房建工程中的大体积混凝土施工质量控制

赵本玉

（山东华邦建设集团有限公司，山东 潍坊 262500）

0 引言

在房屋建筑工程建设规模日益扩大的趋势下，大体积混凝土应用优势越来越明显，其施工质量备受关注，本文结合具体项目对大体积混凝土施工质量措施进行分析。HB 工程总建筑面积22.9 万m2，其中，地下建筑面积9.6 万m2，地上建筑面积13.3 万m2,建筑结构抗震等级为二级，抗震设防烈度为8 度，高层和多层建筑均采用剪力墙结构，地下室为框架结构，采用大体积混凝土施工技术。本文将重点分析该工程大体积混凝土施工过程中提高施工质量、避免裂缝产生的控制措施。

1 大体积混凝土施工材料的选取

（1）水泥：根据强度、安定性、耐久性等方面的要求，选用42.5 级普通硅酸盐水泥。水泥进场时加强检验，进场后注重防潮、防水，避免结块。

（2）粉煤灰：采用水泥用量的30%的粉煤灰掺量，取代部分水泥，缓解水泥水化热现象，减少热量的散发，减轻混凝土的泌水问题，避免因混凝土内外部温差过大而产生裂缝。经分析，电厂的Ⅱ级粉煤灰较为合适，能够与水泥有效配合应用，该粉煤灰SO2＜3%，SiO2＞40%，烧失量＜8%。

（3）粗骨料：砾石和碎石均是可行的材料，级配5～31.5mm，砾石、碎石的最大粒径分别不超过40mm、30mm，并同时满足不大于钢筋最小净距3/4 的要求。骨料保持洁净，含泥量＜4%。

（4）细骨料：细度模数2.3～2.6，含泥量不超过3%，含石率＜8%，优先采用黑河中砂。

（5）外加剂：出于改善混凝土性能的目的，掺入适量HS-Ⅱ和STYUI 微膨胀剂，初凝、终凝时间分别为10～12h、14～16h。

（6）配合比：经试验后确定适宜的配合比，确保按照该配合比拌和后的混凝土可达到工程的质量要求。水灰比＜0.6，砂率0.4～0.45，坍落度的增加采取掺入减水剂、调整砂率的方法实现，但禁止通过向混凝土中加水的方法进行调节。以本工程的C40 混凝土为例，试验确定的配合比如表1 所示。

表1 大体积混凝土配合比

2 大体积混凝土施工技术要点

2.1 大体积混凝土施工准备

（1）于基坑边上布置泵机，用于混凝土施工。

（2）在混凝土运输车上挂设标识牌，清晰标注车辆装载混凝土的强度等级。

（3）大体积混凝土浇筑的施工量较大，由供应商派驻专员在现场全程监督。为连续浇筑混凝土，每台泵机均有1 台车辆等候卸料。

（4）装料前，先全面清理车辆的杂物，做到无积水、无积浆。混凝土随拌随用，车辆驾驶人员沿着预先规划好的路线驾驶车辆，将运输时间控制在1h 内，以防固结。混凝土运输期间可能遇到复杂的路况，因此请求相关交通指挥部门协同配合，疏导现场交通秩序，避免拥堵。

2.2 大体积混凝土温度的计算

温度是大体积混凝土施工中的关键控制指标，易对大体积混凝土的施工效果造成影响，因此，在正式浇筑前先安排温度计算，再根据温度要求采取针对性的控制措施，规避由于温度异常而导致裂缝问题[1]。按如下公式计算混凝土浇筑温度Tj：

2.3 混凝土的浇筑

分层浇筑混凝土，单层厚度600～1000mm，单层宽度1.0m，浇筑时间约为1h，在此混凝土浇筑方式下，可较好地避免冷缝的出现。按由远及近、先低后高的顺序依次浇筑。

浇筑分阶段完成，第一阶段是后浇带以南的部分，确认无质量问题后进入第二阶段，即后浇带以北的部分。各自又含特定的作业顺序，第一阶段从东南开始向西推进，第二阶段从西北角开始向西推进，经过多次循环作业后，将所有混凝土浇筑工作落实到位。地下车库施工中，按照先浇筑后浇带以东、再浇筑后浇带以西的顺序依次推进，每次浇筑时均采取南北两部分同步作业的方法[2]。混凝土浇筑顺序如图1 所示。

图1 混凝土浇筑顺序示意图

2.4 混凝土的振捣

（1）振捣采用振动振捣棒，按并列式或交错式的方式均匀布置各插点，间距300～400mm，遵循“快插慢拔”的原则，保证振捣的充分性和全面性。

（2）在本层振捣时，适当将振捣设备插入下层50～100mm，联合两层共同振捣，提升层间结合的稳定性。不宜采用跳跃式振捣的方法，否则易造成局部遗漏。各点的振捣时间约为30s，具体视混凝土表面的实际状态而定，例如无明显下沉、表面泛浆、无气泡时可结束振捣。

（3）泵车进料量需得到完整的记录，此部分数据完整反映至调度室，视施工情况灵活采取调度措施。根据浇捣总量灵活调控搅拌车，使其富有秩序性地进入泵位。加强施工协调，浇筑和振捣同步推进。

