大体积混凝土施工要点探析

郭学良

（东莞市兴发建业建筑工程有限公司，广东 东莞 523000）

1 工程概况

本工程总建筑面积为53 533.50 m2，为1栋高层公共建筑，建筑高度96.6 m2，地下3层，地上22层。主楼采用平板式筏基础、裙楼采用独立基础，局部裙楼采用机械旋挖桩基，整体使用了框架-剪力墙结构。本工程大体积混凝土为主楼整体平板式筏基础，筏板厚度为1 500 mm，肋梁与底板下平，混凝土强度为C35，抗渗等级为P8，属于大体积混凝土范畴。本工程按后浇带分3个施工段分别浇筑，第1个板块面积916 m2，体积约1 500 m2，第2个板块面积385 m2，体积约580 m3，第3个板块面积710 m2，体积约1 300 m3。项目地点为广东省东莞市，时间为冬季11月份，平均气温22℃。

2 难点分析

1）大体积混凝土结构体积大，一次浇筑混凝土量大，浇筑厚度大为大体积混凝浇筑施工难点。

2）本项目采用C35P8混凝土，强度等级较高，单位水泥用量大，容易因水化热和收缩造成结构裂缝。

3）大体积混凝土水泥水化热不容易散发，内部温度升温较快，内外温差过大容易产生温缩裂缝，因此，对大体积混凝土保湿保温，并对内外差温度检测为本项目难点之一。

3 大体积混凝土浇筑要点

1）针对底板混凝土采取分层斜向推进的浇筑方式，每1层要保证浇筑厚度在500 mm左右，自远端朝泵方向斜向推进施工，让其斜向流动，层层推进，并要在第1层混凝土完成初凝之前浇筑第2层混凝土，具体分层如图1所示。

图1 混凝土分层示意图（mm）

2）通过机械振动棒来对混凝土进行振捣，在这一过程之中应当遵循“快插慢拨”原则，均匀排列振捣棒的插点，可以选择并列排列或交错排列的方式。将插点之间的间距控制在300 mm～400 mm范围内，在下层混凝土中的插入深度范围为50 mm～100 mm。切记要依次振捣，不能够采取跳跃式振捣，以此来有效避免漏振现象的发生。平均每一振点持续25 s的振捣操作，直至混凝土表面气泡、水分下沉等现象不再出现，并在表面泛出白浆。为了最大化地保障混凝土密实程度，可以选择在混凝土泵出料口分别布置1台振捣棒，共计布置3道，在出料口布置第1台振捣棒，这样混凝土就能够维持一个自然流淌坡度；在坡脚处布置第2台振捣棒，保证混凝土下部的密实程度；在斜面中部布置第3台振捣棒，并对振捣时间、插入深度及移动距离进行合理的控制。

3）应当尽可能多地对钢筋密集处进行振捣，以此来确保该部位的混凝土符合标准的密实度，同时也要严格控制单次的振捣时间，避免混凝土出现局部离析现象。针对柱墙插筋这一部位，在遵循上述原则的基础之上确保其有正确的位置，完成浇筑之后要对轴线进行复核，如若存在问题那么要在混凝土初凝之前进行校正。

4）全面分层，进行二次振捣。在混凝土刚接近初凝时，应当再次进行振捣，这也称之为二次振捣。通过二次振捣，能够让混凝土受一次振捣的水分、气泡影响所产生的微孔得以克服，使混凝土下沉乃至脱离钢筋的现象得以有效避免，最大化地增强混凝土和钢筋之间的握裹力，让混凝土有着更高的密实性、强度及抗渗性[1]。

4 大体积混凝土温度控制要点

4.1 温度控制手段

1）混凝土配备方面：第一，选择合理的水泥材料。本项目结合市场及经济原则，选用了PO42.5R的普通硅酸盐水泥；第二，使用外加剂，添加使用建中宝牌高性能减水剂（缓凝型），能大幅度提高混凝土的流动性及各龄期强度，不但能够让大体积混凝土有着更高的早期强度，还能够充分满足泵送混凝土的相关要求，有效避免大体积混凝土初步浇筑过程中温度过高而引发裂缝；第三，添加粉煤灰，可以减少混凝土用水量，使混凝土拌合物在和易性方面得以改善，进而有效提升混凝土的泵送性能，并且减少混凝土水化热、热能膨胀性能，增强混凝土抗渗水平。

混凝土详细配合比（kg/m3）如下：水泥305 kg，水165 kg，沙715 kg，石子1 070 kg，粉煤灰120 kg，高性能减水剂（缓凝型）7.8 kg。

