建筑工程中大体积混凝土施工质量研究

何率

中鼎国际工程有限责任公司 江西萍乡 337000

在现代施工过程中，大体积混凝土的浇筑施工是一项非常有用的施工技术。大体积混凝土施工质量是整个工程建设的基础和保证。然而，在实际施工过程中仍存在许多不利因素，这些不利因素容易受到施工原材料、施工工艺和自然环境的影响。其中，裂缝的防治一直是该领域最重要的关键技术。

1 大体积混凝土的施工特点

大体积混凝土结构是指实际体积大于1m3的混凝土结构。在大体积混凝土施工中，采用有效的施工技术可以降低温度应力，防止混凝土结构内外温差大的问题，控制大体积混凝土的裂缝问题。与普通混凝土结构施工相比，大体积混凝土施工具有以下特点：第一，对于大多数大体积混凝土，相应的施工标准要求非常高，比如在高层建筑工程的箱型结构中，施工要求不能是设施前的接缝。二是大体积混凝土本身体积很大，混凝土内部水泥的水化会带来大量的水化热，且热量不易散发，这会造成大体积混凝土内部温度和外部温度的很大偏差，产生内应力集中现象。如果温度应力高于混凝土的强度，就会引起混凝土开裂。因此，在进行大体积混凝土施工时，必须选择合适的技术方法，避免大体积混凝土结构出现裂缝，保证施工顺利完成。

2 大体积混凝土施工技术要求

广义上讲，混凝土是由胶凝材料、水、粗骨料、细骨料、必要的外加剂、外加剂等按一定比例混合、搅拌均匀、集中成型、养护而成。在满足我国现行设计标准的前提下，设计大体积混凝土时，由于施工工艺难度大，相关施工技术人员必须掌握混凝土的力学性能和耐久性，并能结合大体积混凝土的施工特点进行系统分析，从而保证大体积混凝土的施工质量能满足建筑设计要求。大体积混凝土施工中最常见的质量问题是混凝土开裂，其严重程度极为严重。它会影响结构的耐久性，降低结构的承载力，影响建筑物的使用功能，危及建筑物的安全。大体积混凝土施工中经常采用钢、木、钢木混合模板，根据其温度特性进行混凝土模板的选择。为防止大体积混凝土受外界影响开裂，新浇大体积混凝土应采取保温措施，以保证大体积混凝土施工质量。因此，大体积混凝土施工应注意其材料配比、专业技术人员的选择、裂缝问题及支撑模板的选择。

3 大体积混凝土出现质量问题的分析

3.1 裂纹分析

大体积混凝土裂缝产生的原因除水化热外，主要有外部粘结力、外部温度效应和混凝土自身收缩。外粘结力是指大体积混凝土作为一个整体浇筑，会产生较大的粘结力，导致结构产生裂缝；外界温度的影响，是指混凝土浇筑后，由于外界环境的急剧变化和没有保温措施，造成混凝土内外温差；混凝土的自收缩是由于胶凝材料的水化反应引起的体积收缩和弹性模量的急剧增加，导致混凝土结构产生裂缝。

3.2 混凝土泌水分析

混凝土在运输、泵送和振捣过程中出现的粗骨料下沉、浮水现象称为混凝土泌水。混凝土水灰比越大，外加剂越多，混凝土易出现泌水现象。混凝土泌水现象一般发生在大体积混凝土浇筑后2小时左右，发生在大体积混凝土分层分段浇筑的部位。混凝土泌水现象会对混凝土表面和内部结构造成严重破坏，对混凝土的强度、抗渗性和耐久性产生不利影响。

大体积混凝土施工质量控制要点主要集中在如何解决水化热、减小内外温差、减少结构裂缝等方面。针对出现的各种问题，从根源上找出原因，并采取有效措施加以解决[1]。

3.3 水化热分析

大体积混凝土最常见的开裂是由于水泥和水之间的水化反应（水化热）。水化热是由于大体积混凝土的厚度远大于普通混凝土，但表面系数稍低，水泥释放的热量多且不易排出，内部环境温度高于外部环境温度，形成较大的温差，导致混凝土结构开裂，降低大体积混凝土结构的强度，进而影响建筑物的质量。

3.4 混凝土施工浇筑问题

在当前大体积混凝土施工过程中，要求施工人员根据施工项目的实际情况，制定合理的施工方案。为保证大体积混凝土的正常施工，要求施工企业采用连续浇筑方式供应混凝土。在具体施工中，一旦出现混凝土供应不足，就会导致混凝土出现裂缝。一般情况下，为了保证混凝土的浇筑效果，必须将混凝土的运输时间控制在一个固定的范围内。但是，为了提高施工效率，一些施工企业在大体积混凝土施工过程中不会对混凝土表面进行凿毛，钢板搭接过程中也存在不少问题。另外，由于大体积混凝土面积大，在施工过程中难以进行有效的现场协调，对现场浇筑工作的顺利开展造成了一定的障碍。

