城建工程大体积混凝土施工技术综述

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摘要:大体积混凝土施工技术是我国城建工程施工中的关键技术之一，其应用水平在很大程度上影响着建筑工程的质量。为降低安全事故的发生概率，施工单位必须重视大体积混凝土的施工工作。基于此，本文结合某超高层主楼建筑，阐述了城建工程大体积混凝土施工技术，以期为同行提供一定的参考。

关键词:城建工程；大体积混凝土；施工技术

大体积混凝土施工很容易受到内外部因素的影响，导致施工质量出现不同程度的变化。例如，温度是影响大体积混凝土质量的重要因素之一，倘若施工单位无法及时把控温度变化，浇筑后的大体积混凝土就有很大概率产生明显裂缝，进而引发一系列质量问题。因此，在运用大体积混凝土施工技术前，施工人员务必系统化分析施工环境和施工要点，尽可能规避各种不良影响因素。

1大体积混凝土施工特征及其结构的常见缺陷

1.1大体积混凝土施工特征

大体积混凝土是指横断面大于1m的混凝土结构。与其他混凝土结构相比，大体积混凝土施工具有如下特点。其一，大型高层建筑或大型设备对大体积混凝土施工企业提出了更高的操作要求。比如在设计高层建筑的箱形结构时，设计人员无须预设施工缝，以免影响大体积混凝土浇筑过程的连续性。其二，因为大体积混凝土多为一次性浇筑，且在实际浇筑期间，水泥水热化产生的大量热量将集中在混凝土内部，难以发散，所以因温度应力过大而影响施工质量的情况时有发生。对此，施工单位在大体积混凝土浇筑施工期间，应明确施工流程，合理运用施工技术，以确保工程质量及进度符合预期。

1.2大体积混凝土结构的常见缺陷

大体积混凝土一旦出现裂缝，往往会带来一系列负面影响。首先，建筑项目的整体功能将难以有效发挥。在高层建筑项目中，大体积混凝土结构常用于地下连续墙、筏板等结构。大量实践表明，地下室渗漏已经成为大体积混凝土结构出现裂缝后的首要隐患，这些结构的修补难度和修补成本通常较高，不仅延误工期还会影响高层建筑项目的应用效能。其次，建筑结构的刚度将受到不同程度的损害。例如，多条裂缝同时出现，很可能意味着建筑物结构的稳定性受到了较大影响。最后，大体积混凝土的耐用性和持久性可能会降低。裂缝的出现为腐蚀性物质侵蚀大体积混凝土结构提供了可乘之机，进而引发钢筋腐蚀、混凝土变质、混凝土强度降低等问题，以致对大体积混凝土的耐用性和持久性造成不利影响。

2工程概况

某超高层主楼建筑面积为611541m2，地上建筑100层。其中，主塔楼基坑核心筒区域深度为30m，塔楼底板混凝土厚4m，混凝土强度等级为C50，抗渗等级为P10，整体浇筑量为30000m3，混凝土类型为一次性浇筑高强高性能大体积混凝土。