2）保温保湿措施。项目部决定采用塑料薄膜+无纺布毛毡（黑心棉）对大体积混凝土进行保温保湿养护，通过保温层厚度计算公式δ=计算，无纺布毛毡（黑心棉）厚度为18 mm。通过塑料薄膜的应用，能够让混凝土表面始终保持一个潮湿的状态，不但让表层混凝土有一个稳定强度提升，还能够避免降温过程中产生干燥收缩的现象。使用无纺布毛毡能够达到保温效果，让混凝土表面的温度相对较高，最大化地降低表热扩散速度，进而实现对混凝土内部及外部温度差异的有效控制。

4.2 大体积混凝土温度监测

监测大体积混凝土的实际温度，不但能够明确不同混凝土部位的温度变化，还能够结合变化情况来对大体积混凝土的施工工艺及养护手段进行改良与优化，最大化地避免大体积混凝土内外温差过大而引发一系列的温度附加应力，降低混凝土体积稳定性。在进行大体积混凝土温度监测时，应当明确原材料初始温度、入模温度、浇筑时环境温度、拌合时环境温度这类节点，并测算浇筑完毕混凝土的实际水化热，准确掌握混凝土结构的温度场变化情况，对于保障大体积混凝土工程的实用性和耐久性至关重要。当前已经步入信息化时代，可以借助混凝土测温仪来保证温度监测的准确性，可自动记录数据，实时存储并发送至云平台，确保数据永不丢失，且拥有简而易懂的上位机软件，可显示实时采集数据并生成温度变化曲线[2]。

测温点布置，因筏板分3个板块进行浇筑，故每个板块在4个角距离边缘5 m设置1个测温点，每个板块设置4个测温点进行检测。

混凝土温度要求：第一混凝土体在入模温度基础上上升不超过50℃；第二混凝土降温速率控制在2℃/d～4℃/d；第三混凝土表里温差≤25℃。

以第1个板块检测数据为例，得出实际数据符合混凝土养护温度要求，综合检测点数据，测温结果曲线如图2所示。

图2 综合监测点数据测温结果曲线图

5 大体积混凝土裂缝控制要点

大体积混凝土有着较多的水泥用量及较大的结构截面，导致水泥在水化过程中释放出来的水化热会引发一定的温度变化，加之相应的收缩作用会出现一定的温度收缩应力，长此以往就会出现混凝土裂缝，故而对大体积混凝土裂缝进行控制的要点在于对其温度裂缝进行控制，具体要点主要有以下几个方面。

1）降低水泥水化热和变形。第一，采取水化热较低或中等的水泥品种来完成混凝土的配制，本项目从经济方面考虑选用PO42.5R普通硅酸盐水泥；第二，充分利用混凝土的后期强度，减少每立方米混凝土中水泥用量；第三，通过有着较大粒径及合理级配的粗骨料来对砂石含泥量进行有效控制；第四，在混凝土中添加粉煤灰这类掺合料及缓凝剂和减水剂，以此来让混凝土的和易性得以改善，水灰比得以减少，水泥用量得以降低，进而有效降低水化热。

2）降低混凝土入模温度。结合当时气象条件，将混凝土浇筑时的入模温度控制在20℃左右，炎热季节可以采用加冰块等措施。

3）加强施工中的温度控制[3]。第一，在混凝土浇筑完毕后，应当做好相应的保温、保湿养护工作，在一定周期内缓慢降低温度，将混凝土所具备的徐变特征发挥出来，以此来降低其中的温度应力；第二，增加养护时长，对拆模时间进行优化，让混凝土降温速度得以延缓，使其所具备的应力松弛效应得以发挥；第三，根据实际情况来制定合理的施工流程，均匀浇筑混凝土，防止混凝土拌合物堆积过大产生一定的高差；第四，采用二次振捣的浇筑方式，在浇筑完毕后将表面所存的积水及时清除，并做好早期养护工作，以此来让混凝土的弹性模量及抗拉强度得以提升。

4）混凝土表面处理及泌水处理。第一，在大体积混凝土浇筑过程中容易产生泌水、浮浆，采用分层斜向推进，让泌水、浮浆向一个方向流动，并在底凹处用污水泵进行抽排；第二，在混凝土终凝前进行二次收光挫平，防止混凝土表面收缩龟裂。为了全面提升工作效率，可以采用磨光机这一设备，以此来解决人工效率过低的问题。

6 结语

综上所述，本项目采用以上措施，后期观察未发现明显裂缝，混凝土表面观感良好。大体积混凝土施工应注意以下几个要点，首先，原材料及混凝土配比选用恰当，并结合使用外加剂等；其次，采用正确的施工工艺进行浇筑和二次振捣，二次收光挫面；第三，最重要的是要进行保温保湿养护，防止内外温差过大产生收缩裂缝，并在养护过程中对混凝土内外温差进行检测记录，及时发现异常及时处理。本项目筏板基础相对不是很大很厚，经过模拟计算各项指标都在可控范围，故未在混凝土内部布设导热水管进行导热，若各位读者在后期项目中可以尝试采用导热水管对混凝土内部进行降温，相信会更进一步控制大体积混凝土裂缝。