（4）分别在各混凝土泵出料口配套3 台振捣棒，联合振捣，切实保证混凝土振捣的密实性。

（5）从大斜面分层下料，单层厚度约为500mm，及时对各层采取振捣措施，防止冷缝的出现。

2.5 混凝土表面的处理

大体积混凝土表面可能有明显的泌水，需加强对此部分的处理，以免影响到混凝土的成型效果。施工中，用拍板压实、长刮尺刮平，初步改善大体积混凝土表面的状态；初凝前，用铁滚筒做多次的滚平处理；终凝前，用木楔适度打磨，经此处理后，使原本产生的收水裂缝闭合，保证表面的完整性。若混凝土表面已经存在泌水问题，先将水引至低洼部位，再用水泵统一抽取干净。混凝土浇筑后的4～8h 安排浮浆的清理作业，防止该部分发生固结。考虑到混凝土初凝后可能有龟裂的问题，安排二次抹压处理，此举通常在混凝土终凝前进行，取得较好的龟裂处理效果[3]。

2.6 混凝土的温度监测方法

（1）每条测试轴线的监测点位至少达到4 处，必要时适当增加；沿浇筑体厚度方向，在底面、中面和外面依次布设测点，除此之外的其它测点按不超过60cm 的间距布设。温度的监测与控制对大体积混凝土的有效施工而言极为关键，其中取底面以上50mm 的温度作为底面温度，取外表面以内50mm 的温度作为外表温度，根据各部分的温度监测结果判断温度的差值，超出许可范围时随即调控。

（2）为检验测试元件的性能，先置于水下1m 处做24h 的持续浸泡，不出现损坏则表明测试元件具有可行性。元件接头需做到位置准确、稳定可靠。集中布置测试元件的引出线，并采取防护措施，以免受损。混凝土下料时严格控制卸料方向，禁止碰撞各类元件及配套的引出线，振捣时也需加强防护，防止测试装置受损。

（3）按每昼夜至少4 次的频率组织浇筑体内外部温度、环境温度、温度应变的测试，测温期间完整采集数据，基于实测数据绘制出各点的温度变化曲线，作为反映混凝土温度变化特征的关键依据，并建立温度记录台账。实测结果显示局部的温度超出许可范围时，根据实际温度予以应对。例如，内外温差超25℃或内部温度超65℃时，以加大循环水量或是其它的方法进行温度调控，尽可能缩短温度异常的持续时间[4]。测温示意图，如图2 所示。

图2 大体积混凝土测温示意图

2.7 混凝土养护

（1）项目建设现场的气候干燥，混凝土的水分蒸发速度较快，为避免混凝土失水开裂，需加强养护，确保混凝土在浇筑后至养护完成前均保持湿润。根据该养护要求，在混凝土终凝后覆盖塑料膜进行保水，膜外侧依次设双层土工布和彩条布；承台四周设置的是钢模板，对该部分以覆盖棉被和土工布的方法进行保温，使温度相对均衡。

（2）大体积混凝土施工中，混凝土面的保湿养护时间至少为14d，在此期间，试验人员、技术人员配合，做好大体积混凝土的保温养护工作。混凝土表面温度与环境温度的差值在20℃以内时，逐层有序拆除覆盖层。

（3）大体积混凝土养护遵循动态原则，根据实际测温数据灵活调节养护方法。例如，混凝土降温速率在1.5℃/d 以上时，采取保温措施并减小循环水流量，依托此类方法放缓混凝土的降温速度；监测结果显示混凝土的内外部温差超过25℃时，适度提高混凝土表面温度和降低内部温度，前者采取增加养护层厚度的方法，后者可借助加大循环水量的方式实现；而针对混凝土内部和表面有明显温差的情况，考虑降低内部温度和降低表面温度，前者可加大循环水的流量而实现，后者可搭设遮阳棚，防止混凝土直接遭到日晒，有利于控制表面温度。

3 大体积混凝土施工质量控制措施

（1）混凝土拌和阶段，作业人员严格依据配合比精准称量原材料，将材料的用量误差控制在许可范围内。充分拌和原材料，保证均匀性。严格控制出机坍落度，运至现场后实测坍落度不超过16±2cm。单台混凝土运输车的装载量为12～14m3，每台泵安排6 辆运输车，及时为施工现场供应充足的混凝土，准备5 台运输车，以满足紧急调度所需。妥善规划运输路线，加强对车辆的调度和管理，确保拌和出厂的混凝土能够被及时运输至现场。于现场规划合适的区域，以满足到场运输车的停放要求，进而有序向施工点位进行供料。

（2）大体积混凝土浇筑过程中，水泥有明显的水化热现象，其产生的热量将促使混凝土温度提高，并且具有内部温度明显超过外部温度的特点。若大体积混凝土各处的温度未得到有效控制，将产生温度应力，迫使混凝土出现裂缝乃至更为严重的质量问题，因此，控制混凝土温度的升高尤为关键。在此方面，可以从混凝土出机温度和入模温度的控制着手，在前期便将混凝土的温度稳定在合理的范围内。混凝土日间浇筑期间，若气温超25℃，拌和前以洒水的方法润湿砂石料，降低此类材料的温度，水泥的入机温度需稳定在40℃以内，拌和用水的温度控制可以采取加入适量冰块的方法，直至水温降低至10℃以内为止。此外，在环境温度较高的天气施工时，混凝土在运输阶段和泵送阶段将吸收外部的热量，导致混凝土的温度明显偏高，因此也需加强控制，例如缩短运输时间，加强混凝土入模温度的检测，低于25℃时才具备泵送入模的条件。

4 结束语

综上所述，高层建筑的建设中，大体积混凝土成为施工中的“重头戏”。经过对工程实例的分析，提出大体积混凝土无缝施工技术的应用要点，在规范的施工方式下，将各项工作落实到位，提高了大体积混凝土的施工质量，有效地避免了温度裂缝、冷缝和龟裂现象，建设成型的大体积混凝土结构完整且稳定，减小了后续使用期间出现裂缝的几率，对保障建筑工程的整体品质有积极的意义。