土木工程中大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工技術(shù)的應(yīng)用分析

楊小宇

【摘 要】介紹了大體積混凝土結(jié)構(gòu)及施工特點(diǎn)， 從混凝土材料的選擇、混凝土的攪拌和澆筑、施工工序控制等方面， 對(duì)大體積混凝土施工技術(shù)進(jìn)行了闡述， 旨在為類似工程提供參考

【關(guān)鍵詞】土木工程；大體積混凝土；施工技術(shù)

一、大體積混凝土施工概述

大體積混凝土結(jié)構(gòu)指的是實(shí)際體積超過(guò)1 m的混凝土結(jié)構(gòu)， 這種混凝土結(jié)構(gòu)的最大特點(diǎn)就是容易受到外界溫度因素的影響出現(xiàn)裂縫， 并且由于其體積大的優(yōu)勢(shì)， 經(jīng)常被應(yīng)用在高層建筑工程、水利工程、電力系統(tǒng)工程等規(guī)模較大的建筑工程中。大體積混凝土結(jié)構(gòu)盡管規(guī)模較大， 但是其表面系數(shù)卻極小， 致使其內(nèi)部溫度和外部溫度的差異較大， 如果內(nèi)外部的溫差超過(guò)混凝土的承受范圍， 將會(huì)引發(fā)表面裂縫等問(wèn)題， 致使混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)安全性問(wèn)題， 因此， 施工單位需要加強(qiáng)對(duì)大體積混凝土施工技術(shù)的研究， 為混凝土結(jié)構(gòu)質(zhì)量和土木的安全運(yùn)行奠定技術(shù)基礎(chǔ)[1]。

二、大體積混凝土施工特點(diǎn)

（一）大體積混凝土施工要求較多

大體積混凝土施工要求多主要表現(xiàn)在以下兩個(gè)方面：第一， 混凝土施工的整體要求較高， 由于大體積混凝土結(jié)構(gòu)經(jīng)常被應(yīng)用在高層土木中， 因此， 在施工過(guò)程中涉及到了搭建箱形基礎(chǔ)和筏板基礎(chǔ)等工程， 這就要求施工團(tuán)隊(duì)在實(shí)際施工中不能在頂部預(yù)留接縫， 并且要確保混凝土澆筑的連貫程度；第二， 對(duì)于高層建筑而言， 大體積混凝土結(jié)構(gòu)一般埋藏在地底， 主要發(fā)揮的是支撐建筑結(jié)構(gòu)的作用， 此時(shí)， 受外界溫度和其他因素影響較小， 但是對(duì)結(jié)構(gòu)滲透性的要求較高， 因此， 施工單位在考慮大體積混凝土結(jié)構(gòu)的水化熱問(wèn)題的同時(shí)， 還要考慮其防水性能， 由此可見(jiàn)， 大體積混凝土施工要求之多。

（二）大體積混凝土施工工藝技術(shù)含量較高

在實(shí)際土木工程中， 大體積混凝土結(jié)構(gòu)的應(yīng)用較多， 其應(yīng)用位置和功能的不同， 導(dǎo)致其有不同的施工技術(shù)和建造方式， 為此， 施工單位需要掌握多種大體積混凝土施工技術(shù)和建造流程， 在最大限度上滿足混凝土施工的技術(shù)要求。另外， 各國(guó)在大體積混凝土施工方面的技術(shù)指標(biāo)和技術(shù)要求也有所差別， 我國(guó)的行業(yè)規(guī)定要求混凝土結(jié)構(gòu)的內(nèi)外溫差要控制在25℃之內(nèi)， 強(qiáng)度要控制在C20～C40之間， 施工工藝及其流程需要符合建設(shè)規(guī)定， 必要時(shí)要通過(guò)結(jié)構(gòu)鋼筋來(lái)控制裂縫現(xiàn)象[2]。

三、大體積混凝土施工技術(shù)

