建筑施工中的大体积混凝土浇筑技术解析

1、 建筑施工中的大体积混凝土浇筑技术解析 周荣兴摘 要：近年来，大体积混凝土浇筑技术被广泛应用于在建筑工程中。本文简要的介绍了大体积混凝土技术的特点；阐述了大体积混凝土浇筑技术的要求和常见的质量通病；最后，结合自身经验，探讨和提出了大体积混凝土浇筑的技术控制要点，主要包括原材料、浇筑方式、配合比优化和温控措施等。关键词：建筑施工；大体积混凝土、技术控制日本建筑学会标准（jass5）规定：“结构断面最小厚度在80cm以上，同时水化热引起混凝土内部的最高温度与外界气温之差预计超过25的混凝土，称为大体积混凝土”。随着社会的发展和科技的进步，大体积混凝土已被广泛的应用于高层楼房基础、大型设备基础、水利

2、大坝等工程。然而，在浇筑过程中，没有科学合理的施工措施，它极易产生施工裂缝、温度裂缝和泌水等质量通病。因此，严格执行和优化大体积混凝土浇筑技术方案是避免质量通病的重要措施。本文就大体积混凝土浇筑技术的特点作了简要的介绍，并阐述了浇筑的要求和常见的质量通病；鉴于大体积混凝土结构的独特优点，在实际工程应用中取得良好的效果，并得到社会的认可和良好的发展。1 大体积混凝土浇筑技术的特点建筑施工中大体积混凝土浇筑施工是一项综合复杂的工程，并要求浇筑一气呵成。因此，它具备不同的特点：浇筑结构厚大，混凝土需量大，施工条件复杂（一般都用于现浇钢筋混凝土结构）；施工工艺和设备复杂，水泥水化热较大；大体积混凝土还

3、受到平面尺寸的制约。若平面尺寸过大，由约束力产生的温度应力越大，当超过混凝土的极限拉压力数值时，则容易产生温度裂缝等质量通病。出于其独特的特点，大体积混凝土已被广泛的应用于建筑施工工程中，但必须加以控制其质量通病的发生，才能有良好的发展。2 浇筑的要求与质量通病2.1 施工工艺及浇筑方法的要求通常地下室基础底板以设计后浇带为界，将其分成为若干个独立板块，最后通过后浇带的连接将分块的混凝土连成一个整体。2.1.1 大体积分层浇筑：当地下室基础底板按专项方案要求分成若干个独立板块进行分层浇筑时，必须在下层混凝土初凝前完成上层混凝土浇筑，以防止混凝土施工冷缝的出现。2.1.2 后浇带的浇筑：浇筑基础

4、后浇带时，应充分考虑到补偿收缩混凝土的膨胀效应，当后浇带的直线长度大于50m时，混凝土要分两次浇筑，时间间隔为57d；2.1.3 浇筑方法：大体积混凝土浇筑与普通混凝土浇筑一样，宜采用二次振捣工艺，在混凝土硬化前12h应抹压，以防止收缩裂缝的产生。2.1.4 防雨措施：在浇筑前，应全面掌握当时的气象情况，以尽量避开雨天施工；若实在无法避开雨天施工，应事先做好防雨措施，如：搭设雨蓬或分段搭雨蓬的办法进行浇筑。2.2 质量通病大体积混凝土浇筑施工所涉及到的工序、设备和施工方法较多，若某一环节出差错往往会导致不同程度的质量通病，常见的质量通病如下表1所示。3 大体积混凝土浇筑技术控制要点3.1 大体

5、积混凝土原材料的优选为了确保大体积混凝土施工质量，大体积混凝土既要满足施工要求（如混凝土的工作性和体积稳定性），又要满足结构设计要求（如混凝土的耐久性、抗渗性和设计强度），所以对大体积混凝土原材料的优选显得尤为重要。对于水泥（标号）、碎石、砂及水等原材料的来源均应同一厂家、同一品牌和同一规格型号。粗骨料宜采用连续级配，细骨料尽量使用中粗砂；外加剂宜采用缓凝剂、减水剂；掺合料宜采用粉煤灰、矿渣粉等。在保证混凝土强度及坍落度要求的前提下，应增加掺合料、骨料的用量。同时，混凝土所用的水泥应尽量选用水化热低、凝结时间长的原材料，例如粉煤灰硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥等。表1 大体积混凝土浇筑的质量通

6、病及预控措施名称 原因分析 预控措施温度裂缝 大体积混凝土浇筑时，内部水化热大且不能及时散发，导致内部温度升高，形成较大内外温差和收缩作用，从而形成初期的表面裂纹和后期的内部裂纹 宜选用水化热较低的水泥；在保证砼强度的条件下，尽量减少水泥用量和每立方米砼的用水量；可在砼中掺入适量的矿物掺料、粉煤灰，也可采用减水剂；在基础内预埋循环冷却水管进行降温。施工、干燥收缩裂缝 浇筑过程中，未及时供应混凝土，或施工方式不正确导致施工缝；水泥水化的同时会导致砼失水引起体积收缩变形，砼受到地基和其他结构的边界条件的约束就会引起拉应力，当超过了砼抗拉强度极限值时就可能产生贯通整个截面的裂缝 掺入适量的u型混凝土

