工业建筑中大体积混凝土的施工技术范文

摘要：随着工业建筑的发展，大体积混凝土特别是设备基础架空大体积混凝土使用越来越广泛，基于此，本文主要就工业建筑架空大体积混凝土的施工技术进行探讨和分析，以期能够促使建筑企业在工业工程建设中实现其管理目标，提高自身发展能力。

关键词：工业建筑；工业建筑大体积混凝土；施工技术 

大体积混凝土工程是工业建筑工程中十分重要的部分，在工业建筑中大体积混凝土特别是架空大体积混凝土设备基础使用越来越广泛，大体积混凝土施工的质量及施工安全直接影响整个工程的质量和进度，在整个施工过程中显得十分重要。工业建筑中大体积混凝土与民用建筑有着明显差异，民用建筑大体积混凝土主要坐落于地基上，在施工时仅考虑混凝土本身的质量控制，而在工业建筑上，很多大体积混凝土往往需架空设置，使得工业建筑的大体积混凝土施工增加了难度。在施工过程中出现问题，势必会给建筑物带来严重的安全及及质量影响。针对这种情况，需要建筑企业在工程施工中，结合工业建筑大体积混凝土工程自身所具有的特点，防范大体积混凝土容易出现安全及质量问题。科学合理应用大体积混凝土的施工技术。

1　工业建筑架空大体积混凝土设备基础的施工特点

大体积混凝土结构特性，体现在混凝土本身强度高、刚度大，对于承受重量大及在使用过程中有震动的设备十分适用，在工业建筑的设备基础中得到了广泛应用。但由于对工程施工技术要求较高，具体实施条件在要求上具有一定的复杂性。1）结构断面相较普通混凝土要大。根据国家现行《大体积混凝土施工规范》规定：混凝土最小截面尺寸不小于1米，即定义为大体积混凝土，其相关要求均按照大体积混凝土的标准进行施工。2）结构自重大，对于模板体系的支撑要求高，增加了施工难度3）大体积混凝土均要求一次性完成浇筑，混凝土的浇筑强度高，结构顶面标高多，预埋件、预埋螺栓及预留孔洞多；4）在具体工程施工过程中，因存在模板支设稳定性差、内外温差大及水泥在硬化过程中的收缩等各种因素，使得其经常出现裂缝，对工程施工质量构成一定的影响。

2　大体积混凝土的材料选择

1）优先选择水化热相对较低且实际凝结时间比较长的矿渣水泥为主，之所以这样做，主要是为了在最大程度上延长产生水化热的时间来降低水化热的强度，水泥3天的水化热不得大于240KJ/kg；砂采用洁净中砂，石子采用连续级配石子，含泥量不大于1%，并掺加粉煤灰和矿物掺和料。2）在混凝土中加入高效减水缓凝剂，有效减少水的实际用量，使结构的表面不致析出现过多的蒸发水分，减少混凝土的裂缝。

3　大体积混凝土施工前期的技术工作

3.1　模板工程设计根据图纸设计计算支撑系统承受荷载是模板设计的关键工作，大体积混凝土由于自重大特点，支撑系统的布置十分关键；支架的纵横杆件及水平杆件间距布置，以及基础底座的的尺寸等通过力学计算确定，特别是有些需要设备提前进入的设备基础，尚应根据设备的具体尺寸，确定钢架支护等专门措施，设备基础内预埋螺栓、预留洞口，在模板设计时做出专项设计。

3.2　混凝土配合比的设计在保证混凝土强度的前提下，尽量减少水泥用量，提高粉煤灰和矿物掺合料替代率，并在保证施工性能的前提下，加大混凝土内的石子含量，除按照常规混凝土配合比要求外，还需进行水化热、泌水性及可泵性的的技术参数试验，从各环节采取降低水化热，降低混凝土出现裂缝的现象。