4 大体积混凝土施工技术及质量控制方法

4.1 案例实况

本项目总建筑面积为131290m2，基坑总面积约24850m2，基坑总延长约为679m，地上建筑面积约为85698m2，地下建筑面积约为45592m2。地下建筑总计2层，地上建筑分为一号楼（7层）、二号楼（12层）、三号楼（13层）。该项目的一号、二号、三号楼的主体采用框架剪力墙结构。其中，一号楼主楼筏板厚约1.4m，二号、三号主楼筏板厚约1.6m，其他筏板厚0.6m，底板顶标高为-12.30m；地下室、裙房采用框架结构，地基为桩筏类型。地下室底板采用C35密实防水微膨胀混凝土，设计抗渗等级为P8。

4.2 技术准备

在浇筑施工前，我们要做好以下几个方面的质量控制：

（1）在审批混凝土浇筑施工方案的过程中，要求有关人员充分考虑混凝土的浇筑面积、施工设备的使用等，在浇筑过程和原材料的运输过程中，还必须按照施工方案进行严格的质量控制，以确保各项混凝土浇筑标准的有效实施。

（2）施工企业需要做好钢筋的质量检验工作。一旦发现不合格钢筋，需要向质量管理人员报告，及时更换有问题的钢筋，为后续施工打下良好的基础。只有在保证钢筋质量的基础上，施工才能有效避免钢筋的弯曲和锚固问题，并促进钢筋混凝土的浇筑质量得到进一步提高。

（3）管理者要做好施工设备的检查工作，确保振动器等设备在使用过程中不会出现故障，为保证施工安全和施工顺利进行。

（4）大体积混凝土浇筑前，要求施工人员认真分析天气因素，结合实际天气情况合理制定应急措施，从而保证整个大体积混凝土浇筑工程的顺利进行。

4.3 施工准备阶段注意事项

4.3.1合理划分混凝土浇筑施工段

该工程采用C35P8混凝土基础板，混凝土总体积约为230000M3。收缩后浇带应在两侧混凝土龄期达到60天后，采用比原混凝土强度高一级的微膨胀混凝土浇筑。沉降后浇带应在主楼封顶、沉降稳定后封闭。同时，结合施工单位的实际人员配置，将整个基础板混凝土浇筑施工过程分为两个施工阶段。

4.3.2混凝土原材料的选择与配比

本工程采用的混凝土主要是不透水混凝土。石料最大粒径不大于35mm，吸水率不小于1.5%。宜采用中砂作为防渗混凝土的原材料。实际施工中，每立方米最小水泥用量不低于260kg，水胶比不低于0.50，每立方米碱含量不超过3kg，最大氯离子不超过0.1%。其次，混凝土水灰比控制在0.4～0.5之间，每立方米粗骨料控制在1050kg～1150Kg之间，砂率控制在38%～42%之间。高性能混凝土掺入sy-t复合纤维增韧剂，掺量为混凝土胶凝材料总质量的10%，后浇区掺量为混凝土胶凝材料总质量的12%。对大体积混凝土原材料进行科学选择和合理配比，混凝土出厂温度和运输温度控制在25℃以内，以减少水化热引起的混凝土裂缝。

4.4 浇注工艺要点

4.4.1底板混凝土浇筑点

该工程基础底板混凝土浇筑采用自然成流坡浇筑法，即“分段定点、薄层浇注、一坡、一次、一次顶”分层浇筑法。其中，“分段定点”是以混凝土流动长度为分段标准；薄层浇筑是从混凝土浇筑开始到顶层形成的斜坡。该段浇筑厚度不超过500mm，每次覆盖混凝土坡脚，防止形成冷缝，“一坡”是指在多次浇筑混凝土过程中，通过控制下料路线，使混凝土形成的坡度基本保持原状，并逐渐向前加厚，角度和厚度不变”第一次浇注完成后，按流水作业顺序进行第二次浇注。整体浇筑只拆管不接管，避免了堵管问题，提高了施工效率；一次到顶时，混凝土浇筑应达到筏板顶标位置。如果高度不符合标准，则不允许推进浇筑。采用这种分层浇筑方法，需要设专人对每层施工进行检查，防止出现冷缝，并保证每层浇筑混凝土的下料保持在一定的体积范围内，保证浇筑方向的一致性，混凝土浇筑一小时后即可进行下一步混凝土浇筑[2]。

