大體積混凝土的設(shè)計(jì)構(gòu)造及施工技術(shù)

張翠林

(山西焦煤西山煤電集團(tuán)公司官地礦，山西太原 030022)

伴隨著我國經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，現(xiàn)代土木工程也呈現(xiàn)出蓬勃發(fā)展的態(tài)勢，大面積混凝土施工技術(shù)的應(yīng)用越來越廣泛且越來越重要，如高速公路建設(shè)、橋梁建設(shè)、高層建筑、水利大壩以及地下工程建設(shè)等都運(yùn)用到了大面積混凝土施工，它不同于普通混凝土的施工，其混凝土的結(jié)構(gòu)體積大，施工難度大，其技術(shù)的好壞直接關(guān)系到工程的質(zhì)量以及安全，影響著我國民生工程的發(fā)展。下面從大體積混凝土的設(shè)計(jì)構(gòu)造要求、施工技術(shù)要點(diǎn)和質(zhì)量控制要點(diǎn)以及大體積混凝土施工的實(shí)例三個(gè)方面，對(duì)大體積混凝土的施工技術(shù)作具體的闡述和分析。

1 大體積混凝土的設(shè)計(jì)構(gòu)造要求

大體積混凝土施工技術(shù)的設(shè)計(jì)構(gòu)造應(yīng)該嚴(yán)格遵循相關(guān)的設(shè)計(jì)規(guī)范及生產(chǎn)工藝要求，除此以外，還應(yīng)該符合以下幾點(diǎn)要求:1)大體積混凝土的設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)宜在C25～C40的范圍之內(nèi);2)大體積混凝土施工對(duì)結(jié)構(gòu)的配筋除必須滿足結(jié)構(gòu)強(qiáng)度及構(gòu)造要求，此外，還應(yīng)滿足大體積混凝土施工的具體施工方法，根據(jù)具體的施工條件，配置承受溫度應(yīng)力、收縮應(yīng)力及減少溫度裂縫的構(gòu)造鋼筋;3)在大體積混凝土進(jìn)行施工的過程中，當(dāng)置于巖石地基上的時(shí)候，需在混凝土的墊層上增加滑動(dòng)層，從而減少約束;4)設(shè)計(jì)構(gòu)造中應(yīng)盡量減少大體積混凝土的外部約束，如:地基、模板等;5)大體積混凝土在進(jìn)行澆筑的過程中，應(yīng)該根據(jù)溫度裂縫控制的具體要求來設(shè)置水平施工縫，而大塊式基礎(chǔ)、箱體基礎(chǔ)等不要設(shè)置永久性的變形縫或豎向施工縫;6)在進(jìn)行大體積混凝土施工之前，應(yīng)該仔細(xì)驗(yàn)算澆筑體的溫度、溫度應(yīng)力以及收縮應(yīng)力，確保施工的溫度在適宜的范圍之內(nèi)，避免在高溫或寒冷的天氣下施工，并制定相應(yīng)的溫控技術(shù)措施。

2 大體積混凝土施工技術(shù)

1)大體積混凝土配合比及材料。大體積混凝土配合比的配制，應(yīng)該在保證建筑工程設(shè)計(jì)強(qiáng)度、耐久性等要求及滿足混凝土施工工藝特性的基礎(chǔ)之上，按照合理使用材料、減少水泥用量及降低混凝土的水熱化的準(zhǔn)則進(jìn)行選擇。在大體積混凝土進(jìn)行澆筑時(shí)，其內(nèi)部溫度及其變化，對(duì)于控制混凝土澆筑溫度裂縫有密切聯(lián)系，因此，混凝土的配合比中，應(yīng)減少水泥用量或在混凝土中添加適量的緩凝型外加劑、粉煤灰，可以降低混凝土的絕熱溫升。此外，為提高混凝土的抗裂性，在滿足強(qiáng)度以及施工工藝要求的前提之下，盡量降低砂率。優(yōu)化大體積混凝土的配合比，不僅可以提高混凝土的性能，還能節(jié)約資源，增加效益。

