土木建筑工程中大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工技術(shù)分析

陳希

摘 要：隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人們的生活水平得到了質(zhì)的飛躍，對(duì)居住環(huán)境的要求也越來(lái)越高，因此我國(guó)建筑業(yè)也得到了飛速發(fā)展，并取得了矚目的成就。但就目前我國(guó)的經(jīng)濟(jì)環(huán)境和市場(chǎng)要求來(lái)看，對(duì)建筑施工的規(guī)模和技術(shù)要求做出了更高的要求，一般我們最常用的就是大體積混凝土，但這也是我們?cè)谑┕ぶ凶钊菀着龅诫y題的一個(gè)技術(shù)。當(dāng)大體積混凝土處于長(zhǎng)期干燥的狀態(tài)時(shí)，就會(huì)發(fā)生裂縫，對(duì)建筑工程的整體質(zhì)量也會(huì)有一定的影響，因此有必要針對(duì)大體積混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行施工分析。因此本文主要針對(duì)大體積混凝土結(jié)構(gòu)的裂縫現(xiàn)象進(jìn)行闡述和討論其施工技術(shù)特點(diǎn)，相關(guān)研究理論希望有助于業(yè)界同仁借鑒。

關(guān)鍵詞：土木建筑；大體積混凝土；施工技術(shù)

中圖分類號(hào)：TU37 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2018）07-0118-02

1 大體積混凝土概述

1.1 大體積混凝土的概念

關(guān)于大體積混凝土的概念，目前國(guó)內(nèi)外并沒(méi)有給出明確的概念界定，參照諸多學(xué)者對(duì)大體積砼的定義，再結(jié)合實(shí)際的工作經(jīng)驗(yàn)，筆者認(rèn)為對(duì)其定義應(yīng)該為：施工現(xiàn)場(chǎng)需要澆筑的混凝土結(jié)構(gòu)遠(yuǎn)大于常規(guī)面積，這個(gè)面積往往大到會(huì)引起混凝土發(fā)生水泥水熱化現(xiàn)象，因此在施工中需要采取必要的技術(shù)措施來(lái)有效避免因溫差較大引起的裂縫。所以對(duì)于需要上述工藝操作的結(jié)構(gòu)稱之為大體積混凝土。

1.2 大體積混凝土施工流程

根據(jù)業(yè)界對(duì)土木建筑中大體積混凝土施工的標(biāo)準(zhǔn)，將施工流程總結(jié)如下：

施工準(zhǔn)備階段→材料選擇（主要材料有水泥、粗骨料、細(xì)骨料、粉煤灰、外加劑）→混凝土配合比（包括試配階段、試配確定、粉煤灰配合比確定）→現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備工作（包括樁基、鋼筋、線路設(shè)備、用電及各崗位人員的到位工作）→溫度和溫度應(yīng)力的計(jì)算階段→施工階段→模板安裝（包括大鋼模、大模板）→拌制和運(yùn)輸混凝土→混凝土澆筑→混凝土的振搗→混凝土的養(yǎng)護(hù)。

通過(guò)對(duì)上述大體積混凝土施工流程的總結(jié)可以看出，每個(gè)環(huán)節(jié)層層相扣，一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問(wèn)題都會(huì)影響到整個(gè)工程的質(zhì)量，因此我們?cè)诳紤]優(yōu)化施工技術(shù)的時(shí)候，要以全角度的眼光去審視施工中存在的問(wèn)題，并提出解決措施。

2 大體積混凝土容易產(chǎn)生的裂縫的分類及原因

2.1 裂縫的分類

一是微觀裂縫，主要有水泥石裂縫、粘著裂縫、集料裂縫三種，其中前兩種裂縫出現(xiàn)較多，一般我們口中所說(shuō)的微裂縫，就是默認(rèn)指的前兩種。微觀裂縫的出現(xiàn)對(duì)大體積混凝土的基本性質(zhì)產(chǎn)生了重要的影響，當(dāng)結(jié)構(gòu)受到一個(gè)較大的拉力，承受力最大部位的微裂縫就會(huì)大范圍擴(kuò)展甚至?xí)灤┱麄€(gè)結(jié)構(gòu)，造成結(jié)構(gòu)斷裂。

