建筑施工中大体积混凝土无缝施工技术关键点研究

引言：

随着高层建筑、大型桥梁和水利工程等复杂结构的快速发展，大体积混凝土的用量显著增加，但其施工过程中的裂缝问题一直是行业难题，传统施工方法因温度梯度大、内外收缩不一致等原因，易导致结构开裂，进而引发渗漏、钢筋锈蚀等次生问题。国内外学者虽已提出多种裂缝控制方法，但其适用性和经济性仍需进一步验证，系统研究大体积混凝土无缝施工技术的关键环节，对推动行业技术进步具有迫切需求。

1.采用分层分段浇筑工艺，合理设置施工缝位置

大体积混凝土无缝施工技术的关键在于科学控制温度应力和收缩变形，而分层分段浇筑工艺是实现这一目标的核心手段，工艺利用将整体结构划分为合理的浇筑层和施工段，有效分散混凝土硬化过程中产生的热量积聚。分层浇筑时每层厚度宜控制在0.5-1.5 米范围，相邻层间隔时间应确保下层混凝土初凝前完成上层浇筑，形成完整的粘结面。分段长度通常不超过30 米，相邻段采用阶梯式衔接，浇筑间隔不超过混凝土初凝时间。基础底板等大平面结构中可采用"跳仓法"施工，将结构划分为若干仓块间隔浇筑，待早期收缩基本完成后再补浇剩余仓块，这种工艺能显著降低约束应力。温度场调控与材料优化是保证无缝施工质量的另一技术，在分层浇筑时需埋设温度监测系统实时掌握核心区与表层温差，当超过 25^∘C 时应启动循环水冷却措施。配合比设计应采用低热水泥，掺加矿粉替代部分水泥，并加入膨胀剂补偿收缩，膨胀剂掺量需通过限制膨胀率试验确定，浇筑完成后应立即覆盖保温保湿养护层，塑料薄膜加棉毡的双层覆盖可有效控制降温速率。

2.实施混凝土表面蓄热保温，控制内外温差梯度

实施表面蓄热保温可控制内外温差梯度，由于混凝土在硬化过程中会释放大量水化热，若表面散热过快，内部热量无法及时导出，将导致内外温差过大，从而产生温度应力并引发裂缝[1]。浇筑完成后需立即采取保温措施，如覆盖塑料薄膜、保温棉毡或专用养护毯等，以减缓混凝土表面散热速度，确保内外温差控制在合理范围内，保温层的厚度和覆盖时间应根据环境温度、风速及混凝土配合比等因素综合确定，通常在初凝后开始覆盖，并保持湿润养护不少于14 天。

优化混凝土配合比也是降低内外温差的重要途径，采用低热水泥、掺加粉煤灰或矿粉等掺合料，可有效减少水化热总量，从而降低混凝土内部的温升峰值，在混凝土中掺入适量的缓凝剂可延缓水化反应速率，使热量释放更加均匀，避免温度骤升。施工过程中还需加强温度监测，在混凝土内部和表面布置温度传感器，实时监测温差变化，并根据监测数据动态调整保温措施，当内外温差接近临界值时，可采取局部加强保温或调整冷却水流速等措施进行干预，利用科学的温度控制和精细的养护管理，能够显著降低大体积混凝土的温度应力，确保结构的整体性和耐久性，最终实现无缝施工的目标。

3.设置后浇带跳仓施工，释放结构早期收缩应力

大体积混凝土无缝施工中设置后浇带跳仓施工是控制早期收缩应力的有效方法，该技术将整体结构划分为若干仓块，通过间隔浇筑的方式，使各仓块混凝土的收缩变形分阶段完成，从而降低整体约束应力。施工时需根据结构尺寸和混凝土性能合理确定分仓尺寸，相邻仓块的浇筑间隔时间应不少于 7 天，以确保先浇混凝土完成大部分收缩变形。后浇带的位置应避开结构受力关键区域，优先选择在剪力较小的跨中部位，并设置成企口缝或阶梯缝以增强新旧混凝土的咬合作用。

