土木工程建筑中大體積混凝土結構的施工技術淺述

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隨著土木工程規模增長，在一些重要的基礎結構中大體積混凝土有更多的應用，只有使其達到較高的結構強度、抗裂性能、承載力等指標要求，才能有效促進土建施工質量提升。在土建施工中，需從多方面控制混凝土質量，既要有效控制其外部約束力，還要通過嚴格控制配置、攪拌、澆筑及養護等環節，約束其內部應力的變化優化，并提高其抗裂及抗拉性能，最大限度預防裂縫等病害發生。面對大體積混凝土在工序復雜性以及質量控制的較高難度，土建施工單位予以重視，對裂縫等質量問題做到有效預防。下面將結合大體積混凝土的結構特點，對其質量影響因素及施工技術要點展開詳細探討。

1 大體積混凝土概述

1.1 結構特點

通常來說，混凝土結構的體積很大，這是其顯著特征，在進行施工時，如果不能夠及時將水熱化帶來的熱量散發出去，就會導致結構內部和外部的溫度差過大，在較大溫度應力下以至于產生裂縫，土建施工人員需對此引起重視。在進行澆筑的過程中，避免多次進行澆筑，盡可能的一次澆筑成功，能夠有效防止施工縫隙的產生。想要做好這項工作，施工人員需要從材料配合比和工程結構這兩個方面入手，在此基礎上采取相關措施保證澆筑的質量。在施工結束后還需要進行一定的維護工作，大體積混凝土結構的穩定性很容易受到外界因素的影響，維護人員應當做好溫度監測工作，將其內部和外部的溫度差控制在一個合理的范圍之內。

1.2 溫度效應的影響

溫度效應是威脅大體積混凝土質量的主要因素，而溫度裂縫的發生，會對混凝土結構以及建筑整體功能及質量有較大妨礙。一方面，由于大體積混凝土多作為建筑基礎部分，如地下連續墻，若有溫度裂縫的發生，會帶來地下室滲漏等問題，而且較常規結構裂縫有更大的維修處理難度及成本，影響建筑實際使用功能。更有甚者還會發生貫穿裂縫，其對建筑危害性更加顯著。另一方面，還會使建筑結構承載力降低，因為溫度裂縫的存在，可打破原有結構內部應力均勻分布的情況，進而影響結構穩定，而且裂縫還將加劇外界的侵蝕，使得大體積混凝土耐久性降低，受鋼筋銹蝕、碳化反應加速、混凝土老化等作用下裂縫問題也會逐漸惡化，進而影響結構承載力。因此，溫度應力的控制是關鍵，也是保障土木工程混凝土質量的關鍵所在。

2 大體積混凝土常見質量問題分析

在進行土建施工時，很難保證混凝土結構的穩定性，其中裂縫是比較常見的一種現象，嚴重影響了施工進度和質量。裂縫作為主要質量問題，具體有貫穿裂縫、深度及表面裂縫等，分別具有不同的形成機理。想要保證混凝土結構的工程性能達標，改善施工質量，能否處理好裂縫問題至關重要。而大體積混凝土質量問題的發生，主要與如下因素有關。

2.1 自然因素

地理環境的差異也會造成裂縫的產生，在某些特殊情況下由于大體積混凝土的結構特性不可避免的會產生裂縫，其中地基變形就是產生裂縫的一個主要因素。混凝土結構施工結束以后，在外部荷載和其他外界因素的作用下，地基會發生縱向下沉和水平位移等現象，而且多數情況下是不可控的，此時結構內部很容易產生大應力，使得混凝土結構失穩，當應力高于結構本身的極限承載力時，混凝土結構中就會出現裂縫，而且具有很高處置難度。

2.2 施工技術因素

混凝土結構的設計能力和技術水平都會對施工建筑的質量產生重要的影響。在進行具體施工的過程中，由于技術方面存在不足之處，或者是工作人員沒有按照技術規范來進行施工操作，尤其是對于溫度控制不到位，對于添加劑的應用也不夠合理，很難保證混凝土結構的穩定性，施工質量也會受到影響，在這種情況下很容易出現裂縫。因此，在進行施工的過程中，工作人員一定要遵守相關規范和要求，不盲目進行操作，根據實際工況選擇最優方案，有效控制大體積混凝土結構裂縫的產生，保證施工質量達標。

