淺析土木工程建筑中大體積混凝土結(jié)構(gòu)的施工技術(shù)

薛軍

（甘肅煤炭第一工程有限責任公司 甘肅白銀 730913）

引言

隨著技術(shù)的創(chuàng)新與發(fā)展，現(xiàn)代建筑技術(shù)也實現(xiàn)了質(zhì)的突破，在建筑項目中得到推廣與應(yīng)用，技術(shù)創(chuàng)新與轉(zhuǎn)化，推動了建筑業(yè)全面發(fā)展。隨著建筑設(shè)計的結(jié)構(gòu)創(chuàng)新、形式創(chuàng)新，對建筑技術(shù)也提出了更高要求。只有全面控制好施工流程，運用好施工技術(shù)，才能建設(shè)出質(zhì)量好、穩(wěn)定性強的建筑產(chǎn)品。施工過程中，需要全面把握好混凝土表面系數(shù)，系數(shù)整體上是較難把握的，特別是整體系數(shù)小、水泥水化熱釋放集中、內(nèi)部溫升比較快等指標難以控制，如果控制不當，則會直接造成混凝土內(nèi)外溫差問題，這種巨大的差異，就會埋下安全隱患，出現(xiàn)溫度裂縫，不但影響外形美觀，更主要的是對結(jié)構(gòu)會造成威脅。

1 大體積混凝土的主要特點

大體積混凝土是一種混凝土，其最小幾何尺寸的結(jié)構(gòu)物體的尺寸至少為1m，由于溫度變化和混凝土中水泥質(zhì)材料水化引起的收縮，往往會產(chǎn)生有害的裂縫。前面說論述的工程施工位置的混凝土方量從幾十立方到上千立方，而且尺寸、厚度都比較大。同時這些部位為確保結(jié)構(gòu)的完整性，混凝土必須連續(xù)澆注一次完成，不允許留下施工接縫，以及后續(xù)養(yǎng)護中不允許產(chǎn)生裂縫。對結(jié)構(gòu)施工中的混凝土攪拌、運輸、泵送能力等較普通部位的混凝土有更加嚴格的要求。大體積混凝土施工中的主要施工質(zhì)量缺陷就是裂縫。

混凝土材料的性質(zhì)是脆性的，這決定了它的拉伸強度和在張力下變形的能力不強。在大噸位混凝土結(jié)構(gòu)中，其自身的截面很大，水泥的量很大。澆注混凝土后，水泥的熟化過程釋放出大量的熱量。然而，在大體積混凝土中，傳熱條件受到限制，因此混凝土結(jié)構(gòu)的內(nèi)部溫度迅速增加，因此混凝土中積聚了大量的熱量，因此混凝土的內(nèi)部溫度和表面溫度超過25℃。此時，混凝土的體積發(fā)生變化，即有溫度變形。另外，混凝土的彈性模量小，蠕變大。當混凝土溫度變形時，壓縮應(yīng)力隨溫度升高而減小，但混凝土的彈性模量隨著混凝土溫度的降低而降低?；炷敛荒茏杂缮炜s，這會導致混凝土的拉應(yīng)力增加。它會在混凝土塊的底部收縮并產(chǎn)生很大的拉應(yīng)力。當拉應(yīng)力超過混凝土的抗拉強度時，混凝土會開裂，拉伸強度會降低，導致混凝土出現(xiàn)滲漏的情況。

施工原因引起的施工裂縫。因土木工程一次所需的混凝土量，在施工過程中，由于混凝土的存量太大，有必要為澆筑過程中冷混凝土的供應(yīng)提供可靠的保證。同時結(jié)構(gòu)尺寸往往也比普通構(gòu)件大，如果恰逢天氣炎熱的情況下施工，施工澆筑組織和順序不當很容易造成上層混凝土還未澆筑，下層澆筑的已經(jīng)初凝了而形成施工縫缺陷。