后浇带的施工质量直接关系到无缝技术的成败，因此必须严格控制关键工艺环节，浇筑后浇带前对先浇混凝土界面进行凿毛处理，清除浮浆并充分湿润，但不得有积水。后浇带混凝土宜采用微膨胀水泥或掺加膨胀剂，以补偿后期收缩，其强度等级应比先浇混凝土提高一个等级，浇筑时应加强振捣确保密实，并在终凝后立即覆盖养护，保持湿润状态不少于28 天。

4.应用温度应力仿真计算，预判混凝土开裂风险区域

温度应力仿真计算技术利用建立混凝土结构的三维有限元模型，综合考虑材料热学参数、环境条件及施工工艺等因素，模拟混凝土从浇筑到硬化的全过程温度场和应力场变化。计算时需准确输入混凝土的热膨胀系数、弹性模量随时间发展规律以及边界约束条件等关键参数，以真实反映结构的受力状态。仿真分析能够直观显示不同龄期混凝土的温度分布云图，并识别出最大拉应力区域，这些区域往往对应着潜在的开裂风险位置[2]。借助对比混凝土抗拉强度发展曲线与仿真得到的拉应力曲线，可以科学评估各部位的开裂概率，为优化施工方案提供理论依据。基于仿真计算结果，可采取针对性的防裂措施来降低工程风险，预测显示某区域拉应力超过抗拉强度时，可通过调整浇筑顺序、优化冷却水管布置或增设温度钢筋等方式改善应力分布。对于基础底板等大平面结构，仿真能指导分仓尺寸和后浇带位置的合理确定，对于厚墙或大体积墩柱，则可优化保温层厚度和养护时间，将仿真结果与现场温度监测数据对比，还能验证计算模型的准确性，实现动态调整施工参数。

5.采用低热水泥掺合料体系，降低胶凝材料水化放热量

低热水泥掺合料体系利用优化胶凝材料组成，显著降低混凝土硬化过程中的温升峰值和总放热量，低热硅酸盐水泥因其矿物组成中C3A和C3S含量较低，具有水化速率平缓、放热温和的特点，是大体积混凝土的理想选择。掺加粉煤灰、矿粉等活性掺合料可部分取代水泥，不仅减少单位体积胶凝材料用量，还能改善混凝土的微观结构，提高后期强度和耐久性，掺合料替代率需根据工程要求和材料性能合理确定，以确保混凝土的工作性能和强度发展满足设计要求。

低热水泥掺合料体系的成功应用需要严格的质量控制和施工管理，原材料进场时应重点检测水泥的矿物组成、掺合料的活性指数及外加剂的适应性，确保各组分性能匹配。搅拌过程中需精确控制投料顺序和搅拌时间，保证掺合料均匀分散在混凝土中，加强混凝土的振捣密实，避免因骨料沉降导致局部胶凝材料富集而引发异常温升，养护环节更需格外重视，采用覆盖保温和喷雾保湿相结合的方式，控制混凝土降温速率不超过每天 2^∘C ，防止表面因快速冷却而产生收缩裂缝。

结语：

大体积混凝土无缝施工技术是确保工程结构完整性和耐久性的重要手段，其核心在于通过科学手段降低温度应力与收缩变形的影响，本文从材料选择、工艺优化及环境控制等方面探讨了该技术的关键点，为实际工程提供了理论依据和实践方向，随着新材料和智能监测技术的发展，无缝施工技术将更加精准高效，进一步推动建筑工程质量的提升。

参考文献：

[1]龙虹任,钟岳志. 房建施工中大体积混凝土浇筑无缝施工技术应用[J]. 中国建筑装饰装修, 2025, (10): 160-162.

[2]杨承磊,刘涛. 建筑工程施工中大体积混凝土裂缝控制技术及效果评价 [J]. 北方建筑, 2025, 10 (02): 43-46.