（一）混凝土材料的選擇技術(shù)

1.水和水泥材料的選擇。大體積混凝土結(jié)構(gòu)應(yīng)用的配置材料一般包括水泥、水、砂石、骨料、粉煤灰等， 其中水和水泥是最為關(guān)鍵的兩種材料。混凝土配置過(guò)程中需要大量的水資源， 因此， 施工單位要確保混凝土用水的潔凈性， 保證用水沒(méi)有遭到污染且其中不含有過(guò)多雜質(zhì)， 并且還要考慮其中的砂石含量和水的主要成分。對(duì)于水泥的選擇， 施工單位要更加慎重， 因?yàn)榇篌w積混凝土結(jié)構(gòu)容易出現(xiàn)的溫差便是由水泥的水化熱引起的， 首選的水泥要具有較低的水化熱性能， 通常情況下施工單位可以選擇熱硅酸鹽水泥和礦渣水泥， 另外還要考慮水泥的細(xì)度， 細(xì)度較低的水泥能夠更好的降低水化熱反應(yīng)的效率。本文對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)表面積和水化熱程度之間的關(guān)系進(jìn)行了研究和實(shí)驗(yàn)， 實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示， 當(dāng)混凝土結(jié)構(gòu)的體積增加100 cm/g時(shí)， 1 d混凝土結(jié)構(gòu)的水化熱反應(yīng)效率會(huì)增加17 J/g左右。

2.骨料的選擇技術(shù)。骨料也是大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工工程中較為重要的一種原材料， 施工單位需要選擇巖石彈性較小、清潔程度較高、級(jí)配效果較好、質(zhì)量符合建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)的骨料。按照骨料的應(yīng)用性能可以將骨料劃分為粗骨料和細(xì)骨料兩種， 如果混凝土配置過(guò)程中應(yīng)用的粗骨料， 施工單位應(yīng)當(dāng)選擇粒徑較大可以適當(dāng)減少混凝土的表面積， 降低混凝土結(jié)構(gòu)的水化熱效率， 進(jìn)而減少混凝土結(jié)構(gòu)的裂縫數(shù)量。如果混凝土配置過(guò)程中應(yīng)用的是細(xì)骨料， 與粗骨料的選擇原理基本上是一樣的， 但不同的是需要選擇中砂， 這種粗骨料在級(jí)配方面占有較多優(yōu)勢(shì)， 并且可以高效避免裂縫問(wèn)題， 同時(shí)選擇砂石的粒徑不宜過(guò)大。

3.粉煤灰的選擇技術(shù)。在水泥中填入一定量的粉煤灰可以提高混凝土配置材料的粘聚程度， 還能適當(dāng)降低混凝土結(jié)構(gòu)中的水灰比例， 進(jìn)而提高混凝土結(jié)構(gòu)的流動(dòng)性， 除此之外， 粉煤灰的添加還可以減少混凝土材料的單位涌水量， 進(jìn)而提高混凝土的可泵性能。在配置水泥中添加粉煤灰可以在確保混凝土結(jié)構(gòu)質(zhì)量的前提下減少水泥用量， 從而減少水泥特征導(dǎo)致的水化熱現(xiàn)象。

（二）混凝土的攪拌和澆筑技術(shù)

1.混凝土攪拌技術(shù)。大體積混凝土材料攪拌對(duì)溫度、相關(guān)工藝、時(shí)間的要求較高， 并且其攪拌時(shí)間比普通混凝土結(jié)構(gòu)材料要長(zhǎng)， 在其特殊性的影響下， 混凝土攪拌工藝和規(guī)定也有特殊要求。結(jié)合實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和施工經(jīng)驗(yàn)而言， 大體積混凝土的攪拌時(shí)間大概為30 min， 具體的攪拌時(shí)間需要結(jié)合混凝土結(jié)構(gòu)的應(yīng)用位置和性能要求而定， 攪拌過(guò)程中的材料投放和剩余材料存放等工作， 需要由專門的技術(shù)人員來(lái)完成， 以此來(lái)確保攪拌操作的合理性和規(guī)范性。