3大体积混凝土施工技术分析

3.1合理选取大体积混凝土原材料

3.1.1水泥为避免大体积混凝土作业期间出现水泥水化热过于强烈、热量难以散发等问题，施工单位应采用水化热低、安全性能高的矿渣水泥。这种水泥具有凝结硬化速率较低、早期强度较小等特点，不仅有助于水泥热量的均匀释放，同时还能延迟放热高峰。此外，施工单位还应在符合设计标准的前提下，尽可能减少水泥用量，一般以不超过450kg/mm3为宜。3.1.2粗骨料施工人员应根据实际结构断面尺寸及钢筋间距来合理选取粗骨料粒径，同时应采取连续级配的方式进行粗骨料的分类或混合。由于粗骨料与大体积混凝土的和易性较佳，并且具有一定的抗压强度，所以在作业期间，施工人员可通过使用粗骨料来减少水及水泥的使用量，进而达到缓解水泥水化热、降低大体积混凝土温度的目的。此外，粗骨料中常含泥、泥块、片状颗粒等杂质，施工人员在使用前务必仔细筛除和清理。在该项目中，施工人员采用的是16mm～31.5mm和5mm～25mm两种规格的碎石，碎石筛分（见表1）后按照1:11的比例进行调配，处理后碎石的泥块含量为0%。3.1.3细骨料细骨料的平均粒径大约为0.5mm，含泥量一般不超过5%。如果施工单位所使用的混凝土是以中、粗砂为主要原料，那么在配制过程中，施工人员就要减少水和水泥的使用量，以缓解水泥水化热、降低混凝土温升，进而避免大体积混凝土出现收缩现象。3.1.4粉煤灰在大体积混凝土浇筑期间，适当将粉煤灰添加在混凝土中，可大幅提高混凝土的和易性，进一步缓解水泥水化热。如果施工人员在混凝土中同时添加矿渣硅酸盐水泥和粉煤灰，那么它们最多可替代普通水泥总用量的25%，这不仅能有效降低水泥水化热对大体积混凝土抗渗抗裂性能的负面影响，同时还有利于推动后续浇筑作业，进而提高城建工程的整体施工质量。除直接添加外，施工人员还可以通过外掺法在大体积混凝土内部注入粉煤灰，即在不减少配合比内水泥用量的基础上，依据混凝土配合比设计规范进一步精准控制混凝土的粉煤灰掺和量。[2]3.1.5外加剂在配制混凝土过程中，除上述材料外，施工人员还需要在混凝土中加入减水剂（2kg/m3），以减少水泥用量，尽可能延缓水化热峰值的影响。这一处理方式能有效增强混凝土的补偿收缩性和抗裂性。如果需要延长终凝时长，那么施工人员可以在混凝土中注入缓凝剂，以有效避免水化热等问题。在此过程中，施工人员应严格把控注入时长，以免时间过长影响缓凝剂效用的有效发挥。

3.2混凝土浇筑技术

在混凝土浇筑期间，施工人员应遵循核心筒墙、柱、梁、板的混凝土浇筑顺序，并科学控制浇筑方式和时长。在浇筑墙体时，施工人员需确保墙体厚度在5cm左右、高度在45cm左右，同时尽可能在两小时内完成浇筑作业；在浇筑柱体时，施工人员应采用装配钢丝网片的方式；对于梁、板混凝土的浇筑，施工人员需确保施工过程中坡度统一，并在筏板凝固后进行二次浇筑，以进一步提高浇筑质量。需要注意的是，在实际浇筑过程中，泵管堵管等问题时有发生。因此，在混凝土配制完成后，施工单位应系统化核验混凝土的泵送属性，同时在混凝土正式浇筑前随机抽验混凝土的坍落度与扩展度，以确保混凝土浇筑能够顺利进行。在该超高层主楼建筑项目中，施工人员采用了整体推移的浇筑方式，并预先抹平了部分混凝土。为防止抹平后混凝土表层因降温速度过快而产生裂缝，施工人员在抹平部位采取了“塑料薄膜＋彩条布＋毛毡”的三层覆盖保温养护措施。

3.3混凝土泌水处理技术

在泌水处理环节，该项目的施工人员选择在底板混凝土中灌注高性能聚羧酸减水剂。为防止底板混凝土在后期使用过程中受到雨雪气候的影响而出现积水，施工人员做好了在泌水流向方位设置潜水泵的准备工作。另外，由于底板混凝土浇筑完成后很容易出现由砂浆与泌水混合而成的浮浆，所以施工人员准备使用小型污水泵对其进行抽离。对此，施工人员应确保抽出的浮浆能够及时排放至基坑附近的排水沟，且不会抽到水泥浆。[3]

3.4混凝土温测技术

为进一步提高大体积混凝土的施工质量，施工人员还需要对各施工层混凝土进行科学温测，以准确调控混凝土的实时温度，进而预防不良裂缝的产生。一般而言，施工人员可选择电阻型温度计作为温度传输设施。在测量混凝土温度过程中，施工人员应事先选取并标记好测温方位，保证测温线与钢筋合理连接后再分步骤测量测温点或测温线，以避免温度应力影响测量的准确性。除此以外，施工人员还可以把高效缓凝减水剂加入混凝土中以延缓缓凝时长，进而达到延缓温度峰值的目的；或把块石放入混凝土中，以进一步缓解混凝土水化热现象。与此同时，考虑大体积混凝土厚度大、水化热大等固有特征，施工人员可在混凝土内部设置冷却水管，利用流动的冷却水来分散混凝土内部的热能，进而达到降低混凝土内部温度的目的。

