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建筑工程大体积混凝土施工技术实践研究

作者

屈泉贵

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大体积混凝土施工是大型建筑基础、地下结构等工程的关键技术环节。因其体积庞大易引发温度应力集中、收缩变形等问题,需系统性协调材料性能、工艺参数及环境因素。科学制定施工组织方案,强化浇筑流程标准化与温控措施精细化,是保障结构密实度与抗裂性能的核心路径,对提升工程安全性和使用寿命具有重要实践意义,以下进行相关分析。

一、大体积混凝土结构的优势

大体积混凝土结构具有显著的功能优势,主要体现在三个方面:其一,通过整体连续浇筑形成的无缝构造,可显著提升建筑基础与主体结构的荷载传递效率及抗震性能;其二,依靠混凝土自身热工性能与合理配筋设计的协同作用,能有效平衡温度应力,增强结构抗裂能力;其三,其密实特性与耐久性设计相结合,可同步满足长期承重和抗渗防潮的双重需求。施工过程中通过精准控制配合比与养护周期,可充分发挥材料性能优势,确保结构稳定性和使用寿命都得到提升[1]。

二、大体积混凝土结构施工的技术要点

(一)基本施工要点

第一,严格材料配比与质量控制,重点优化水泥用量及掺合料比例,降低水化热积聚风险;第二,建立分层分块浇筑体系,控制单次浇筑厚度与间歇时间,保障混凝土连续性和密实度;第三,实施全过程温度监控,通过冷却水管布设、表面覆盖等方式调节内外温差,抑制温度裂缝产生;第四,强化养护阶段管理,采用保湿保温综合措施延长养护周期,促进强度稳步增长。施工中需同步落实工艺交底、变形监测与应急预案,确保结构整体性能符合耐久性要求。

(二)混凝土温控要点

1 测温技术

施工人员应分层布设电子测温点,重点监测核心区与表层温差,同步跟踪环境温度变化。采用无线传输技术实现 24 小时连续监测,数据即时分析并生成温度曲线。依据实测温度梯度动态调整冷却水流量或保温层厚度,确保内外温差始终处于阈值内。测温系统需结合施工阶段调整监测频率,重点关注浇筑后 72 小时内的温升峰值期,通过温差预警机制及时干预,避免温度应力引发结构裂缝 [2]。

2 减少温升

大体积混凝土施工控制温升需采取多维度措施,具体说来:首先,材料方面优先选用低热水泥并掺入矿物掺合料,通过优化配合比降低水化热总量。其次,浇筑过程实施分层分块作业,结合预冷骨料、冷水拌合工艺降低入模温度。再次,施工中同步布设冷却循环水管网络,动态调节水流速率加速内部散热。最后,表面采取保温覆盖与薄膜保湿双重防护,既控制热量散失速率又避免水分蒸发导致的收缩效应。

3 保温养护

首先,施工中应在混凝土初凝后及时覆盖保温材料,优先选用导热系数低、密封性好的复合型保温毯或可调节式覆盖层,形成连续密闭的保温体系。其次,养护期间实行分层分区管理,根据测温数据动态增减覆盖层数,确保表层与内部温差梯度可控。再次,保湿环节需同步采用自动喷淋装置或蓄水养护法,维持混凝土表面湿润状态以平衡内外湿度差。最后,拆模后应延续保温措施至温度稳定期,通过阶梯式揭除覆盖物实现缓慢降温。

(三)抑制碱骨料反应

1 降低碱含量

施工单位要选用低碱水泥并严格检测原材料碱活性,通过掺入粉煤灰、矿渣粉等矿物掺合料替代部分水泥,有效降低胶凝材料总碱量。与此同时,选用非活性骨料并预先进行碱活性检测,避免引入反应性物质。施工中采用无碱或低碱型外加剂,并控制拌合用水含碱量。最后,配合比设计阶段通过碱当量计算优化材料组合,必要时增设隔离层阻断水分渗透通道。