2.澆筑溫度控制技術(shù)。澆筑是大體積混凝土施工中比較重要的一個(gè)環(huán)節(jié)， 在溫度和濕度方面具有較為嚴(yán)格的要求。在溫度控制方面， 如果混凝土澆筑的溫度過(guò)高， 會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)裂縫數(shù)量的增多， 因此， 在夏季施工時(shí)需要通過(guò)噴霧等方式對(duì)混凝土配置原材料中的砂石進(jìn)行降溫處理， 如果此時(shí)混凝土原材料的溫度仍然不能達(dá)到相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)， 可以用冰水適量代替配置過(guò)程中的水資源， 進(jìn)而實(shí)現(xiàn)降溫的目的， 避免出現(xiàn)混凝土結(jié)構(gòu)溫度過(guò)高的現(xiàn)象。

（三）施工工序控制技術(shù)

大體積混凝土施工工序主要可以分為澆筑、振搗、泌水、表面處理四項(xiàng)環(huán)節(jié)。首先， 施工人員需要結(jié)合混凝土結(jié)構(gòu)的自然流淌程度， 通過(guò)斜坡分層、推移連續(xù)層、一次到頂?shù)确绞絹?lái)完成混凝土澆筑操作。在實(shí)際的澆筑過(guò)程中， 施工人員需要確保混凝土結(jié)構(gòu)在澆筑前都能被上層的混凝土材料覆蓋住， 并且要保證上下層澆筑相隔的時(shí)間不超過(guò)各自混凝土初凝的時(shí)間， 以此來(lái)減少混凝土裂縫的數(shù)量。其次， 施工人員需要將混凝土的振搗工作分為三部分來(lái)進(jìn)行， 第一次是在混凝土結(jié)構(gòu)的邊角， 第二次是在混凝土坡的中間位置， 第三次是在混凝土結(jié)構(gòu)的頂部， 每次振搗工作需要兩臺(tái)振搗機(jī)的配合， 并確保混凝土振搗面積的全面性。另外， 在混凝土振搗過(guò)程中還可以應(yīng)用振搗棒， 具體操作方式是將振搗棒插入混凝土結(jié)構(gòu)的50 mm處， 并將振搗棒之間的間距控制在40 cm左右， 以混凝土結(jié)構(gòu)表面泛漿為標(biāo)準(zhǔn)。最后， 需要對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)泌水處理， 泌水處理主要處理的是混凝土澆筑和振搗過(guò)程中遺留下來(lái)的浮漿， 這一施工環(huán)節(jié)可以有效降低混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)表面裂縫的幾率， 由于大體積混凝土結(jié)構(gòu)表面產(chǎn)生的泥漿較厚， 所以在澆筑工作完成6 h左右， 需要對(duì)混凝土表面進(jìn)行一次刮平處理， 并用模板進(jìn)行復(fù)壓操作， 確保混凝土表面的牢固程度。

四、結(jié)語(yǔ)

大體積混凝土施工技術(shù)對(duì)于土木工程而言， 具有比較重要的意義和作用， 因此， 施工單位需要結(jié)合建筑工程的實(shí)際要求和施工的外界因素， 制定相應(yīng)的混凝土施工方案， 并在施工過(guò)程中應(yīng)用先進(jìn)適宜的施工技術(shù)， 為大體積混凝土結(jié)構(gòu)的質(zhì)量提供基礎(chǔ)保障。

【參考文獻(xiàn)】

[1]徐潔.土木工程中大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工技術(shù)探微[J].四川水泥，2016（10）：248.

[2]李晴，吳林兵.關(guān)于土木工程中大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工技術(shù)的研究思考[J].江西建材，2016（03）：96.