4.4.2混凝土振捣

在大体积混凝土振捣中，一般采用Φ在振捣过程中，坚持快插慢拔的原则，自上而下泵送，使混凝土振捣均匀。分层浇筑的混凝土振捣时，振捣器应深入下层混凝土50mm左右，以消除混凝土层间的接缝。混凝土振捣点均匀布置成梅花形，间距不小于400mm，振捣时间不超过20s～30s。当混凝土表面灌满砂浆，无气泡，水平高度不再明显下沉时，应立即停止振捣。钢筋绑扎密实的混凝土浇筑部位，如柱缝、梁等，应采用Φ30，以防粘杆[3]。

4.4.3后浇带浇筑

浇筑后浇带时，施工人员采用双层快易收口网模对后浇带进行封堵，以增加底板后浇带的刚度，提高结构质量。双层快易收口网模由钢丝网面和V形网骨组成。钢网表面有多个冲孔，每个冲孔都有凸起的压板，可以加强钢网与材料之间的粘结密度。钢筋网面用双层密目18#钢筋网固定在14竖向钢筋骨架上，竖向钢筋骨架间距不小于300mm。施工中以水平布置快易收口网为主，用钢支撑完成定位支撑。上、下洞口与底板钢筋相接时，必须切沟，用扎线将骨架垂直绑扎在钢筋上。同时在快易收口网的连接网上设置150mm左右的大接口，与骨架瓦套相结合，以增强支撑效果，模板边缘与支撑的距离必须大于150mm，模板与振捣器之间的距离不应小于450mm，以有效地减轻模板上的荷载，防止振动对模板造成损坏。

4.5 施工质量控制

大体积混凝土的施工是复杂的。在实际施工过程中，由于振动法和浇筑法的影响，容易造成施工质量不理想。在振动施工过程中，必须使用振动器在混凝土边坡的中间、足部和顶部进行振动。刮板杆用于平整表面，砾石用于覆盖表面，以提高表面密度。在大体积混凝土施工中，混凝土表面应刮平并覆盖塑料薄膜，避免表面水分挥发，以减少裂缝的发生概率。在泌水作业过程中，要严格控制混凝土中的水分，并按工程施工标准进行泌水处理，确保工程施工质量。质量控制与施工人员密切相关。施工人员应严格按照施工标准操作。管理人员要把施工管理落实到位，规范自己的行为。施工方必须制定管理制度，实现对员工的约束，确保每一个环节、每一个过程都按照工程建设的指标进行。

4.6 大体积混凝土后期养护

由于混凝土通常是分层浇筑，因此分层技术、凝固时间和凝固程度非常重要，尤其是凝固时间。浇筑后未完成，混凝土表面变形可能影响整体质量。因此，我们需要进行二次振捣和抹灰，以确保混凝土表面光滑坚实，从而更有效地过滤表面水分，防止混凝土表面出现气泡或裂缝。大体积混凝土的最佳养护时间为浇筑后10小时，最佳养护时间为4周。要适当延长特殊部位的维修时间，调整特殊部位的维修方式，分析研究具体问题。在养护过程中，应安排专业人员对混凝土进行养护，并用适当的遮盖物覆盖混凝土，防止损坏表面。应定期打开以检查湿度。一旦湿度不够，应立即加水。如果混凝土表面不平，应立即派专业人员进行修补，以确保成型混凝土的完整性。

4.7 建筑工程大体积混凝土质量的控制措施

为保证施工项目的顺利实施，防止混凝土质量事故的发生，施工企业应做好大体积混凝土施工准备，协调人力物力，保证施工过程的有序进行，并严格按照相关施工要求、标准规范进行混凝土浇筑[3]。

在实际施工中，各工种必须设专人对钢筋、模板、预埋钢筋的加工过程进行监督，防止施工人员踩踏钢筋，禁止施工人员随意改变钢筋或模板的尺寸和位置，以免影响后续混凝土浇筑质量。

最后，施工单位要预测施工期天气情况，提前做好准备，尽量避免雷雨天浇筑大体积混凝土。浇筑过程中如遇突发暴雨，应立即覆盖事先准备好的塑料薄膜，防止混凝土表面不平整造成雨水冲刷后凝固，并在后续浇筑层间产生裂缝，降低混凝土刚度。

5 结语

大体积混凝土结构施工为我国建筑业的蓬勃发展作出了巨大贡献，对我国建筑质量起着重要作用，是我国现代建筑技术的重要组成部分。大体积混凝土最常见的问题是混凝土开裂，严重影响建筑结构的安全和使用性能。因此，在大体积混凝土施工中，应控制水化热、裂缝、泌水等质量问题，确保浇筑工艺、后浇带施工工艺及保温、保湿养护，从而确认混凝土质量，提高建筑物的完整性和安全性。