土木建筑工程中大体积混凝土施工技术的应用分析

黄兴斌

摘要：在房屋建筑工程中，混凝土施工技术的应用十分广泛，涵盖了混凝土生产、运输、浇筑、振捣以及养护等诸多环节，如果技术运用不当，很容易出现质量隐患。文章针对房屋建筑工程中混凝土施工技术的运用进行研究，对混凝土施工一般技术性要求进行强调，同时根据工程特点，着重分析大体积混凝土施工，以实现预期的设计效果。

关键词：大体积混凝土  土木建筑  应用分析  施工技术

中图分类号：TU755    文献标识码：A

Analysis of the Application of Mass Concrete Construction Technology in Civil Engineering

HUANG Xingbin

（Gansu Tianshui Green Prefabricated Building Industry Development Co.， Ltd.， Tianshui， Gansu Province， 741000 China）

Abstract： In housing construction engineering， the application of concrete construction technology is very extensive， covering many links such as the production， transportation， pouring， vibration and maintenance of concrete. If the technology is not used properly， it is easy to form quality risks. This paper studies the application of concrete construction technology in housing construction engineering， emphasizes the general technical requirements of concrete construction， and focuses on the analysis of mass concrete construction according to the characteristics of the project， so as to achieve the expected design effect.

Key Words： Mass concrete; Civil construction; Application analysis; Construction technique

高層建筑不仅具有的主体结构整体性好、刚度大、抵抗性强、抗变形能力强等优点，而且具有良好的抗震性能，目前已经成为了城市建设中最主要的建筑结构形式。然而，不同施工技术在实际应用过程存在不同的问题，这不仅提高了土木建筑工程混凝土结构收缩裂缝问题的发生率，而且其作为一种常见性施工质量问题，对土木工程施工质量产生了极大的影响。所以，施工单位必须积极探索传统施工技术创新研究的途径，才能在有效增强混凝土结构稳定性的基础上，提高土木工程建设质量和水平。

1 工程概况

某住宅楼项目地上地下设计层数为28层，其中地上26层，地下为2层，该住宅楼总建筑面积达到了50 187 ｍ２，建筑主体结构采用了全剪力墙结构与板式筏基施工工艺。由于该住宅建筑施工采用的板式筏基长度较长，所以为了避免裂缝质量问题的发生，施工单位在建筑主体施工中必须将0.8 m宽的后浇带预留在其中，筏板厚度设置为1.4 m。经过准确计算该住宅楼工程使用的混凝土总量为３ 78０ ｍ２，根据工程设计要求砼抗渗等级设置为C35S6。

2 大体积混凝土结构的优点

2.1 良好的耐久性

大体积混凝土具有的耐久性较强的特点，不但有效降低了外部因素对大体积混凝土结构稳定性产生影响，而且提高了土木建筑工程项目整体施工质量。

2.2 较强的抗压性

土木建筑工程项目建设规模持续增大，建筑主体结构承载的外部荷载也随之增加。施工单位在开展土木建筑工程项目施工时，必须使用抗压能力较强混凝土材料，大体积混凝土施工技术的有效应用，有效提升了土木建筑工程项目的抗压能力，防止了土木建筑工程项目施工裂缝问题的发生率，保证了土木工程项目建设的顺利进行。

2.3 显著的实用性

大体积混凝土施工技术具有传统混凝土施工技术无法比拟的性能优势，施工单位在确保土木工程项目施工质量满足设计要求的情况下，采用大体积混凝土施工技术，促进了施工企业经济效益的提升。充分发挥大体积混凝土施工技术的优势，提高土木工程项目的耐久性与稳定性，增强了土木建筑工程项目的外部荷载承载能力，降低了外部压力对土木工程项目造成的损害。另外，土木建筑工程项目整体性能提升的同时，延长了土木建筑工程项目的使用寿命，降低了工程使用期间的维修成本，获得了更多的经济效益和社会效益。