2.3 鋼筋因素

鋼筋對于混凝土結構來說十分重要，因此施工人員一定要重視鋼筋的保護工作。一旦沒能采取相應的保護措施，在施工過程中操作技術不夠規范，如配筋數量不足、鋼筋焊接質量不佳、鋼筋本身質量問題等，均會導致鋼筋的工程性能下降，影響施工進度和質量。比如說鋼筋料會被銹蝕，而銹蝕的位置通常十分脆弱，工程性能很差，很容易出現裂縫，影響混凝土結構的穩定性。所以，在實際操作的過程中，一定要按時對鋼筋進行保養，保證其工程性能的穩定性。

3 大體積混凝土施工技術要點

3.1 有效控制外部約束力和溫度應力

由于大體積混凝土多用于土木工程基礎，會受到地基的約束力作用，當地基出現不均勻沉降或者位移時，會嚴重破壞其質量，并嚴重威脅土建工程安全。為此通常會設計滑動層來加以預防，滑動層的主要結構類型有：砂墊層或者瀝青氈層，可使混凝土結構不與地基直接相接，進而起到控制地基約束力的作用，有效避免地基沉降裂縫的發生，這在土木工程基礎施工中應多加關注。同時，對于溫度應力主要是通過蓄水、覆蓋等方式加以控制，其原理在于借助于物理降溫的方式，加快內部熱量散失，將其內外溫差控制在允許范圍，也就有效限制了溫度應力，進一步保障大體積混凝土質量。

3.2 混凝土溫度控制

在土木施工中，大體積混凝土構件質量控制關鍵便在于溫度，其中，強制降溫的方式最為有效，通過預埋循環水管路的方式，借助于循環冷水，加速內部熱量排出，混凝土內外溫差得到快速控制。還可以從材料入手，考慮到熱量的產生來源于水泥水化反應，通過限制水泥用量，也能夠減少熱量總量，以低熱水泥為代表的材料得到較多應用。除了材料本身外，在材料混合攪拌環節，也要合理控制攪拌頻率，盡可能的使熱量得到散發，并且要保證攪拌的均勻性。大體積混凝土的施工過程，也是溫度控制的重要環節，要對混凝土材料溫度加以控制，并且要選擇適宜溫度的天氣進行澆筑，還可通過冷卻降溫的措施，來控制澆筑過程中熱量。

3.3 抗裂性能的提升

首先要從混凝土材料配比入手，這決定結構抗裂性能的關鍵性指標，切忌在土木施工中進行隨意設計，應當進行嚴格的試驗來確定最優配比。而且在材料調配環節，要保證施工人員嚴格依據經試驗所得配比進行相關操作。在這之前，還要針對材料配比做好施工人員培訓，使其掌握熟練的配比工藝，對材料質量及配比進行嚴格要求，并且還應由具有熟練專業配比經驗的技術人員參與現場管理，這樣才能使混凝土強度、抗裂性能、承載力等得到基本的保障。實際材料調配及攪拌過程中，應嚴格履行操作規程，使其達到更高的融合效果，同時，配筋材料的合理添加，對于改善大體積混凝土的抗裂性能也很有幫助。除此之外，還要重視添加劑的使用，混凝土裂縫的產生很大程度上來自其收縮特性及水化反應，部分抑制混凝土收縮的添加劑以及減水劑等使用，也能使其抗裂性能得以優化，進而保障大體積混凝土質量。

3.4 提升混凝土抗拉強度

要認識到，抗拉強度的提升，意味著混凝土結構能夠更好的抵御應力作用，進而減少裂縫發生。其關鍵在于抗拉材料的添加，在實際土木施工中，有多種纖維材料可用作抗拉材料使用，如金屬纖維、有機纖維等，能夠顯著改善大體積混凝土結構抗拉性能。在實際應用中，對于抗拉材料的添加量也需經試驗確定，以免用量不合理，而影響大體積混凝土整體性能。

4 結束語

綜上所述，現如今，大體積混凝土常見于土木工程，并發揮重要的基礎穩定性作用，但也面臨著較多質量風險，主要來源于自然環境、施工技術以及鋼筋等因素，對大體積混泥土質量構成嚴重威脅。為此，土建施工單位要采取應對措施，有效控制外部約束力和溫度應力，嚴格控制混凝土在澆筑施工及養護過程中的溫度，并且不斷優化其抗裂性能及抗拉強度，避免裂縫等質量問題發生。