混凝土硬化過程中因水化熱原因造成的溫度裂縫。大體積混凝土施工時，對于水泥種類的選擇錯誤或者配合比中水泥的用量偏大會加劇初期上強度的過程中水泥水化熱增加，熱量的積累導致混凝土內(nèi)部溫度的快速增加。由于尺寸大，內(nèi)部熱量不易消散，混凝土的內(nèi)部體積膨脹，混凝土的外部溫度消散得更快。溫度降低了體積壓縮，從而在電壓為外表面溫度時產(chǎn)生內(nèi)部和外部溫度應(yīng)力。當在混凝土內(nèi)部或外部超過結(jié)合力時會發(fā)生裂縫缺陷。所以結(jié)合大體積混凝土自身的特點和施工裂縫產(chǎn)生的原因，要從設(shè)計到施工等一系列工作中，以“預防為主，抗放兼施”為原則，做好大體積混凝土的施工技術(shù)工作，保證結(jié)構(gòu)的質(zhì)量。

2 大體積混凝土施工技術(shù)

2.1 大體積混凝土配制

材料配制是重中之重，要嚴格按照科學的配制材料，保證材料的穩(wěn)定性，只有這樣，才能配制出高品質(zhì)的材料，為安全建設(shè)提供良好保障。配制過程中，需要把握好幾個方面。①骨料的選擇?；炷僚渲浦校旨毠橇蠜Q定了強度，只有科學的使用時，才會變得穩(wěn)定。粗骨料應(yīng)連續(xù)分選，細骨料應(yīng)為中砂，以便制備符合施工標準的材料；②外加劑使用?；炷潦┕げ牧贤饧觿┦侵匾慕M成部分，選擇使用時，記住確保始終如一的質(zhì)量和性能。建議使用緩凝劑，減水劑等。使用粉煤灰和礦渣粉作為雜質(zhì)以確保材料制備的穩(wěn)定性；③保證水泥含量。大體積混凝土施工，需要保證安全性，在保證混凝土強度及坍落度標準前提下，有必要進行科學試驗，以增加骨料和骨料的含量，從而顯著減少單一混凝土水泥的用量，保證整體材料的強度與黏結(jié)度；④水泥的選擇。水泥是最為主要的材料，進行選擇使用時，一定要嚴格精準。盡量使用水化過程熱度低，凝結(jié)時間長的水泥。在各種水泥材料中，最好的就屬粉煤灰硅酸鹽水泥、大壩水泥、硅酸鹽水泥礦渣、熱硅酸鹽水泥、低熱渣硅酸鹽水泥以及火山灰硅酸鹽水泥等幾種?；炷恋囊缢康拇笮∨c使用的水量有關(guān)。耗水量大，水的溢出量就越大，并且還與溫度有一定關(guān)系。水完全溢出的時間隨著溫度的升高而降低。此外，它還與水泥的組成和細度有關(guān)。

2.2 生產(chǎn)混凝土過程控制

大體積混凝土施工都需要連續(xù)進行澆筑，所需混凝土方量都很大。在對這些部位施工時，施工人員要提前與攪拌站做好溝通工作，提前通知攪拌站準備好足夠的原材料，包括水泥、砂、石以及外加劑等用到的各種材料。同時應(yīng)提前通知攪拌站做好相關(guān)機械的檢修保養(yǎng)工作，尤其是攪拌機械，裝載機、砂石上料輸送帶檢查工作，保證良好的機械性能。同時應(yīng)做好水泥、砂石、外加劑上料是計量稱的校稱工作，保證連續(xù)攪拌供應(yīng)混凝土時準確性及穩(wěn)定性，以保證混凝土配合比的準確。

同時要考慮在混凝土生產(chǎn)過程，季節(jié)對施工的影響。例如在雨季施工每次雨后都要根據(jù)砂石料的實際含水率進行測量，并據(jù)此進行配合比中的用水量調(diào)整；而在冬季施工時因為砂中含水量較大容易出現(xiàn)凍塊，施工前要進行晾曬，否則有可能在在砂料倉上料的濾篩影響砂料下料，有些凍塊進入混凝土中還會嚴重影響混凝土強度。有條件的情況下，盡可能采取建設(shè)棚庫，將砂石料放入庫內(nèi)，或者及時采取覆蓋的措施。在14年內(nèi)蒙古京能集寧熱電冬季施工時攪拌站就出現(xiàn)了砂料受凍，人工配合挑揀否則就會不漏砂影響上料的情況。