3 大体积混凝土施工问题

3.1 变形裂缝问题

混凝土施工结束后，施工单位必须严格按照设计要求开展混凝土养护作业，在混凝土养护作业时间达到7 d后，才能进行后续施工。由于混凝土在搅拌过程中产生的水热在混凝土浇筑完成后内部温度变化会出现巨大的变化，热量温度变化的过程中，内外温差的增大，随着混凝土应力小于热胀冷缩拉力，必然会导致混凝土结构产生裂缝质量问题。

3.2 收缩裂缝

因为受到环境因素的影响，导致自身在收缩过程中产生了裂缝问题，大多在混凝土经过7 d左右的养护时间后，随着混凝土结构内部热量逐渐散发，混凝土结构内外部的变化也之间趋于正常。但是如果混凝土养护期间水分不足的话，就会因为热量蒸发过程中水分流失严重，导致混凝土表面收缩速度快于内部收缩速度的情况，增加了混凝土表面开裂问题的发生率。

3.3 外部温度变化

外部温度变化幅度过大对混凝土结构强度产生的影响。如果工程项目施工时间过长，随着环境温度发生变化，混凝土构件就会因为内外部温差过大出现膨胀收缩拉应力，特别是大体积混凝土更是对外部环境温度变化非常敏感，如果施工现场出现温度突升或突降的情况，且拉应力超过混凝土抗拉能力时，混凝土结构就会产生裂缝问题。正是因为温度变化幅度过大，引发的混凝土结构裂缝问题难以预料，所以施工单位在混凝土结构施工过程中应充分重视环境温度变化对混凝土结构施工产生的不利影响。

3.4 其他相关因素

施工人员在混凝土施工过程中，人为因素也是造成混凝土构件发生裂縫质量问题的重要因素之一。所以，施工单位必须深刻认识混凝土裂缝对土木建筑工程项目整体施工质量产生的影响，分析导致混凝土裂缝质量问题发生的原因，并以此为基础制定针对性控制措施，才能在有效防止混凝土裂缝问题发生的同时，减少混凝土裂缝对工程整体施工质量产生的影响[1]。总之，大体积混凝土施工技术应用过程中，经常因为混凝土搅拌期间产生的水汽热量无法迅速散出，导致混凝土出现水热化现象，如果混凝土结构内部温度与带去温度差异过大的话，混凝土结构就会出现膨胀变形的问题，引发混凝土结构裂缝质量问题。因此，为了提高大体积混凝土裂缝问题的控制效果，施工单位必须采取有效措施加快混凝土内部热能散发的速度，保证混凝土内部温度与外界环境温度保持一致，才能达到有效降低混凝土结构裂缝问题发生率的目的。

4 大体积混凝土施工技术

4.1 混凝土制备

4.1.1 混凝土配合比

混凝土材料配合比设计的科学与否决定了大体积混凝土施工技术应用的效果，施工单位在应用大体积混凝土施工技术时，应该从混凝土强度、那就行、均匀性、和易性、渗透性、经济性等几方面着手，分析混凝土材料的配合比，确定各种原材料的实际使用量，才能设计出符合经济性与适用性要求的混凝土材料，施工人员在混凝土材料配合比参数未经检测和实验前，切不可开展大体积混凝土的搅拌作业，避免因为混凝土配合比参数设计不合理，导致混凝土强度与那就行无法达到工程设计要求，增加土木工程建筑施工安全隐患的发生率。施工单位在设计混凝土配合比时，必须严格按照土木工程项目建设要求和流程，通过公开招标的方式确定混凝土搅拌机供应商，由中标供应商为项目提供智能型全自动混凝土搅拌设备。为了确保土木建筑工程项目建设施工的顺利进行，施工技术必须根据设计图纸的要求，做好大体积混凝土的施工技术交底工作，然后向施工人员详细讲解施工要点和注意事项，确保土木工程项目建设过程中大体积混凝土施工的顺利进行[2]。