2)大體積混凝土澆筑技術(shù)。大體積混凝土的澆筑，為了確保大體積混凝土的整體性，不出現(xiàn)離析現(xiàn)象，所以要進(jìn)行連續(xù)澆筑，按照以下的流程進(jìn)行:自然流淌→水平分層→斜向分段→持續(xù)推移等。進(jìn)行分層澆筑的原因在于:大體積混凝土比較厚，內(nèi)部的水熱化嚴(yán)重，內(nèi)表的溫差及降溫速率不易控制。在大體積混凝土的施工中，把握好混凝土的分層厚度，新一層的混凝土在被上一層的混凝土完全覆蓋后再澆筑，這樣可有效防止因時(shí)間間隔過長而造成施工裂縫的事故。同時(shí)，混凝土的施工，要考慮溫度及濕度的影響，切不可在惡劣的天氣下進(jìn)行混凝土的澆筑。為防止混凝土的疏松，必須保證后澆帶澆筑混凝土的質(zhì)量，在后澆帶兩側(cè)的混凝土澆筑之后，要進(jìn)行一定的防護(hù)措施，進(jìn)行局部覆蓋，設(shè)置臨時(shí)欄桿進(jìn)行圍護(hù);后澆帶的清潔也是不可或缺的一道工序，以防止后澆帶鋼筋的腐蝕與生銹。

3)建筑梁柱節(jié)點(diǎn)箍筋施工技術(shù)。在大面積混凝土施工之中，梁柱節(jié)點(diǎn)箍筋常見的施工措施存在的弊端是:節(jié)點(diǎn)的構(gòu)造復(fù)雜為梁柱節(jié)點(diǎn)的施工增加了難度;鋼筋的分布密集，操作人員需要進(jìn)行高空作業(yè);中間柱子、鋼筋錯(cuò)綜復(fù)雜，箍筋綁扎較難，若采用整體沉梁法，則節(jié)點(diǎn)區(qū)下部的箍筋難以綁扎;如果采用兩個(gè)開口箍筋拼臺(tái)的方式進(jìn)行箍筋，則會(huì)因不符合規(guī)范而留下安全隱患。為保證箍筋對(duì)混凝土的核心有輔助作用，必須規(guī)范箍筋封閉以及箍筋末端的彎鉤的構(gòu)造要求，因分層下箍法的操作難度大，所以改用將節(jié)點(diǎn)部分側(cè)模板拆除的方法。具體而言，安裝完梁板模板后，再安裝梁板鋼筋并且整體沉梁。該施工方法的優(yōu)點(diǎn)在于鋼筋的堆放、運(yùn)輸以及綁扎比較安全，施工難度降低，交叉作業(yè)的情況較少，施工效率較高。

4)大體積混凝土的養(yǎng)護(hù)技術(shù)。在大體積混凝土施工技術(shù)的應(yīng)用中，施工人員必須重視對(duì)澆筑后的混凝土的養(yǎng)護(hù)措施，首先，為了預(yù)防裂縫的產(chǎn)生，應(yīng)采取適當(dāng)?shù)娜斯け卮胧褂帽啬みM(jìn)行保溫，此外，在保溫養(yǎng)護(hù)的過程中，為了使混凝土中的水泥充分水化，加速混凝土的硬化，混凝土澆筑之后應(yīng)該及時(shí)做灑水養(yǎng)護(hù)工作，保持混凝土表面的濕度，避免因高溫、雨淋、干燥以及寒冷等天氣的影響而出現(xiàn)的過度的收縮、裂縫等現(xiàn)象。保溫養(yǎng)護(hù)是提高混凝土質(zhì)量的重要手段之一，保溫養(yǎng)護(hù)的主要目的在于減少混凝土內(nèi)外溫差而引起的溫度應(yīng)力，從而預(yù)防裂縫的產(chǎn)生，同時(shí)，也是為了減緩混凝土的降溫速度，并且利用混凝土的抗拉強(qiáng)度，以提高整個(gè)混凝土的抗拉強(qiáng)度，最終達(dá)到預(yù)防裂縫產(chǎn)生的目的。

