置、連接緊密，控制搭接長度＞10cm。當(dāng)混凝土內(nèi)外溫差為負(fù)值時，可以在混凝土保護(hù)膜上交錯覆蓋棉氈或麻袋等進(jìn)行保溫，棉氈和塑料薄膜采取同樣施工方式，一起形成有效保護(hù)層，提高混凝土內(nèi)部溫度。如果混凝土內(nèi)外溫差＞25°且表面溫度快速下降時，可適當(dāng)增加棉氈或麻袋的覆蓋層數(shù)，確?；炷翜囟戎笜?biāo)符合施工要求；當(dāng)混凝土表面溫度和氣溫一致時，去掉覆蓋的所有覆蓋物，然后在混凝土表面用水桶、水管等工具重復(fù)的澆淋保濕，做好灑水養(yǎng)護(hù)；如果混凝土內(nèi)外溫差為正值，可以通過噴水方式降低溫度，提高混凝土澆筑的抗裂性。大體積混凝土養(yǎng)護(hù)目的是確?；炷量沽研詽M足工程混凝土結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度要求，減少混凝土內(nèi)外溫差產(chǎn)生的收縮、裂縫概率［4］。

4大體積混凝土施工質(zhì)量控制措施

4.1大體積混凝土裂縫防治

根據(jù)大體積混凝土裂縫深度的不同，澆筑裂縫主要分為表層裂縫、貫穿裂縫和深層裂縫，其中貫穿裂縫對工程危害最大。貫穿裂縫是由表層裂縫不斷發(fā)展而來，對工程結(jié)構(gòu)危害嚴(yán)重。當(dāng)混凝土表面出現(xiàn)表層裂縫時應(yīng)馬上處理，避免其繼續(xù)發(fā)展、惡化變成貫穿裂縫，嚴(yán)重影響工程結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和整體施工質(zhì)量，甚至?xí)斐苫炷两Y(jié)構(gòu)斷開。常用澆筑裂縫處理方法有4種，可以單獨(dú)使用或組合使用（如表2）。大體積混凝土澆筑裂縫出現(xiàn)的原因，主要是因為施工環(huán)境短時間內(nèi)溫度變化較大或者混凝土配比不合理造成的。大體積混凝土抗壓強(qiáng)度大，但是容易在抗拉性較差時發(fā)生開裂，形成應(yīng)力裂縫。應(yīng)力裂縫對建筑工程整體強(qiáng)度影響較小，但對混凝土結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和建筑使用壽命有一定影響。

在混凝土正式澆筑前做好施工材料溫度控制工作，加強(qiáng)混凝土材料攪拌過程的通風(fēng)措施，減少拌合熱量，為避免拌合工程中通風(fēng)不足造成混凝土定型，可在混凝土中加入緩凝減水劑。在大體積混凝土澆筑過程中通過控制施工溫度，預(yù)防裂縫問題。重點(diǎn)控制混凝土內(nèi)外溫差，密切關(guān)注水泥水化熱能量對混凝土溫度的影響，高溫天氣施工時對混凝土表面做好降溫、防曬。澆筑完成后做好養(yǎng)護(hù)工作，控制混凝土溫度變化在合理范圍內(nèi)，夏季確保混凝土具有一定濕度，注意防曬養(yǎng)護(hù)；冬季在混凝土表面采取保溫措施［5］。

4.2大體積混凝土收縮防治

大體積混凝土收縮現(xiàn)象的主要原因是混凝土原材料質(zhì)量問題、澆筑操作不規(guī)范或混凝土表面濕度不穩(wěn)定。第一，嚴(yán)格檢查施工材料質(zhì)量，科學(xué)選擇混凝土原材料，施工材料質(zhì)量是提升混凝土澆筑效果的基礎(chǔ)。為提高混凝土強(qiáng)度，應(yīng)采用水化熱程度較低的水泥，混凝土的骨料、砂石應(yīng)選擇合適的級配，還可以加入礦渣粉、粉煤灰等摻合料。第二，大體積混凝土澆筑過程通常可以采用分層分段施工。分層分段施工是先在底層進(jìn)行澆筑，然后開始第一層澆筑，依次進(jìn)行澆筑至最后一層，在第一層混凝土凝結(jié)前完成所有澆筑施工。第三，預(yù)防混凝土表面水分流失過快、濕度不穩(wěn)定，可以減少30％大體積混凝土收縮現(xiàn)象。在混凝土水分蒸發(fā)過快時，混凝土?xí)l(fā)生收縮現(xiàn)象，當(dāng)灑水后混凝土恢復(fù)原狀。如果混凝土表面濕度反復(fù)變化，會降低混凝土強(qiáng)度，影響建筑工程施工質(zhì)量和使用時間。

5結(jié)語

建筑工程大體積混凝土澆筑技術(shù)是現(xiàn)代建筑中常用施工技術(shù)，該技術(shù)對提升建筑工程施工質(zhì)量和工程整體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度發(fā)揮了重要作用。大體積混凝土澆筑技術(shù)應(yīng)用實踐中也存在收縮、裂縫等問題，需要在澆筑過程加強(qiáng)防治措施，規(guī)范澆筑技術(shù)管理和混凝土養(yǎng)護(hù)工作，提高大體積混凝土澆筑技術(shù)的應(yīng)用價值，提高建筑工程施工質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

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［4］韋永華.大體積混凝土澆筑技術(shù)在建筑施工中的應(yīng)用［J］.四川水泥，2021（7）：11-12.

［5］吳麗秀.大體積混凝土澆筑技術(shù)在建筑施工中的應(yīng)用分析［J］.江西建材，2020（12）：161-162.