2.3 混凝土澆筑

有兩種澆注混凝土的方法，即：推移形式的連續(xù)澆筑和多層連續(xù)澆筑。澆筑時應(yīng)注明混凝土路面的厚度。提前要對振動器的深度和性能進行了解掌握。在泵送混凝土時，確?；炷镣叩暮穸仍?00mm以內(nèi)，當使用不抽水的混凝土時，鋪設(shè)厚度控制在400mm以內(nèi)。無論混凝土澆筑方法如何，在混凝土初始安裝之前，層之間的間距應(yīng)盡可能小，并且澆筑層與層之間的最大時間間隔不應(yīng)超過混凝土的初始凝固時間。對于澆筑面積大，滲透性和固體鑄件厚度不超過3m的混凝土結(jié)構(gòu)的施工，建議采用多層連續(xù)澆筑的方法。多層鑄造在大型混凝土結(jié)構(gòu)施工過程中被廣泛使用。這種澆注方法便于振動，有利于保證混凝土澆筑的質(zhì)量。它有利于混凝土層的快速散熱，這有助于降低大體積混凝土塊的溫升?；炷吝€經(jīng)常會出現(xiàn)溢水現(xiàn)象。為確?；炷翝仓馁|(zhì)量，必須及時清除混凝土表面的水分。如果沒有及時清除，那將大大影響混凝土的質(zhì)量。另外，澆筑混凝土后，應(yīng)按照技術(shù)溫度控制措施進行維護，使混凝土砌塊的內(nèi)外溫度達到溫控指標要求，混凝土養(yǎng)護過程中表面必須濕潤。降低混凝土砌塊的冷卻速度，使用強度拉伸混凝土，以提高其抗裂性和防止溫度裂縫。澆筑后5h內(nèi)，混凝土內(nèi)表面會出現(xiàn)塑性裂縫。它可以用二次澆筑和壓光處理。澆筑后，混凝土表面可以用稻草鋸末和塑料薄膜覆蓋。在寒冷季節(jié)，必要時可以為澆筑的混凝土搭建保溫防護棚。

2.4 養(yǎng)護與測溫

混凝土澆筑成形后要加強測溫工作，現(xiàn)在常采用的方法是利用在混凝土內(nèi)埋設(shè)測溫線，測點的埋設(shè)要根據(jù)結(jié)構(gòu)物特點結(jié)合規(guī)范要求進行埋設(shè)，建議通過中心區(qū)域的兩個相交的垂直部分選擇典型的溫度測量值。每個測量點的溫度測量線通常為3，至少為2，電子溫度計JDC-2通常用于測量溫度。為專業(yè)人員進行溫度測量工作，進行連續(xù)測量的轉(zhuǎn)換和記錄的形成，繪制大體積混凝土測溫曲線。澆筑完成初期觀測頻度較頻繁，隨著內(nèi)外溫差的降低適當減少觀測次數(shù)。根據(jù)測溫數(shù)據(jù)結(jié)果分析結(jié)合大體積混凝土專項方案要求來采取混凝土養(yǎng)護措施。主要從兩方面進行：①外部做好保溫工作，主要是通過澆水覆蓋棉被、草簾等措施，既要保證表面的濕潤的同時防止溫度散熱過快。②加快內(nèi)部混凝土水化熱的散發(fā)，主要是通過在大體積混凝土內(nèi)部埋設(shè)冷卻水管通過通水循環(huán)的方式帶走內(nèi)部過多的熱量，已經(jīng)實現(xiàn)了降低內(nèi)部和外部之間的溫差的效果（必須澆注預埋的冷卻水管以防止水管腐蝕混凝土結(jié)構(gòu)的完整性）。當混凝土的表面溫度與中心溫度之間的溫度差以及表面溫度和外部空氣溫度之間的溫度差不超過20℃時，可以消除保溫措施并且可以移除模具。

3 結(jié)束語

在土木建筑大體積混凝土施工技術(shù)施工中，涉及到的內(nèi)容較多，其中混凝土結(jié)構(gòu)質(zhì)量是土木建筑工程質(zhì)量的重要基礎(chǔ)，其使用年限、裂縫等問題對建筑使用壽命和使用性能具有決定性影響。為確保工程施工質(zhì)量，需要各個單位之間緊密配合，本文通過對大體積混凝土結(jié)構(gòu)裂縫問題進行分析，從而對大體積混凝土施工技術(shù)展開研究，在大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工中，需要充分考慮到多方面因素對于混凝土的影響，保障混凝土結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量。