5)大體積混凝土面層施工技術(shù)。在混凝土施工之前，依據(jù)工程混凝土的實(shí)際底色，確定好樣板部位，并且按照材料說明書進(jìn)行色差的調(diào)整、基準(zhǔn)顏色的確定以及混凝土保護(hù)劑涂刷等工序樣板的施工，當(dāng)一道工序完成后，將其作為樣板驗(yàn)收后，再進(jìn)入到下一工序樣板施工。

3 大體積混凝土施工實(shí)例

某個(gè)大型建筑工程，其基礎(chǔ)平面尺寸為34 m×40 m，厚度為1．5 m，局部達(dá)到了3．2 m，設(shè)計(jì)混凝土強(qiáng)度為C32，地下車庫承臺(tái)板厚為1．5 m，建筑物結(jié)構(gòu)類型是鋼筋混凝土框剪的結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)采用人工挖孔樁，主樓鋼筋混凝土筏形基礎(chǔ)的承臺(tái)板厚度為2．5 m，平面32 m×24 m。

在該建筑工程的施工中，混凝土配合比的設(shè)計(jì)不僅要考慮到混凝土強(qiáng)度，而且要考慮混凝土的水化熱以及其抗?jié)B性能。為達(dá)到混凝土的設(shè)計(jì)強(qiáng)度及降低混凝土水化熱，選用高標(biāo)號(hào)的水泥以及復(fù)合高效減水劑，它與水泥的相容性較好。在保證混凝土水膠比的同時(shí)，降低混凝土的用水量與水泥用量，摻入一定的礦物摻合料以取代部分的水泥用量，這樣，提高了混凝土的和易性，降低了混凝土的水化熱，并且保證了混凝土的強(qiáng)度及抗?jié)B性能。

在進(jìn)行鋼筋混凝土框剪的結(jié)構(gòu)施工之前，需選擇恰當(dāng)?shù)幕炷猎牧稀Ｋ噙x用525號(hào)普通硅酸鹽水泥并且摻加適量的粉煤灰。外摻適量的粉煤灰，不僅可以減少水泥的用量，還可以有效地緩解水化熱，有利于增加混凝土的強(qiáng)度，避免產(chǎn)生裂縫。此外，碎石以及砂選用顆粒較小，級(jí)配較好的;外加劑選用具有緩凝系的減水劑及膨脹劑，以降低水灰比。在大體積混凝土進(jìn)行澆筑的過程中，按照斜面分層進(jìn)行澆筑，而斜面坡度由混凝土自然流淌形成，為防止裂縫的產(chǎn)生，每層混凝土需在下層混凝土初凝之前澆筑完，進(jìn)行逐層覆蓋，循序推進(jìn)，一次澆筑完成。

4 結(jié)語

大體積混凝土施工技術(shù)與建筑工程的質(zhì)量密切相關(guān)，因此，對(duì)于大體積混凝土的施工，一定要遵循國家嚴(yán)格的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，在施工的過程中，采用科學(xué)合理的混凝土施工技術(shù)以改善混凝土的性能，根據(jù)建筑工程的實(shí)際情況，設(shè)計(jì)好混凝土的配合比，按照規(guī)范和要求進(jìn)行施工作業(yè)，做好混凝土的養(yǎng)護(hù)工作，爭取經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益共贏。

［1] 李韶江．大體積混凝土施工技術(shù)質(zhì)量控制要點(diǎn)探討［J］．中國城市經(jīng)濟(jì)，2011(14):9-10．

［2] 曹志勇．淺析建筑工程中大體積混凝土施工技術(shù)［J］．中小企業(yè)管理與科技(下旬刊)，2010(10):13-15．

［3] 易顯尤．談大體積混凝土的施工［J］．企業(yè)科技與發(fā)展，2009(10):8-10．

［4] 趙 冰，董曉松．淺析建筑工程中大體積混凝土施工的質(zhì)量控制［J］．中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2011(4):3-5．

［5] 孫茂偉．高性能混凝土在建筑工程中的應(yīng)用［J］．中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2009(19):30-31．