建筑工程大体积混凝土施工研究

陈晓伟

（山西建筑工程集团有限公司，山西 太原 030000）

1 建筑工程大体积混凝土施工现状

1.1 三种深度不同的裂缝

大体积混凝土按施工后形成裂缝深度的不同，通常分为表面裂缝、贯穿裂缝及深层裂缝三种。1）表面裂缝：大体积混凝土因体量大，水化热高，导致混凝土内部温度非常高，而混凝土表面因接触空气温度下降快，通常会形成较大的内外温度差，内部压应力和表面拉应力同时作用，当拉应力超过混凝土自身的抗拉强度时就会产生表面裂缝，但内部结构通常都是完好的。2）贯穿裂缝：混凝土在强度增长的同时，内部温度也会逐渐降低从而引起收缩，再加上由于混凝土中多余水分蒸发、碳化等原因，同时大体积混凝土周边环境的约束导致无法自由变形，因而产生温度拉应力，当拉应力大于混凝土本身的抗拉强度时，就切断了结构面产生贯穿裂缝。3）深层裂缝：原理同贯穿裂缝，仅部分切断了结构面，也有一定的危险性。

1.2 冷缝及泌水等过程通病

施工冷缝、泌水等问题主要是施工过程中因施工工艺没操作好导致的质量通病。大体积混凝土在分层浇筑时，通常要保持下层混凝土被上层混凝土覆盖之前温度降至最低，使水化热尽快散失，但停顿时间如果超过下层混凝土初凝时间，就会导致施工冷缝。另外上下层停顿时间比较久，通常会产生泌水现象，这种质量通病比较常见也不好避免，一般都需要及时处理。

1.3 蜂窝、漏筋、孔洞、夹渣等其他质量通病

蜂窝、漏筋、孔洞、夹渣等其他常见质量通病产生原因与普通混凝土浇筑时一样，均是在施工过程中材料、施工工艺、施工操作等因素未把控好造成。

2 建筑工程大体积混凝土施工

2.1 工艺流程

预拌混凝土→场外运输→场内运输→混凝土分层浇筑→混凝土表面处理→保温保湿养护→拆模

2.2 原材料及设计方面措施

1）水泥和外加剂。优选水化热较低的水泥，建筑工程选用41.5R普通硅酸盐水泥。另外，在混凝土中掺入适量的缓凝减水剂，使混凝土搅拌时在不增加用水量的前提下增加坍落度，提高流动性，可有效减少泌水现象。除此之外，还可以延缓水泥水化放热，从而降低因放热引起的温度应力，避免产生裂缝。

2）掺合料。建筑工程掺合料选用粉煤灰，质量应符合国家有关标准规定。粉煤灰呈球形状能起到润滑作用，可有效改善大体积混凝土的泵送和搅拌性能。

3）粗、细骨料。经与商混公司协商，建筑工程粗骨料尽量选用5～31.5mm且级配良好的碎石，细骨料采用中砂，砂、石含泥量应分别小于3%和1%，使用前应减少暴晒，并用凉水适当冲洗降低搅拌温度。

4）混凝土设计龄期。建筑工程底板混凝土采用商品混凝土，强度标号为C35，抗渗等级P6（后浇带C40P6并掺加膨胀剂）。会同建设单位、设计单位和监理单位等多家单位召开专题协商会，设计变更商品混凝土采用45d设计龄期代替原28d设计龄期，从而在保证强度增长的同时推迟温升速度。

5）由于大体积混凝土内的钢筋弹性模量比一般混凝土的弹性模量高10倍左右，当大体积混凝土的温度拉应力大于混凝土本身的抗拉强度产生裂缝时，钢筋受到的拉应力还很小。因此，在建设、设计等相关单位同意下，在一些容易开裂的部位增设分布钢筋，能有效提高混凝土的抗裂性能。

2.3 施工技术要点

1）施工准备。为保证混凝土的浇筑质量，施工前应进行详细的施工技术交底，层层落实到操作和监管调度等相关责任人，并有相应的应急预案。为降低混凝土入模及浇筑温度，建筑工程浇筑时间安排在气温较低的傍晚，浇筑前对钢筋、模板表面进行洒水降温。由于混凝土量大，浇筑时间长，现场设置临时指挥调度小组，浇筑时专人负责实时与混凝土供应商塔台联系，既要保证足够供应量也要保证供应速度。另外场地也要提前规划，避免现场交通过于混乱，施工中有混凝土泵送管爆管、停电及严劣气候等不稳定因素，要有预案发生时能及时给予处理。

2）施工过程控制。建筑工程纯地下室底板厚度为300mm的部位采用一次浇筑到位，主楼承台及局部地下室底板厚度400mm的部位采用分层浇筑，再二次振捣的施工工艺。施工时保持下层混凝土被上层混凝土覆盖之前温度降至最低，使水化热尽快散失，但又必须在下层混凝土初凝前及时浇筑，不得产生施工冷缝。振动混凝土时，振动器应快插慢拔，保证浇捣密实到位。汽车泵管输送不到位的地方，及时用布料机或者塔吊配合施工，不得停顿。同时采用二次振捣的方法，安排专人负责记录底板各部位混凝土的浇筑时间，待此部位混凝土浇筑完成6～7h后即将初凝前 （初凝时间为8h），对混凝土进行再次振捣，有利于混凝土密实度的增强，减少内部裂缝问题。

3）混凝土泌水及表面处理。在各部位模板上应设置泄水孔，安排专人负责混凝土泌水排除工作。及时处理浇筑时产生的泌水，有利于防止粗骨料和水泥砂浆上下分离而产生收缩裂缝。表面处理流程如下：底板标高控制→初凝前一次找平并抹压→临时覆盖塑料膜→混凝土终凝前1～2h掀膜多次抹压→铺盖一层塑料薄膜+一层麻袋+二层草帘子。