3.5混凝土养护技术

在大体积混凝土浇筑完成后，为进一步降低混凝土内外温差的影响，提升混凝土抗力，相关施工人员还需要及时做好针对性养护处理。比如，施工人员应依据实际情况及时在混凝土表面覆盖塑料布和防寒毡，以维持混凝土周围的温度和湿度，避免混凝土表层因水分蒸发过快而产生不良裂缝。在该超高层主楼建筑项目中，底板混凝土的浇筑时间为12月26～29日，施工现场温度极低。因此，在混凝土浇筑完成后，施工人员及时进行蓄热养护，第一时间覆盖保温材料并监测混凝土的温度变化，时刻确保大体积混凝土的中心温度不超过70℃、绝热温升不超过45℃。最终，该项目的大体积混凝土在内外温差、表面与环境温差、降温速率等指标方面均符合规定要求，工程项目顺利竣工。

3.6底板混凝土质量控制技术

在建筑大体积混凝土施工过程中，一旦受到温度应力的作用及影响，底板结构将会产生裂缝，进而影响到建筑物的整体结构安全，因此，加强底板混凝土质量控制具有重要的意义。3.6.1合理配置浇筑设施在配置浇筑设施时，施工人员必须充分考虑地泵是否会出现堵管问题，同时定期排查并疏通堵管，以确保地泵长期保持峰值浇筑强度。在该超高层主楼建筑项目中，地泵浇筑强度为30m3/h，溜槽和汽车泵的浇筑强度则相对平稳。考虑出现机械设施故障的可能性，施工人员在计算折减系数后配置了相应的浇筑设施。3.6.2混凝土振捣浇筑准备大体积混凝土的振捣工作应注意以下几点：施工单位应采取总体推移式持续浇筑的手法，即先从下层以每层500mm的厚度逐渐循环上移，并借助标尺杆把控进度；在夜间作业过程中，施工人员应在标尺杆周边悬挂手电筒以便照明；为避免产生冷缝，施工人员在浇筑过程中应在下一层混凝土初凝前振捣上层混凝土，同时嵌入下层混凝土5cm，以确保上下层浇筑的时间间隔低于混凝土初凝时长；在浇筑下层混凝土之前，施工人员必须对前一层混凝土进行二次振捣，以确保相邻两层的混凝土较好地融合在一起（其中，横向振捣交界面的直径同样为500mm）。另外，在混凝土振捣期间，各溜槽口应安置8台振捣棒，各汽车泵口与地泵口则分别配备4台。混凝土振捣期间总计需要设置3道振捣：第一道安排在混凝土坡脚，以提升下部混凝土的密实程度[4]；第二道安排在混凝土坡中；第三道则安排在混凝土的坡顶。同时，振捣棒嵌入下层混凝土的实际深度不可低于50mm，且振捣棒的移动间隔距离最好保持在400mm左右。施工人员需保证振捣棒快插慢拔、插点匀称，同时逐点转移振捣。每次振点延续周期为20s～30s，切勿遗漏，直到混凝土表面泛浆且不再沉落为止。

4结语

综上所述，在城建工程施工期间，相关管理人员务必严格把关，在充分了解施工现场实际状况的基础上，合理运用大体积混凝土施工技术，以有效避免施工质量问题及安全事故，从而进一步延长大体积混凝土结构及城建工程的使用年限。

参考文献：

[1]王秋霞,魏耀君.浅析城建工程大体积混凝土施工技术研究[J].农家参谋·种业大观,2015(007):33,35.

[2]张向科,吕志飞.浅析城建工程大体积混凝土施工技术研究[J].工业C,2020(21):24-26.

[3]夏利伟,李建豪.城建工程大体积混凝土施工技术要点研究[J].2020(27):2-6.

[4]韩亚丹,徐兵.浅析城建工程大体积混凝土施工技术研究[J].建筑工程技术与设计,2018(2):22-24.

作者：赵山 单位：甘肃第六建设集团股份有限公司