2 采用非活性骨料

施工前需通过岩相分析与化学试验严格筛查骨料碱活性,优先选用经检测确认无碱反应风险的石材。首先,采购环节要求供应商提供材质证明与碱活性检测报告,运输存储过程确保骨料洁净无污染。其次,施工中实行骨料进场复检制度,采用 X 射线衍射或快速砂浆棒法二次验证活性指标。配合比设计时避免活性矿物掺入,并采用密封式骨料仓隔绝环境湿气侵蚀 [3]。

3 掺入矿物掺和料

施工单位可采用粉煤灰、矿渣粉等活性矿物材料替代部分水泥,利用其火山灰效应与碱结合能力,减少游离态碱性物质生成。与此同时,配合比设计时需精确控制掺和料比例,通过降低胶凝材料总碱量削弱反应驱动力。掺加过程需确保材料均匀分散,同步采用低碱水泥与非活性骨料形成协同防护体系。此外,养护阶段保持混凝土密实性,避免水分渗透引发碱性离子迁移。

三、大体积混凝土结构施工的质量管理措施

(一)坍落度控制

施工人员要依据环境条件及结构特点精确设计配合比,优选缓凝型减水剂调节流动性,严格控制胶凝材料用量与水胶比。与此同时,砂石级配应合理优化,减小骨料间隙率以降低浆体需求。搅拌阶段确保计量系统精准,延长搅拌时间至拌合物均匀无离析。运输过程采取遮阳保水措施,避免水分蒸发导致坍落度损失。现场浇筑时实行30分钟复测机制,动态调整外加剂掺量维持目标值。此外,分层浇筑间隔时段需覆盖保湿膜防止表层硬化,振捣作业采用插入式设备快插慢拔,避免过振加剧浆骨分离 [4]。

(二)大体积混凝土浇筑

施工前依据结构尺寸合理划分浇筑区域,采取分层分块浇筑方式,每层厚度宜控制在 50 厘米以内,相邻浇筑间隔时间不超过初凝期。运输过程确保混凝土连续供应,罐车转速保持稳定防止离析。入模时均匀布料,分层振捣采用行列式插点法,插入深度穿透下层混凝土 5 厘米以上,避免漏振或过振。浇筑过程中实时监测混凝土温度,埋设冷却水管配合循环水降温,控制内外温差不超过25℃。

(三)大体积混凝土振捣

施工人员需根据结构厚度选用适宜功率的插入式振捣器,合理规划振捣点间距及插入深度。首先,操作时做到快插慢拔,每点振捣时间控制在20-30 秒,以混凝土表面泛浆、无明显气泡溢出为基准。其次,分层浇筑时振捣棒应穿透下层混凝土5-10 厘米,确保接茬部位结合密实。振捣路线采用行列式顺序推进,相邻振捣范围重叠 1/3 直径,避免漏振形成蜂窝。此外,振捣完成后及时排除表面泌水,初凝前进行二次复振消除塑性沉降裂缝 [5]。

结束语:

综上所述,建筑工程大体积混凝土施工需以系统性技术管控为核心,注重材料配比优化、分层浇筑连续性及温度场协同调控。通过严格把控混凝土入模温度、科学布置冷却系统与分层振捣密实工艺,配合实时监测与动态调整,有效抑制温度应力引发的裂缝风险。施工过程中需全面落实分层分段浇筑方案,强化振捣均匀性与覆盖养护的精细化作业,确保混凝土内部结构均匀性和整体性,最终为工程质量提供可靠保障。

参考文献:

[1] 詹鸣 , 王昕华 , 肖思思 . 圆弧型建筑大体积抗裂混凝土施工技术研究 [J]. 中国建筑装饰装修 ,2024,14(22):180-182.

[2] 康凌 . 建筑工程中大体积混凝土裂缝控制技术的运用分析 [J].居业 ,2024,25(11):37-39.

[3] 李子川 . 土木工程中大体积混凝土结构施工技术应用 [J]. 四川建材 ,2024,50(11):99-101.

[4] 彭建广. 大体积混凝土施工技术在住宅楼工程中的应用与分析[J]. 中华建设 ,2024,14(11):133-135.

[5] 李文文 , 刘彬 . 基于房建施工中大体积混凝土无缝施工技术分析 [J]. 散装水泥 ,2024,22(05):20-22.