土木工程中大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工技術(shù)研究

王鵬 吳凱凱

中國核電工程有限公司 北京 100840

混凝土是土木工程建設(shè)中重要的原材料，其施工技術(shù)及施工質(zhì)量的高低直接決定著整個(gè)工程的質(zhì)量。特別是對土木工程中的大體積混凝土施工來說，具有一定的復(fù)雜性，極易出現(xiàn)混凝土裂縫或結(jié)構(gòu)問題。所以大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工是土木建筑工程施工的重點(diǎn)和難點(diǎn)。本文對土木工程中大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工技術(shù)進(jìn)行了分析探討。

1 大體積混凝土的特點(diǎn)

大體積混凝土澆筑混凝土結(jié)構(gòu)幾何尺寸較大、重量大、體積大，施工的條件、結(jié)構(gòu)、原材料等要求嚴(yán)格。混凝土由石灰、水泥和水構(gòu)成，澆筑時(shí)不穩(wěn)定，水泥熱化程度高，一旦施工技術(shù)不規(guī)范或保護(hù)不當(dāng)，極易引發(fā)混凝土變形，出現(xiàn)斷面之間的裂縫。因此，必須采取嚴(yán)格的技術(shù)措施，防止因?yàn)樗嗨療峒绑w積變化造成的裂縫。土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)建筑主體要滿足各項(xiàng)使用要求，特別是大體積混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)方案進(jìn)行，嚴(yán)格控制施工過程、施工工藝、施工質(zhì)量，嚴(yán)格控制好混凝土施工溫度，創(chuàng)新和改進(jìn)混凝土施工技術(shù)，把好混凝土澆筑的每一個(gè)環(huán)節(jié)和關(guān)鍵部位，并注意做好大體積混凝土澆筑之后的維護(hù)和保養(yǎng)，確保土木建筑工程的整體質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)要求。

2 土木工程中大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工裂縫因素分析

2.1 設(shè)計(jì)因素

土木工程施工質(zhì)量很大程度上由工程設(shè)計(jì)施工方案決定，如果沒有對混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行科學(xué)合理的設(shè)計(jì)，比如地質(zhì)報(bào)告、勘測數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確、施工圖紙?jiān)O(shè)計(jì)方法有問題，極易出現(xiàn)混凝土裂縫現(xiàn)象，特別是容易出現(xiàn)因主體下沉而產(chǎn)生的應(yīng)力裂縫，嚴(yán)重影響工程質(zhì)量。

2.2 材料因素

大體積混凝土作為土木工程施工中最基本、最重要的材料，只有原材料質(zhì)量達(dá)標(biāo)，才能加工出質(zhì)量過關(guān)的混凝土。常見的如水泥和粗細(xì)骨料因過期或型號選擇不當(dāng)、配比不符合要求，引起裂縫問題。骨料與水泥含有雜質(zhì)或外加劑選用不當(dāng)、酸堿物質(zhì)相互反應(yīng)等，都可能引發(fā)混凝土裂縫。混凝土對水質(zhì)有較高要求，使用二次用水，或進(jìn)購的水泥質(zhì)量不好，砂、石的粗細(xì)程度達(dá)不到要求，使用外加劑不當(dāng)，都會(huì)影響混凝土質(zhì)量，導(dǎo)致大體積混凝土施工過程中容易出現(xiàn)裂縫。

2.3 技術(shù)因素

大體積混凝土質(zhì)量受施工方法和技術(shù)水平的影響，因?yàn)樗嗨療釙?huì)產(chǎn)生過多的水分殘留，在混凝土材料中形成水泡，混凝土材料中的水泡及氣孔在荷載作用下，會(huì)因過度集中產(chǎn)生裂縫，降低混凝土的抗荷載能力。只有提高大體積混凝土澆筑的技術(shù)水平，嚴(yán)格按照施工工序規(guī)范操作，才能保證建筑工程的質(zhì)量。

2.4 環(huán)境因素

混凝土有熱脹冷縮的性質(zhì)，施工環(huán)境、溫度發(fā)生變化容易導(dǎo)致混凝土膨脹或收縮，極易使混凝土表面出現(xiàn)裂縫，混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生溫度變形，應(yīng)力超過混凝土本身抗裂強(qiáng)度會(huì)產(chǎn)生裂縫。鋼筋結(jié)構(gòu)受到腐蝕、火災(zāi)等表面侵蝕，容易造成混凝土裂縫。大體積混凝土施工時(shí)要嚴(yán)格調(diào)控施工溫度，混凝土攪拌過程中會(huì)散發(fā)很多熱量，導(dǎo)致混凝土內(nèi)外溫差加大，極易產(chǎn)生裂縫[1]。