二是宏觀裂縫，對(duì)其界定是寬度不小于0.05mm，它的形成我們可以看做是由微裂縫擴(kuò)展而來(lái)的，其影響因素主要有外荷載、變形應(yīng)力和結(jié)構(gòu)次應(yīng)力，當(dāng)應(yīng)力超過(guò)大體積混凝土抗拉強(qiáng)度時(shí)，就引起裂縫的形成。根據(jù)其成因，我們對(duì)宏觀裂縫又分為荷載裂縫、施工裂縫、變形裂縫和堿骨料反應(yīng)裂縫，根據(jù)不同裂縫在混凝土結(jié)構(gòu)中的不同分布，又分為表面裂縫、貫穿裂縫和深層裂縫。

2.2 原因分析

一是自然因素影響，最主要的就是地基變形，這也是大體積混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫的一個(gè)最主要原因，當(dāng)混凝土結(jié)構(gòu)施工完成后，在自然因素和其他不同程度的作用力影響下，地基會(huì)出現(xiàn)縱向下沉和橫向位移的作用力現(xiàn)象，使得混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部產(chǎn)生巨大應(yīng)力，當(dāng)超出承受范圍后，就出現(xiàn)裂縫。

二是技術(shù)因素，即便是擁有較完善的施工設(shè)計(jì)和技術(shù)，但也會(huì)因?yàn)楦鞣N人力和非人力因素而造成在具體的施工操作中出現(xiàn)技術(shù)漏洞，或是有些操作明顯不符合規(guī)定要求，導(dǎo)致施工質(zhì)量不穩(wěn)定，容易導(dǎo)致裂縫。

三是鋼筋因素，大體積混凝土結(jié)構(gòu)中，鋼筋發(fā)揮了重要的作用，所以要求具體施工中嚴(yán)格按照施工方案操作，這能起到合理保護(hù)鋼筋的作用。相反，如果系列保護(hù)工作不到位，那鋼筋料在使用中容易出現(xiàn)銹蝕問(wèn)題，引發(fā)結(jié)構(gòu)裂縫。

總之，土建工程大體積混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫的原因有很多，而且不是單一發(fā)生，經(jīng)常會(huì)碰見(jiàn)多個(gè)影響因素交叉作用，讓施工質(zhì)量面臨很大的隱患，所以只有一一進(jìn)行分析后，有針對(duì)性地提出解決方法。

3 土木建筑工程中優(yōu)化大體積混凝土施工技術(shù)的措施

對(duì)于大體積混凝土施工技術(shù)的優(yōu)化，其實(shí)就是對(duì)裂縫問(wèn)題的預(yù)防和完善，在我們已知大體積混凝土用到的水泥量較大、水泥水熱化后釋放的熱量也較為集中，造成混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)的承熱量和收縮力成倍數(shù)增加，最終導(dǎo)致裂縫產(chǎn)生的前提下?，F(xiàn)在可以采用逆向思維來(lái)改革大體積混凝土施工技術(shù)，具體可以從以下幾個(gè)方面入手：

3.1 有效分散水泥水熱化釋放的熱量

在水泥水熱化時(shí)，會(huì)集中釋放大量的熱量，產(chǎn)生結(jié)構(gòu)內(nèi)外溫度差造成裂縫的產(chǎn)生，使用的水泥量越大，造成的裂縫就更大。為防止在施工中出現(xiàn)混凝土內(nèi)外溫度差過(guò)大的問(wèn)題，我們有必要在前期施工準(zhǔn)備階段和施工階段進(jìn)行一些調(diào)整，如在前期施工準(zhǔn)備階段，要嚴(yán)格把控材料的進(jìn)場(chǎng)，尤其是對(duì)混凝土水泥的選用，在成本允許的前提下，盡量選用低水熱化的水泥，比如粉煤灰水泥和火山灰硅酸鹽水泥，做到從材料上降低水泥水熱化的發(fā)生概率。在混凝土的配比上，嚴(yán)格按照強(qiáng)度等級(jí)進(jìn)行設(shè)計(jì)。在混凝土的拌和上，要求澆注坍落度不大于160mm，水泥量范圍控制在240-430kg/m3之間，用水量不大于180 kg/m3，粉煤灰的用量控制在水泥量的40%以內(nèi)，礦渣粉用量控制在水泥量的50%以內(nèi)，砂率為40%到45%之間，泌水量不大于10L/m3，水膠比不大于0.50。通過(guò)對(duì)上述混凝土配合比參數(shù)的嚴(yán)格把控后，進(jìn)一步試配確定，如果是泵送混凝土的話還需要額外進(jìn)行泵送實(shí)驗(yàn)。通過(guò)這一系列的舉措，會(huì)有效減緩大體積混凝土的水泥水熱化集中產(chǎn)熱現(xiàn)象。