4.1.2 混凝土原材料控制

（1）水泥。

水泥类型与使用量的确定是有效控制混凝土构件裂缝问题的重要手段，虽然导致混凝土构件发生裂缝原因很多，但是由于混凝土导热能力较差，如果混凝土内部热量无法及时排出、外表热量流失速度快、前期温度提高幅度过大以及后期温度急剧下降，必然会导致混凝土结构发生严重的裂缝问题，影响土木工程整体施工质量。所以，为了防止混凝土发生温度裂缝质量问题，施工单位必须采取有效措施降低混凝土内外温差，并在大体积混凝土施工过程中，选择低热水泥产品降低水泥水热化，防止混凝土温度出现大幅度升高的现象。选择低热水泥的原因是低热水泥产品中含有的熟料矿物数量少于前者，且水泥产品中的活性氧化硅、氢氧化钙、活性氧化铝、石膏产生的作用过程较高热水泥更高。虽然低热水泥产品在反应初期的3 d与7 d时材料强度相对较低，但是进入反应后期后，随着水化硅酸钙凝胶数量的持续增加，混凝土结构强度不断升高，其综合性能反而会超过相同标号的普通硅酸盐水泥[3]。

（2）外加剂。

混凝土材料搅拌过程中添加的外加剂作为一种阴离子外表面活性组织，主要起到了分散混凝土中各种颗粒与减小混凝土表面产生的张力的积极作用。因此施工单位在搅拌混凝土材料时，必须根据混凝土配合比的设计要求，添加适量的外加剂，才能在促进混凝土和易性能有效提升的基础上，减少混凝土拌合的水分，保证混凝土强度达到设计要求。

（3）粗、细骨料。

施工单位在土木工程项目建设中应用大体积混凝土施工技术时，必须根据土木工程项目设计要求，优先选择和应用自然连续级配骨料配置混凝土材料，才能在有效提升混凝土材料和易性的基础上，节约混凝土搅拌的原材料，增强混凝土的强度。施工单位在选择混凝土搅拌骨料时，应该根据土木工程项目所在区域的实际情况，优先选择颗粒半径较大且级配适宜的骨料，将粗细骨料的细度模数控制在2.6～2.9的范围内，保证混凝土搅拌的质量，达到工程设计要求。相关部门经过长期的实践研究发现，为了降低混凝土温度升高的速率，减少混凝土的收缩量，施工单位应该根据土木工程项目建设的实际情况，选择平均颗粒直径与细度模数较大的方法，提高混凝土粗细骨料的合理性，确保混凝土材料质量满足土木工程项目建设要求。

4.1.3 混凝土试块

根据土木工程项目建设要求，施工单位在应用大体积混凝土施工技术前，应该按照设计要求开展混凝土试块进行抗压试验。按照每１００ ｍ３混凝土为一组的原则设置标样试块，然后在同等条件下，重复进行一组标养试块，确保混凝土标养试块试验数据的准确性。为了确保混凝土试块抗渗试验数据的真实性与可靠性，施工单位应该根据混凝土的实际浇筑量，设置标养试块，若混凝土实际浇筑量为５００ ｍ３，则最终设置的混凝土抗渗试块数量不能少于2组；反之如果混凝土浇筑量超过５００ ｍ３，且混凝土实际浇筑量每增加２５０ ｍ３或者不足２５０ ｍ３时，必须按照要求设置一组标养试块，严格控制首次取样时间与最后一次取样的时间差，才能保证混凝土标养试验数据的科学性与准确性[4]。

4.2 钢筋模板验收

施工人员在完成钢筋与模板安装作业后，必须及时组织技术人员开展钢筋与模板安装的质量验收工作，仔细检查钢筋安装施工中的隐蔽性工程，确保钢筋安装质量符合设计要求。如果钢筋出现锈蚀的问题，必须立即采取针对性措施处理。此外，施工技术人员在土木工程建设施工过程中，还应切实做好钢筋标高、尺寸以及安装位置的检查工作，确定各个环节满足土木工程项目设计要求，才能在保证钢筋安装质量的基础上，提高土木工程项目的整体施工质量。