4　施工工艺选择

1）模板体系按照大体积混凝土最小尺寸计算，每平米自重达到2.5吨，考虑模板重量、施工人员重量以及混工业建筑中架空大体积混凝土的施工技术Constructiontechnologyofoverheadmassconcreteinindustrialbuildings王建伟（八冶建设集团第二建设公司，甘肃金昌737100）摘要：随着工业建筑的发展，大体积混凝土特别是设备基础架空大体积混凝土使用越来越广泛，基于此，本文主要就工凝土冲击荷载等因素，支架承受重量接近了钢管支撑体系的限值，模板支撑体系顶端采用顶升丝杠承受荷载，在保证安全的前提下，尽量减少立杆布置支撑设置，满足模板设计及标准规定的各项构造做法，保证模板的整体稳定性，保证施工的安全。2）水泥硬化时水化热较高，应用到大体积混凝土中，大量水泥水化热不易散发，在混凝土内部温度过高，与混凝土表面产生较大的温度差，使混凝土内部产生压应力而使表面出现拉应力，当表面拉应力超过早期混凝土抗拉强度时就会产生温度裂缝，致使砼构件不能满足要求。因此要采取适当措施以保证砼构件不因内部温度较高而遭到破坏。采取的措施主要是内部预埋水管降温法及入模温度的合理控制。在混凝土内部预埋平行贯通钢管，间距800mm布置，混凝土浇筑完毕后通入冷却水，降低混凝土内部最高温度；混凝土浇筑采用斜面分层、连续到顶的施工方法，混凝土均匀铺摊，每次摊铺厚度，必须保证上一层混凝土浇筑必须在下一层混凝土初凝之前进行，振捣至混凝土表面呈现浮浆和不再下沉为宜，浇筑时应特别注意预埋件位置的正确，随时观察。工业建筑大体积混凝土结构常常对于标高控制有较高的要求，需要对混凝土标高控制进行专门设计，根据标高控制的要求级别，采用焊接的角钢作为控制标尺，角钢顶面与混凝土表面一样高，以角钢为基准用刮尺刮平；混凝土浇筑完成12小时内覆盖一层塑料膜，覆盖两层草袋，进行浇水养护，养护时间不少于14天；随时掌握大体积混凝土温度的变化，对混凝土进行温度检测控制。浇筑混凝土前埋设测温管，做好混凝土的测温工作，混凝土浇筑后1～6天每3小时测温1次，以后每6小时测一次，直到温度持续稳定。根据测温情况，必要时采取相应措施，保证内外温差不超过25℃，同时还要确保其表面温度与大气温差是在20摄氏度内，全面且准确的掌握大体积混凝土内部的实际温度变化，相关技术人员则就能够根据所获得的测量结果，实施针对性的温度控制措施。大体积混凝土通过混凝土内设循环导热管，利用循环水降温，表面覆盖草袋等措施，能有效防止大体积混凝土裂缝，保证混凝土的强度和耐久性。

5　施工案例分析

国内某大型金属加工企业，通过四辊轧机、六辊轧机及二十辊轧机连续轧制工艺将锻造金属胚料轧制成0.04mm金属箔材，生产工艺自动化程度高，施工工艺十分复杂，主要设备为美国I2S公司产品。主轧机设备基础为平面尺寸为40m×48m，基础埋深10m的箱式基础，底板厚度1m，墙壁厚度0.8m，顶板厚度为1.5m至2.5m，地下室净空高度达到8m，配置有混凝土出渣口；地下空间内设置干油站、稀油站及液压油站，施工顶板前设备必须提前进入，是大型轧机基础施工的高端代表性工程；

5.1　工程难点

模板支架支撑重量大，部分位置达到8T/M2，支模空间达到8米高。基础顶面有一部分没有二次灌浆层，顶面直接为基础支承面，要求混凝土施工标高偏差为±2mm，平整度达到2mm/m；地下室底板及顶板（基础顶面）直埋螺栓种类及数量多，埋置形式复杂；基础本身为大体积混凝土，混凝土浇筑强度高，裂缝预防问题突出。

5.2　主要方案

选择顶板模板支撑体系采用满堂脚手架，在放油箱部位采用槽钢门式刚架；基础内采用钢骨架结构形式，有利于吊模支拆、大型套管、预留洞模板、埋件安放固定，防止轴线位移；螺栓加固采用钢框，钢框是独立的一个加固系统，钢框上钻孔、间距及直径按照设计尺寸，钢框按图固定后把螺栓固定在上面；底板顶板内降温采取内部水循环、外部保湿的方法，有效降低内外温差，防止混凝土裂缝。