7、膨胀剂，防止或减少混凝土收缩开裂，并使混凝土致密化，使混凝土抗渗性提高。在满足混凝土泵送的条件下，尽量选用粒径较大、级配良好的石子；尽量降低砂率，一般宜控制在42-45%之间。蜂窝、麻面、孔洞 模板表面粗糙或模板缝没有堵严，模板接触部分的混凝土失水过多，致使混凝土表面形成许多小凹点。混凝土搅拌时间短，加水量不准，混凝土和易性差，混凝土浇筑后有的地方砂浆少石子多，形成蜂窝。混凝土浇灌没有分层浇灌，下料不当，造成混凝土离析，因而出现蜂窝麻面。混凝土浇入后振捣质量差或漏振，造成蜂窝麻面。 模板安装前将其表面清理干净并涂刷隔离剂，浇筑前仔细检查模板的防漏浆措施是否到位；商品混凝土进场时应及时做好每车的

8、坍落度检测工作，对于不合格应及时做退场工作。混凝土浇筑高度超过2米时，要采取措施，如用串筒、溜管或振动溜管进行下料。混凝土入模后，必须掌握振捣时间，一般每点振捣时间约20-30秒。合适的振捣时间可由下列现象来判断：混凝土不再显著下沉，不再出现气泡，混凝土表面出浆且呈水平状态，混凝土将模板边角部分填满充实。3.2 浇筑方式的优化3.2.1 全面分层全面分层浇筑混凝土时，要达到第一层全面浇筑后返回来浇筑第二层时，且第一层浇筑的混凝土还未初凝，这样逐层进行浇筑。这种浇筑方式适应用于尺寸不大，从短边开始施工，沿长边进行的工程，如下图1所示。图1 全面分层浇筑方式3.2.2 斜面分层适用于结构的长度超过

9、厚度的三倍。振捣工作应从浇筑层的下端开始，逐渐上移，以保证混凝土施工质量，如下图2所示。图2 斜面分层浇筑方式3.2.3 分段分层适宜于厚度不太大而面积或长度较大的结构。混凝土从底层开始浇筑，进行一定距离后回来浇筑第二层，如此依次向前浇筑以上各分层，如下图3所示。图3 分段分层浇筑方式3.3 混凝土配合比的优化3.3.1 配合比设计：大体积混凝土配合比应严格依据国家混凝土结构工程施工及验收规范、普通混凝土配合比设计规程、粉煤灰混凝土应用技术规范及大体积混凝土工程施工技术规程中的有关技术要求进行科学合理的设计。在混凝土级配中采用双掺技术，即在混凝土内掺加一定量的级磨细粉煤灰和减水剂，进一步改善混

10、凝土的坍落度和粘塑性；在满足可泵送的条件下，应尽量减少水泥用量以降低水化热。同时，为了减少用水量及减少水化热的产生，要求混凝土塌落度小于180mm，最好控制在120mm左右；水灰比控制在0.50（设计要求0.55）。3.3.2 确定施工配合比：在开盘鉴定时，若实际混凝土拌合物与试验偏差较大、试泵送不理想，应对试验配比进行调整。根据试验配合比中的坍落度损失率，估算运输、泵送坍落度损失值，以此控制混凝土出罐坍落度。3.3.3 施工配合比调整：施工期间如发现坍落度损失超过预期，应对试验配比进行调整；大体积混凝土在按照施工配合比搅拌时，应根据施工的环境温度、试验配合比和混凝土的绝热温升值、温度及裂缝控

11、制的要求，严格控制混凝土的强度值，施工完成后的混凝土强度（60d）不宜大于设计强度的1.2倍。3.4 温控与混凝土养护的优化3.4.1 测温与温控由于混凝土在水化过程中释放出大量热量，导致内部温度升高，形成内外温差很大，容易造成混凝土产生温度裂缝。所以在大体积混凝土施工中测温措施尤为重要。测温宜采用电子测温仪；温度监测点的布设应根据底板的浇筑方向、结构特点及预计温度场布置，对每一个测点，沿深度方向约500mm布置传感器，上、下两点各距上、下表面250mm；温度监测频度的控制应根据混凝土升温、降温阶段进行，初期混凝土升温较快；根据经验，混凝土内部的温升主要集中在浇筑后的35d，此时温升可达到或接近最高峰值，之后缓慢降温。3.4.2 混凝土养护大体积混凝土养护主要有保湿法和保温法，且通常采用保温法，即在混凝土成型后，覆盖塑料薄膜和保温材料养护或采用薄膜养生液养护。4 结语总之，大体积混凝土浇筑施工是一件综合复杂的工作，影响施工质量的因素