4.3 测温点布置

4.3.1 测温点布置原则

贯穿性裂缝问题是大体积混凝土施工中常见的质量问题。由于大体积混凝土施工过程中，出现的非均匀降温差，导致混凝土自身出现自约束力，是引发大体积混凝土表面开裂质量问题的重要因素之一[5]。为了有效提升大体积混凝土的整体施工效果，施工单位必须在土木工程项目建设过程中应用大体积混凝土施工技术时，充分考虑降温差与降温速率等因素对大体积混凝土施工质量产生的影响。根据大体积混凝土施工技术应用的要求，合理选择温度变化较大的位置设置测温点，应对大体积混凝土施工技术应用时出现的裂缝质量问题。

4.3.2 选择测温管

直径为２０mmＰＶＣ管作为测温管，根据大体积混凝土施工技术应用的要求，将测温管的一端插入混凝土中，另一端漏出混凝土表面100 mm左右的距离，然后将测温管孔口封闭严实，才能在准确把握大体积混凝土内部温度的基础上，保证大体积混凝土温度测量结果的准确性。

4.4 混凝土浇筑

混凝土浇筑施工方法的选择对土木工程项目建设质量的优劣有着决定性影响。目前，我国土木工程项目建设施工中常用的混凝土浇筑方法主要有以下几种。

4.4.1 全面分层法

施工单位在大体积混凝土施工中应用全面分层法时，主要是通过将大体积混凝土块分为厚度相同的多个层次。在混凝土浇筑施工开始后，沿着短边方向施工，在短边混凝土浇筑完成后，再开展长边方向混凝土的浇筑作业。如果混凝土浇筑作业过程中，浇筑作业面过大，则应该采取先中间后两边的顺序开展混凝土浇筑作业。

4.4.2 分段分层法

分段分层混凝土浇筑法作为当前土木工程建设施工中常用的施工方法之一，施工人员在应用该施工方法时，应该先对混凝土结构物分段分层，然后再制定科学合理的混凝土浇筑施工方案。按照先浇筑底部混凝土，再进行中层混凝土浇筑，最后浇筑上层混凝土的顺序施工。为了保证混凝土浇筑施工的顺利进行，施工人员在混凝土浇筑施工过程中，必须在混凝土入模时，保证混凝土浇筑的连续性与均匀性。同时，严格控制上下层混凝土浇筑间隔的时间，避免混凝土浇筑间隔时间过长或过短，导致混凝土结构表面出现冷面的情况，影响混凝土浇筑整体施工质量。

4.5 混凝土振捣

如果施工单位在夏季炎热天气下开展混凝土浇筑作业时，施工单位必须在混凝土浇筑开始前，做好降温防晒的相关工作，同时要求混凝土材料供应商采取遮盖、洒水、掺冰渣等方式，降低混凝土材料的溫度，保证混凝土浇筑过程中原材料温度始终在可控的范围内，提高大体积混凝土浇筑施工的质量。混凝土浇筑作业完成后，施工人员应该根据施工现场的实际情况，做好混凝土标准的保温工作，如果施工现场条件允许的话，施工单位应该尽可能选择非高温时间段开展浇筑施工。严格按照土木工程项目建设的要求，施工单位在混凝土南郊镇施工时，应该按照沿长边放线的原则完成某端至某段的混凝土浇筑作业。为了提高混凝土浇筑施工的质量和效率，施工单位应该根据施工现场的实际情况，采取斜面分层模式开展混凝土浇筑作业，确保各层混凝土浇筑的厚度达到0.5 m。施工单位在上层混凝土浇筑开始前，必须仔细检查下层混凝土的状态，确定下层混凝土进入初凝状态后，方可进行上层混凝土的浇筑作业。如果混凝土浇筑作业过程中，因为拖泵出现其他问题，施工人员应该根据施工现场的实际情况，及时采取汽车泵开展混凝土浇筑作业，防止混凝土浇筑过程中出现冷缝质量问题影响混凝土浇筑质量。此外，施工单位在开展大体积混凝土浇筑作业时，应该根据大体积混凝土结构件的特点，合理应用最佳的混凝土振捣作业方法，通过对变截面大体积混凝土的有效振捣，保证在混凝土初凝前完成混凝土浇筑作业，避免因为混凝土结构振捣期间发生离析的问题，影响混凝土结构件的振动密实度。

