建筑工程大體積混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)分析

鐘明

【摘要】伴隨著經(jīng)濟的發(fā)展與科學(xué)技術(shù)的進步，高層建筑結(jié)構(gòu)應(yīng)用已日漸廣泛。作為高層建筑結(jié)構(gòu)體系中相當(dāng)重要的組成部分之一，大體積混凝土施工一直以來都是整個工程施工過程中最為重要的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。本文對建筑工程大體積混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)作一些簡要的分析。

【關(guān)鍵詞】建筑工程；大體積混凝土；技術(shù)；

1、大體積混凝土的特點分析

現(xiàn)代建筑中經(jīng)常涉及到大體積混凝土的施工，例如高層樓房、大型設(shè)備基礎(chǔ)等，它的主要特點是體積大。較普通體積混凝土結(jié)構(gòu)而言，大體積混凝土具有如下方面的特點：一是體積相對較大，且塊體相對較厚。二是混凝土結(jié)構(gòu)所需連續(xù)澆筑量相對較大，且其結(jié)構(gòu)對于整體性方面的要求也相對較高，較普通混凝土來說，大體積混凝土水化熱會導(dǎo)致混凝土的內(nèi)部溫度更高。三是若混凝土的厚度大于1.5m，則必須對水平分層施工的設(shè)置進行考慮，以更好地降低水化熱對大體積混凝土結(jié)構(gòu)所帶來的不良影響。四是對于高層建筑結(jié)構(gòu)而言，其大體積混凝土結(jié)構(gòu)通常埋于地下，主要用于基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)中，因而其所受外界環(huán)境溫度改變的影響相對較小，但是，對于抗?jié)B方面的性能要求相對較高，因此，進行高層建筑大體積混凝土的施工過程中，必須重點考慮進行水化熱的影響以及混凝土結(jié)構(gòu)自防水等相關(guān)問題的分析。

2、大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工技術(shù)難點

大體積混凝土施工的主要技術(shù)難點是防止混凝土表面裂縫的產(chǎn)生。造成大體積混凝土開裂的主要原因是干燥收縮和降溫收縮。處于完全自由狀態(tài)下的混凝土，出現(xiàn)再大的均勻收縮，也不會在內(nèi)部產(chǎn)生拉應(yīng)力。當(dāng)混凝土處在地基等約束條件下時，內(nèi)部就會產(chǎn)生拉應(yīng)力，當(dāng)拉應(yīng)力超過當(dāng)時混凝土的抗拉強度時，混凝土就會開裂。

2.1水化熱控制

水化熱和溫度梯度控制，防止產(chǎn)生溫度裂縫是決定工程施工質(zhì)量的關(guān)鍵技術(shù)問題。在混凝土硬化初期，水泥水化放出較多熱量，混凝土又是熱的不良導(dǎo)體，散熱較慢，因此在大體積混凝土內(nèi)部的溫度較外部高，有時可達50～70℃。這將使內(nèi)部混凝土的體積產(chǎn)生較大膨脹，而外部混凝土卻隨氣溫降低而收縮。內(nèi)部膨脹和外部收縮相互制約，在外表混凝土中將產(chǎn)生很大拉應(yīng)力，嚴重時產(chǎn)生溫度裂縫。

2.2混凝土收縮變形控制

混凝土收縮變形控制，防止產(chǎn)生收縮裂縫也是大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工的關(guān)鍵技術(shù)問題。水泥在凝結(jié)硬化過程中體積減小發(fā)生化學(xué)收縮，混凝土在失水干燥過程中體積減小產(chǎn)生干縮，二者收縮值通常為1.5×10-4～3.0×10-4，即每米混凝土收縮0.15～0.3mm，因此在大體積混凝土結(jié)構(gòu)部位總收縮量大，容易產(chǎn)生收縮裂縫。 3、大體積混凝土的施工技術(shù)分析

3.1材料的控制技術(shù)

對于大體積混凝土的材料控制技術(shù)而言，其主要應(yīng)注意如下方面的問題：一是確保材料的質(zhì)量，二是注意對混凝土溫度進行控制。對于大體積混凝土的材料質(zhì)量而言，進行施工前必須先要對混凝土進行有效的攪拌，以確保不同強度的建筑均可滿足其要求。對于柱子混凝土來說應(yīng)盡可能減少水泥、水灰的用量，同時加大石子的用量，對粉煤灰及外加劑的配合比進行調(diào)整，以更好地控制混凝土的強度。對于混凝土溫度的控制而言，則應(yīng)注意進行碎石的澆水過程中藥確保溫度的適宜，同時確保通風(fēng)良好，這樣方可實現(xiàn)混凝土裂縫情況的有效避免。

3.2澆筑技術(shù)

混凝土的澆筑技術(shù)一直以來都是建筑工程施工過程中必不可少的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一，對于混凝土的澆筑技術(shù)而言，其需要注意澆注的種類及其澆筑方量等問題。進行澆注的過程中必須嚴格遵守澆注順序，根據(jù)核心筒墻、柱、梁、板混凝土的澆筑依次進行施工。對于墻體澆筑時應(yīng)確保其厚度維持在5cm，而高度維持在45cm最佳，對于澆筑的間隔時間來說應(yīng)盡量保持在2h之內(nèi)。對于柱的澆筑過程而言應(yīng)進行鋼絲網(wǎng)片的設(shè)置。進行梁、板混凝土的澆筑時應(yīng)注意采取相同的坡度，等到筏板凝固后再進行二次澆筑，以確保澆筑環(huán)節(jié)的質(zhì)量。