3 土木工程大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工技術(shù)控制

3.1 做好大體積混凝土澆筑準(zhǔn)備工作

一是嚴(yán)格檢驗(yàn)混凝土原材料，施工所用的水泥原材料要嚴(yán)格檢驗(yàn)，對大體積混凝土的硬度等級、坍塌度、初次凝結(jié)、最終凝結(jié)時(shí)間向混凝土供貨商提出詳細(xì)的標(biāo)準(zhǔn)要求，確保購進(jìn)的水泥材料指標(biāo)達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。二是要嚴(yán)格混凝土攪拌程序，控制好材料用料配比和攪拌質(zhì)量，科學(xué)添加水泥添加劑，控制好攪拌時(shí)間和速度，提高抗壓能力和強(qiáng)度。三是混凝土澆筑前要確保機(jī)械設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

3.2 科學(xué)選擇澆筑方式

土木工程大體積混凝土澆筑時(shí)，混凝土受溫度和水分因素影響很大，每層混凝土不同的凝結(jié)時(shí)間會(huì)在結(jié)構(gòu)內(nèi)部產(chǎn)生相應(yīng)拉應(yīng)力，導(dǎo)致混凝土開裂，要根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)選擇合適的澆筑方式。多高層建筑物采用豎向方式澆筑，先澆筑柱子，然后澆筑板和梁，注意科學(xué)控制好分層澆筑和分層振搗的時(shí)間間隔；大體積混凝土施工通常采用分層澆筑和二次振搗的方法，確保振搗密實(shí)；樁基澆筑要一次性澆筑完成，一般從四角向中間澆筑，墻角部分澆筑要完全坐在底部基礎(chǔ)，保證整體結(jié)構(gòu)的承載力。

3.3 嚴(yán)格控制混凝土澆筑技術(shù)

大體積混凝土澆筑是一個(gè)復(fù)雜的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，混凝土必須要保證較強(qiáng)的耐久性與強(qiáng)度。澆筑前做好模板、保護(hù)層、鋼筋、預(yù)埋件等的檢查和驗(yàn)收工作。澆筑時(shí)要采用合理正確的澆筑技術(shù)，切實(shí)加強(qiáng)施工控制。一是嚴(yán)格控制混凝土施工振搗。混凝土澆筑時(shí)要進(jìn)行兩次振搗，對上層混凝土和下層混凝都要平均振搗和深層振搗，保證振搗速度均勻，振搗時(shí)間以混凝土表面泛出灰漿而不下沉為易，保證振搗整個(gè)過程均勻、密實(shí)。二要嚴(yán)格控制混凝土澆筑溫度。通過噴水霧或用低溫地下水或自來水、冰水對骨料預(yù)冷降溫；選用水化熱較低的水泥品種，比如使用礦渣硅酸鹽水泥，火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥、普硅非早強(qiáng)型水泥，這些品種的水泥在拌和過程中水化熱釋放較小，用以減少混凝土升溫。三要嚴(yán)格控制施工縫和后澆帶施工[2]。澆筑前要保證模內(nèi)的干凈清潔，澆筑振搗時(shí)由外向內(nèi)，先兩邊后中間，要注意控制好振搗時(shí)間。

3.4 做好養(yǎng)護(hù)工作

大體積混凝土澆筑完成后，必須做好養(yǎng)護(hù)控溫工作，炎熱干燥天氣會(huì)使混凝土水分蒸發(fā)出現(xiàn)細(xì)微裂縫，導(dǎo)致混凝土粘合力和強(qiáng)度降低。采用降溫法和保溫法來控制溫度，降溫法可在澆筑大體積混凝土前在混凝土中預(yù)埋冷水管降溫；保溫法適合混凝土后期養(yǎng)護(hù)，可在混凝土表面噴灑熱水或貼保溫材料控制外部環(huán)境的溫差，避免由于脫水而導(dǎo)致混凝土表面裂縫。

4 結(jié)語

大體積混凝土施工繁瑣、技術(shù)復(fù)雜，材料用量和施工技術(shù)要求非常嚴(yán)格，必須在施工過程中采用合理的施工技術(shù)，有效預(yù)防和解決混凝土裂縫問題，才能提升土木工程建設(shè)的質(zhì)量。