5.3　施工工艺流程及操作要点

1）施工工艺流程施工准备→放线→挖土→垫层施工→基础、墙壁施工→顶板施工→安装螺栓→浇筑混凝土→拆模。2）轴线、标高的控制采用“主轴”控制网，以厂房定位轴线为基准点，引测纵横向基准线。采用直角坐标法引测设备基础的中心线及主要控制线。3）基础底板及侧壁施工基础及侧壁模板12mm厚竹胶模板。加固采用Φ48×3.5钢管和60mm×80mm的木方，侧壁模板采用φ12对拉螺栓和钢管进行加固，螺栓竖向间距为500mm，水平方向间距为400mm。施工缝位于底板上300mm处，埋置300mm宽2mm厚镀锌钢板。基础底板采用斜面分层浇筑法施工，根据截面尺寸、混凝土生产能力及上下层混凝土的衔接时间计算，分层厚度500mm可以保证混凝土不出现施工冷缝。混凝土振捣采用插入式振捣器，在20分钟后对其进行二次复振。为使分层浇筑上下层砼结合为整体，振捣时振动棒应插入下面一层砼中，深度100mm。侧壁混凝土浇筑时沿高度分层浇筑，每层厚度500mm，由两台混凝土泵车对称转圈浇筑，混凝土振捣严禁振动棒接触预埋套管及芯模。4）顶板施工顶板模板采用组合钢模，支撑采用Ф48×3.5扣件式钢管脚手架做板底支撑，脚手架排距0.4m，跨距0.4m，步距1m。有油箱的地方支撑采用槽钢门式钢架和脚手架结合的方式。顶板模板必须待油箱放到底板上后，油箱部位采用钢架防护，钢架通过专业力学计算确定。附：钢架构造计算及油箱部位钢架防护图（本文略）。5）预埋螺栓安装设备基础预埋螺栓种类多、数量多，设计要求螺栓埋置方式为直埋式，螺栓埋置精度要求高，本项工程结合工程特点，采用角钢带固定法，根据不同螺栓直径选择不同型钢材料，按照图纸设计要求尺寸在角钢上钻螺栓孔，螺栓与角钢框焊接连接。6）螺栓轴线、标高控制措施顶板底网钢筋绑扎完后，按照模板上所画螺栓位置线和图纸要求的螺栓标高，先固定钢框，钢框顶面标高控制在基础顶板上层筋的下表面，用钢筋把钢框与设备基础顶板底钢筋焊接固定，在钢框上投螺栓中心线，位置准确后把钢框加固牢固，然后进行基础上层钢筋的绑扎及各种预埋管配置。基础钢筋绑扎完后对钢框进行第二次投线复核，所有螺栓必须以轧机中心线为控制线进行定位。螺栓按图纸设计位置准确埋设完，自检合格后经专业工程师验收合格后，对预埋螺栓外露丝口，抹完黄油后用塑料套管进行保护。做完螺栓丝口保护后开始浇筑混凝土。

7）大体积混凝土施工内部预埋水管降温法，操作要点如前述。图1　基础内焊管平面布置图混凝土浇筑采用斜面分层连续到顶的施工方法，每层浇筑厚度控制在400mm以内，保证混凝土接茬和螺栓位置稳定。

8）高精度混凝土标高控制混凝土标高控制采用30×3的角钢，用Φ10的钢筋焊在顶板上层筋上。角钢顶面在混凝土浇筑前精确找平以角钢作为基准用刮尺。

9）混凝土浇筑完成12小时进行浇水养护，表面覆盖一层塑料薄膜两层草袋。随时掌握大体积混凝土温度的变化，对混凝土入模、表面及内部进行温度检测控制。基础浇筑混凝土前埋设测温管，混凝土浇筑后1～6天每4小时测温1次，以后每6小时测一次，直到温度持续稳定。根据测温情况，必要时采取相应措施保证内外温差不超过25℃。

6　大体积混凝土的裂缝检查和处理

由于施工过程受各种不可预见因素多，实际施工中大体积混凝土出现裂缝的情况时有发生，需要根据具体情况区别对待。一般来说大体积混凝土的裂缝，主要有三种形式，分别是表面裂缝、深层裂缝和贯穿裂缝。关于表面裂缝，因该问题不会对相关结构应力和安全性等造成影响，因而仅对表面进行封闭处理，采用涂抹水泥或环氧胶泥，以保证混凝土结构的耐久性。而在深层裂缝和贯穿裂缝这两个问题，通过对灌浆和嵌缝封堵的方法合理使用进行解决。灌浆法是针对对结构有一定影响的裂缝采用的一种处理方法，它是利用压力设备将胶结材料压入裂缝中，胶结材料硬化后与混凝土形成一个整体，从而起到封堵加固的目的；嵌缝法主要还是封堵作用，通常是沿裂缝凿槽，在槽中嵌入塑性或刚性材料，达到封闭裂缝的目的。

7　结语

在工业项目中，大体积混凝土施工技术在控制混凝土本身的质量以外，对于模板体系的做法提出了新的要求，特别是对混凝土设备基础的施工方面，采取的技术措施是多个分项施工方案的紧密结合。简单来说就是能够更好的保障工业工程建设中施工的质量、安全和施工进度。作为建筑施工企业，在工业工程项目建设中，首先必须保证工程质量符合相关标准，需要充分认识到大体积混凝的施工特点，科学合理的应用大体积混凝土的施工技术。本文对当前工业建筑大体积混凝土的施工技术进行了分析，建议建筑施工企业在应用施工技术中，需要注重多个方面，既要合理选择建筑材料，坚持科学的施工工艺，同时又要重视大体积混凝土内外部温度的控制和大体积混凝土的裂缝检查和处理等。只有做好这几个方面的工作，才能够保证大体积混凝土的施工质量，提升建筑企业在工业建筑工程上的水平，进而提高其在工程建设中的经济效益和社会效益，促使企业获得更大的发展成果。

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作者：王建伟 单位：八冶建设集团第二建设公司