3.2 加強(qiáng)對(duì)溫度的全程管控

在施工階段，我們首要解決的問(wèn)題就是溫度。要加強(qiáng)澆注混凝土?xí)r對(duì)表面溫度、內(nèi)部溫度和混凝土濕度的控制，保證混凝土澆筑入模的溫度低于50℃，內(nèi)外溫度差控制在25℃以下，降溫速度至少達(dá)到3℃/d。此外還要做好保溫保濕的工作，幫助提高大體積混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度，有效降低內(nèi)外溫差，放緩收縮力，常見(jiàn)的措施有蓄水養(yǎng)護(hù)和澆水養(yǎng)護(hù)。另外需要注意的是，混凝土施工要充分考慮天氣的因素，確保能將內(nèi)外溫差控制在25℃以下。

3.3 完善混凝土澆筑和振搗施工技術(shù)

大體積混凝土的澆筑和振搗技術(shù)直接影響到項(xiàng)目施工的科學(xué)有效性，我們?cè)谑┕r(shí)，應(yīng)盡量縮短澆筑間隔時(shí)間，保證施工不間斷進(jìn)行，而且要穩(wěn)定施工質(zhì)量，做到下層能被上層完全覆蓋，才能有效避免裂縫出現(xiàn)。對(duì)于振搗技術(shù)，按照坡腳振搗、坡中振搗、坡頂振搗的步驟進(jìn)行，以快插滿撥為原則，以混凝土表面開(kāi)始泛漿為最佳，在振搗結(jié)束后，要用刮杠做刮平處理，最后用抹拍抹平即可。只要嚴(yán)格按照上述操作步驟進(jìn)行，就會(huì)最大程度避免裂縫的產(chǎn)生。

3.4 增強(qiáng)混凝土的抗拉強(qiáng)度

如果能有效提升混凝土的抗拉強(qiáng)度，能最大程度避免裂縫的形成，工程上對(duì)抗拉材料的選擇非常重視，一般現(xiàn)在采用的都是金屬纖、有機(jī)或是無(wú)機(jī)纖維等都?jí)蛟鰪?qiáng)材料特性。我們?cè)谕两üこ讨?，在大體積混凝土結(jié)構(gòu)中可以適當(dāng)添加這些增抗拉強(qiáng)度材料，能明顯感覺(jué)到強(qiáng)度的增加。

3.5 有效控制約束力

有效控制外部的約束力，對(duì)提升大體積混凝土結(jié)構(gòu)質(zhì)量提升有很大的幫助，比如我們?cè)谑┕ぶ性O(shè)置滑動(dòng)層，減少地基下沉和位移對(duì)大體積混凝土的破壞作用。具體可以在混凝土和地基中間設(shè)立砂墊層，這樣能有效降低地基作用對(duì)大體積混凝土的約束，降低裂縫出現(xiàn)的概率。其次對(duì)溫度應(yīng)力有效控制，具體可以用覆蓋法和蓄水法等，都能降低溫度在內(nèi)部積聚產(chǎn)生應(yīng)力，進(jìn)而能維持混凝土的溫度始終穩(wěn)定在一個(gè)合理的范圍內(nèi)，改善內(nèi)外溫度差，避免發(fā)生熱脹冷縮情況。

4 結(jié)語(yǔ)

本文主要分析了土木建筑工程中大體積混凝土結(jié)構(gòu)的施工技術(shù)特點(diǎn)，尤其是在大體積混凝土結(jié)構(gòu)使用越來(lái)越廣的背景下，確保工程質(zhì)量和安全問(wèn)題就顯得更為重要。加上混凝土的質(zhì)量和施工水平對(duì)工程整體有較大影響，所以在具體的施工過(guò)程中，需要嚴(yán)格按照施工方案設(shè)置的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，通知注重對(duì)施工人員的業(yè)務(wù)培訓(xùn)，以便有效解決裂縫問(wèn)題，從根本上提高大體積混凝土結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量和技術(shù)。

參考文獻(xiàn)

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