4.6 混凝土养护

施工单位在进行大体积混凝土保温作业时，必须采取有效措施做好混凝土块体表里温差与降温速度等参量的检测工作。严格按照大体积混凝土保养的要求，设计科学、合理的大体积混凝土养护方案，同时做好施工现场的数据监测工作，保证土木工程项目建设施工的顺利进行。施工单位在开展大体积混凝土保温养护作业时，应该以混凝土保养养护时间为主，参考温度应力参数信息，确定最佳的混凝土保温养护方案，保证混凝土保温养护效果达到土木工程项目设计要求。目前，大多数采取的是混凝土表面终凝状态配设保温层的保温养护方案，普遍存在保温养护效果不佳的问题。通过对现有混凝土表面保温养护方案的综合分析发现，导致此类问题发生的原因主要体现在以下几方面：（1）一般情况下，环境温度升高的过程中，混凝土表面受到的拉应力较小，往往不会出现裂缝问题；（2）如果施工单位在环境温度升高的过程中，开展混凝土保温养护作业，混凝土出现的蓄热现象，必然会导致混凝土出现温度持续升高的情况，影响混凝土浇筑的质量；（3）由于大体积混凝土的保温养护时间必须超过15 d，所以，施工单位在开展大体积混凝土保温养护操作时，应该采取有效措施确保混凝土表面始终保持湿润状态，才能达到有效提升混凝土表面抗裂缝能力的目的。通过对相关数据的分析发现，施工单位在开展混凝土保温养护作业时，应该采取就地取材的作业方式，提高混凝土保温养护的效能，降低混凝土保温养护的成本，同时做好混凝土表面的防寒与防干燥工作，才能从根本上提升大体积混凝土整体施工质量和效率。

4.7 温度控制

施工单位在土木工程项目建设施工过程中，必须充分重视混凝土测温工作对大体积混凝土施工技术应用效果产生的影响，根据土木工程建设施工的特点和要求，选择最佳的测温方法，做好大体积混凝土终凝环节的监测工作，才能准确了解和掌握大体积混凝土变化的数据，根据各个阶段大体积混凝土温度变化的规律，制定针对性的措施，提高大体积混凝土技术应用的效果[6]。施工单位在土木工程项目建设施工过程中，通过在混凝土内部各个位置放置铜热式传感器的方式，监测混凝土内部的温度变化情况，保证大体积混凝土温控分析结果保持最佳状态。为了提高土木工程项目大体积混凝土施工技术应用的效果，施工单位必须根据土木工程项目建设的特点和要求，选择最佳的封装策略，做好大体积混凝土的封装工作，选择最佳的操作方式，防止大体积混凝土出现老化的情况，筛选混凝土密封模式，详细记录混凝土温度变化省部级，利用其自动生成的实时检测温度曲线，制定针对性的大体积混凝土温度控制策略，确保土木工程项目建设的顺利进行

5 结语

总而言之，土木工程项目建设施工中应用大体积混凝土施工技术，虽然有助于土木工程项目建设质量的有效提升，但是该技术在实际应用过程中仍然存在着很多急需解决的问题。施工单位在应用大体积混凝土施工技术时，应该加强各个施工环节的质量控制力度，才能在保证大体积混凝土施工技术应用符合相关标准的前提下，推动他们工程项目建设行业的可持续发展。施工单位应该在充分考虑影响大体积混凝土施工技术应用效果的内外部因素的基础上，严格按照大体积混凝土施工要求，选择最佳的大体积混凝土施工裂缝问题预防和控制措施，才能在有效提升大体积混凝土施工质量的基础上，促进我国建筑行业的可持续发展。

参考文献[1] 刘娴.土木建筑工程中的大体积混凝土结构施工技术分析[J].四川建材，2022，48（12）：117-118.