3.3溫測技術(shù)

混凝土的溫測技術(shù)是確保大體積混凝土質(zhì)量的重要技術(shù)之一，對混凝土的溫度進行控制可以有效防止底板產(chǎn)生裂縫。混凝土溫測過程中必須對其各土層的溫度都進行測量，并就其溫度特性分別進行分析。對于溫度傳輸器而言，通常采用的是電阻型溫度計，進行溫度的測量時應(yīng)注意測溫點以及測溫線的分步進行，先進行位置的選定，并進行記號的編訂和定位，然后再進行溫度的測量。此外，應(yīng)確保測溫線同鋼筋之間的合理接觸，以確保測量過程的精確性，防止混凝土內(nèi)部溫度應(yīng)力的出現(xiàn)。

4、提高大體積混凝土施工質(zhì)量的常見技術(shù)措施

4.1降低成形時混凝土的溫度

澆筑大體積混凝土?xí)r，為避免過大的溫度應(yīng)力、防止溫度開裂，必須進行溫度控制。溫度控制的主要內(nèi)容有：①降低混凝土的最高溫度和最大溫升；②降低混凝土內(nèi)的溫度梯度，使溫度分布和溫降盡量均勻；③使混凝土內(nèi)部溫度變化按照預(yù)想目標發(fā)展。

為實現(xiàn)溫度控制的目的及判別溫控效果，一般將溫度控制具體分為三大溫差控制，并以此作為溫控標準。三大溫差即基礎(chǔ)溫差、上下溫差和溫度裂縫。

降低成形時混凝土的溫度，主要措施有：①降低混凝土澆筑入模溫度；②施工避開高溫時段；③避免使用新出廠的水泥；④對水泥采取遮陽降溫措施；⑤ 噴水冷卻集料；⑥ 利用新抽深井水控制拌和水溫度，或根據(jù)情況在拌和水中加碎冰來降低拌和水溫度；⑦ 在生產(chǎn)及澆筑時對配料、運送、泵送及其他設(shè)備遮陽或冷卻。

4.2混凝土的溫度監(jiān)測

混凝土溫度的監(jiān)測主要是指混凝土的出罐溫度、入模溫度、混凝土內(nèi)部溫度的監(jiān)測，混凝土在澆筑過程中每隔4小時測量一次原材料溫度，每隔2小時測量一次出罐溫度和入模溫度，控制其入模溫度不超過16℃。關(guān)于混凝土內(nèi)部溫度的監(jiān)測，比如在基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)施工中，我們主要是根據(jù)基礎(chǔ)底板的形狀、尺寸和標高在施工段布置測溫點，每個點均預(yù)埋鋼管至基礎(chǔ)底部和中部，分別監(jiān)測記錄混凝土底、中、面部溫度。測溫從混凝土澆筑4小時后開始，其時間間隔為前4日2小時一次，第5～8日4小時，第9日起12小時，持續(xù)到14天。結(jié)合水化熱預(yù)測計算及溫度測試記錄，當(dāng)內(nèi)外溫度大于25℃ 時，必須采取措施加以控制：①如果混凝土體積大而表面積較小時，宜在內(nèi)部預(yù)埋管道，通過循環(huán)水來散發(fā)混凝土內(nèi)部的熱量；②夏季施工時，應(yīng)采取冰水或冷水拌制混凝土，以降低混凝土的人模溫度；③冬季施工時，應(yīng)采取草苫覆蓋或采用雙覆塑苯板覆蓋，以減少表面熱量的散發(fā)；④如果采用磚胎膜，在混凝土澆筑前，胎模采用素土虛填，既可起到保溫作用。又可抵消來自混凝土對磚胎模產(chǎn)生的側(cè)壓力，不致脹模。

4.3采取合適的養(yǎng)護措施

早齡期混凝土如果同時暴露在低的環(huán)境溫度、高的表面溫度以及干燥收縮的情況下，很容易產(chǎn)生裂縫。應(yīng)該安排好拆模時間，在拆模后保護性隔熱以防止暴露在低得環(huán)境溫度下，在夏季應(yīng)避免太陽直射，覆蓋灑水保濕來減輕收縮效應(yīng)。為了保持混凝土表面溫度與內(nèi)部溫度以及外界大氣的溫差在規(guī)定范圍內(nèi)，需要設(shè)置隔熱層以免溫度的驟然變化，使表面混凝土的溫度能緩慢地接近環(huán)境溫度。但是隔熱層也不能過厚或設(shè)置時間過長，否則內(nèi)部混凝土溫度會降不下來，另外在混凝土澆筑初期，整個混凝土處于升溫階段，這時表面混凝土可能受壓，此時設(shè)隔熱層可能反而有害。

5、結(jié)束語

大體積混凝土的施工技術(shù)在現(xiàn)代建筑工程中具有重要的作用和影響，隨著其廣泛的應(yīng)用和推廣，大體積混凝土的性能和質(zhì)量也越來越得到關(guān)注。因此，要想有效的提高大體積混凝土的質(zhì)量，必須首先對原材料的質(zhì)量進行控制，還應(yīng)通過科學(xué)的施工技術(shù)來對混凝土的澆筑溫度進行有效的控制以及進一步加強大體積混凝土的養(yǎng)護工作，這樣方可確保大體積混凝土的施工質(zhì)量，確保建筑工程的整體施工質(zhì)量和效益。