建筑工程中大体积混凝土施工技术管理研究

引言

大体积混凝土施工技术管理是确保工程质量的核心环节，涉及多维度协同。传统施工管理往往侧重于单一环节质量控制，缺乏全过程、系统化的管控体系。随着智能监测技术与信息化管理手段的发展，构建科学化、精细化的大体积混凝土施工管理体系，对提升工程品质具有重要现实意义。

1 大体积混凝土定义

大体积混凝土是指结构尺寸达到需要采取特殊技术措施控制温度应力和收缩裂缝的混凝土结构，这类结构由于截面尺寸较大，水泥水化热积聚在内部不易散发，导致内外温差过大而产生温度应力，当这种应力超过混凝土抗拉强度时就会产生裂缝，影响结构的耐久性和承载能力。根据工程实践，通常将最小断面尺寸大于 1 米且需要采取温度控制措施的混凝土结构视为大体积混凝土，但具体界定还需考虑结构形式、约束条件、混凝土配合比等因素。大体积混凝土常见于大型基础、大坝、核电站安全壳等工程中，其施工特点主要表现为水化热温度变化剧烈、温度收缩应力大、裂缝控制要求高等。这类混凝土的温度变化过程可分为升温期、降温期和稳定期三个阶段，其中降温期的温度梯度控制尤为关键。由于大体积混凝土结构通常承担重要荷载且维修困难，对其质量控制提出了更高要求，需要从材料选择、配合比设计、施工工艺到养护措施全过程进行系统管控，确保结构整体性和长期性能满足设计要求。

2 建筑工程中大体积混凝土施工技术要点

2.1 混凝土原材料选择

大体积混凝土原材料的选择必须考虑降低水化热和改善抗裂性能的特殊要求，水泥品种优选中热或低热硅酸盐水泥，这类水泥具有较低的水化热和适宜的强度发展特性，能够有效减缓温升速率避免温度应力集中。骨料选择应注重级配合理和含泥量控制，粗骨料宜采用连续级配的碎石，最大粒径适当放大可减少水泥用量，细骨料宜选用中粗砂且严格控制云母和有机物含量。掺合料的应用尤为关键，优质粉煤灰和矿粉能有效替代部分水泥降低水化热，同时改善混凝土的和易性和后期强度，必要时可掺加硅灰提高抗渗性能。外加剂的选择应当针对性地解决大体积混凝土的特殊问题，缓凝型减水剂可延长凝结时间减少施工冷缝，膨胀剂可在一定程度上补偿温度收缩，引气剂则能提高抗冻融性能。

2.2 配合比设计与优化

大体积混凝土配合比设计需要平衡强度发展、温升控制和施工性能等多重要求，在保证设计强度的前提下尽可能降低水泥用量是基本原则，通过掺加优质矿物掺合料实现胶凝材料的优化组合。水胶比的选择既要满足强度要求又要考虑耐久性需要，通常控制在 0.40-0.50 范围内较为适宜，过大会降低抗裂性能过小则增加自收缩风险。砂率的选择直接影响混凝土的收缩特性和泵送性能，需要根据骨料级配和施工工艺合理确定，一般在 35%-42% 之间调整。坍落度的设计应考虑结构特点和施工条件，在保证可施工性的前提下尽量降低以减少收缩，对泵送混凝土通常控制在 120-160mm 。配合比优化是一个动态过程，需要通过试配验证工作性能、力学性能和热工参数，特别要关注早期抗裂性能和绝热温升情况，必要时进行多方案比选确定最优配比。

2.3 浇筑施工工艺

大体积混凝土浇筑工艺的核心是控制温度梯度和保证结构整体性，分段分层浇筑是最常用的方法，分层厚度一般控制在 30-50cm 以避免热量积聚，相邻浇筑层间隔时间应控制在混凝土初凝前完成。浇筑顺序应考虑结构特点和散热条件，通常从远到近、从低到高有序推进，避免形成冷缝和应力集中。振捣工艺对密实度和匀质性至关重要，应采用高频振捣器快插慢拔，确保气泡充分排出又不产生离析，特别要加强钢筋密集区和模板边角的振捣。表面处理要及时跟进，初凝前进行二次振捣和抹压可有效减少表面收缩裂缝，终凝后立即覆盖养护防止水分快速蒸发。特殊部位如预留孔洞和预埋件周围应采取加强措施，适当放慢浇筑速度并加强振捣确保密实。

3 建筑工程中大体积混凝土施工技术管理措施

3.1 原材料的严格把控

大体积混凝土原材料管理必须建立系统化的控制体系，从供应商选择到进场验收形成完整闭环。水泥应按批次检测化学成份和物理性能，重点关注铝酸三钙含量和细度指标，这些参数直接影响水化热释放速率，需要建立专门台账跟踪每批水泥的检测结果和使用情况。骨料质量控制除了常规的级配和含泥量检测外，还应特别关注热膨胀系数和弹性模量等与温度应力相关的参数，不同产地的骨料应分类堆放避免混用。掺合料活性指数和需水量比是关键指标，每批粉煤灰和矿粉都应进行活性试验，确保其对降低水化热和改善工作性的效果稳定。外加剂的相容性试验必不可少，不同批次水泥和掺合料都可能影响外加剂效果，必须提前进行适配性验证。

3.2 施工人员的技术培训

大体积混凝土施工的特殊性要求作业人员具备专业知识和操作技能，培训内容应覆盖材料特性、工艺要求和质量控制要点。技术人员培训重点在于理解温度应力形成机理和裂缝控制原理，掌握温度监测数据的分析和应用，能够根据实际情况调整施工参数。操作人员培训侧重具体工艺的执行细节，如振捣手需要熟练掌握不同部位的振捣方法和时间控制，抹面工要了解各阶段表面处理的时机和手法。培训应采用理论讲解与实操演练相结合的方式，通过案例分析加深对质量通病的认识，利用样板段施工检验培训效果。特殊工种如测温员和养护工需要专门资格认证，确保其能够正确使用专业设备和执行关键工序。培训计划应当贯穿施工全过程，针对不同阶段的特点安排相应内容，如浇筑前重点培训工艺流程，测温期强化数据分析能力。建立考核激励机制，将培训表现与岗位资格和绩效挂钩，定期组织技能竞赛和经验交流，形成持续学习改进的氛围。

3.3 施工设备的调试维护

大体积混凝土施工设备的高效运行是质量保障的重要基础，搅拌系统必须定期校核计量精度，特别是水和外加剂的称量装置误差应控制在 ±1% 以内，确保配合比准确实现。运输设备要根据运距和浇筑强度合理配置，搅拌车数量应保证连续浇筑不中断，运输路线要提前规划避免交通堵塞影响混凝土性能。泵送系统需全面检查管道连接密封性和液压系统压力稳定性，避免堵管或爆管事故，不同季节应调整润管砂浆配方以适应温度变化。振捣设备要按浇筑面积足量配置备用机器，检查电机绝缘性能和振动频率一致性，确保各部位振捣效果均衡。

结束语

大体积混凝土施工技术管理需综合材料科学、施工工艺与智能监测等多领域技术创新。通过优化原材料配比、完善浇筑工艺、强化温度监控等措施，可有效控制温度应力与收缩裂缝。未来应进一步推广数字化管理平台与智能化养护技术，实现施工全过程动态调控。只有建立系统化、标准化的技术管理体系，才能从根本上保障大体积混凝土工程的质量与耐久性。

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