土木工程建筑中大體積混凝土結(jié)構(gòu)的施工技術(shù)淺述

王聯(lián)強(qiáng)

摘? 要：大體積混凝土施工技術(shù)的合理應(yīng)用，對(duì)于促進(jìn)土木工程質(zhì)量提升發(fā)揮重要的基礎(chǔ)性作用，然而受自然、鋼筋以及施工技術(shù)因素影響，使得大體積混凝土質(zhì)量問(wèn)題頻發(fā)，尤其是在溫度效應(yīng)的不利影響。本文首先介紹了大體積混凝土結(jié)構(gòu)及施工特點(diǎn)，并對(duì)其常見(jiàn)質(zhì)量問(wèn)題原因進(jìn)行了闡述，最后探討了大體積混凝土施工技術(shù)要點(diǎn)，希望對(duì)土建施工有所借鑒。

關(guān)鍵詞：土木工程;大體積混凝土;施工技術(shù)

一、引言

現(xiàn)階段，各種大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工技術(shù)在我國(guó)的土木工程建筑建設(shè)過(guò)程中的應(yīng)用愈發(fā)廣泛，為工程施工質(zhì)量的有效提升提供了許多技術(shù)支持。隨著土木工程建設(shè)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，為緊跟發(fā)展步伐，達(dá)到現(xiàn)如今土木工程建筑施工需求，建設(shè)單位需積極對(duì)大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工技術(shù)在土木工程建筑中的實(shí)踐應(yīng)用進(jìn)行更深層次的探析，以立足于科技層面促進(jìn)建筑業(yè)的持續(xù)發(fā)展。

二、大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工技術(shù)概述

（一）概述

大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工技術(shù)是目前土木工程建筑施工中比較常用的施工技術(shù)之一，同時(shí)也被廣泛應(yīng)用于水利工程、大型設(shè)備的基礎(chǔ)部分等施工中。按照《大體積混凝土施工標(biāo)準(zhǔn)》的相關(guān)規(guī)定，大體積混凝土指的是混凝土結(jié)構(gòu)尺寸不低于1 m的混凝土結(jié)構(gòu)，或者是預(yù)測(cè)受膠凝材料的水化影響會(huì)導(dǎo)致混凝土產(chǎn)生有害裂縫的混凝土結(jié)構(gòu)均稱(chēng)之為大體積混凝土[1]。總的來(lái)說(shuō)，大體積混凝土最突出的點(diǎn)就是體積大，同時(shí)由于水化熱會(huì)集中釋放，因此，混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部溫度會(huì)快速升高，易出現(xiàn)溫度裂縫，整體施工難度較大，對(duì)于施工質(zhì)量的要求更高。

（二）特征

大體積混凝土施工技術(shù)的特征可以總結(jié)為以下幾點(diǎn)。

1.影響因素較多

與普通混凝土結(jié)構(gòu)澆筑施工不同，大體積混凝土結(jié)構(gòu)的施工工藝更為復(fù)雜，各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)更為嚴(yán)格。在施工過(guò)程中，不僅要考慮材料、施工方案、施工技術(shù)等因素的影響，同時(shí)也要綜合考量環(huán)境因素的影響，否則可能會(huì)影響到施工質(zhì)量。

2.施工工藝復(fù)雜

大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工技術(shù)由于需要考慮如何有效解決混凝土裂縫問(wèn)題，包括溫度裂縫、收縮裂縫等等，不僅在澆筑施工技術(shù)方面比較復(fù)雜，同時(shí)對(duì)于混凝土養(yǎng)護(hù)技術(shù)的要求較高[2]。

3.導(dǎo)致混凝土裂縫的因素比較復(fù)雜

包括水泥的水化熱、混凝土收縮變形、氣溫變化以及約束條件，這些因素均可能導(dǎo)致混凝土產(chǎn)生裂縫。

三、大體積混凝土裂縫類(lèi)型

大體積混凝土裂縫是大體積混凝土施工中常見(jiàn)問(wèn)題，一旦出現(xiàn)裂縫將對(duì)土木工程整體施工效果產(chǎn)生不良影響，具體來(lái)講，大體積混凝土裂縫類(lèi)型主要包括如下幾種。

（一）表面裂縫

表面裂縫作為最常見(jiàn)的裂縫種類(lèi)，是指混凝土表面上產(chǎn)生的細(xì)小裂縫，雖然會(huì)影響建筑工程的美觀性，但由于裂縫深度不大，所以并不會(huì)過(guò)多影響工程結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性、耐久性[3]。

（二）貫穿裂縫

當(dāng)大體積混凝土結(jié)構(gòu)的表面有裂縫產(chǎn)生時(shí)，如果沒(méi)有及時(shí)地進(jìn)行處理，表面裂縫就會(huì)因?yàn)榻ㄖ旧淼囊τ绊懼饾u擴(kuò)大，最終形成貫穿裂縫。貫穿裂縫主要是將混凝土分化成很多個(gè)小塊，對(duì)于大體積混凝土結(jié)構(gòu)整體性影響比較大，整個(gè)工程的質(zhì)量都會(huì)受到影響[4]。

（三）深層裂縫

當(dāng)大體積混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)深層裂縫時(shí)，就必須進(jìn)行處理，危險(xiǎn)系數(shù)就非常的高，深層裂縫一般都有很大的規(guī)模，裂縫都比較深，最大深度有可能達(dá)到數(shù)米以上，對(duì)于整個(gè)混凝土結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)相當(dāng)于整個(gè)結(jié)構(gòu)被切斷，整個(gè)結(jié)構(gòu)的承載力都會(huì)降低[5]。

四、大體積混凝土常見(jiàn)質(zhì)量問(wèn)題分析

（一）自然因素

地理環(huán)境的差異也會(huì)造成裂縫的產(chǎn)生，在某些特殊情況下由于大體積混凝土的結(jié)構(gòu)特性不可避免地會(huì)產(chǎn)生裂縫，其中地基變形就是產(chǎn)生裂縫的一個(gè)主要因素。混凝土結(jié)構(gòu)施工結(jié)束以后，在外部荷載和其他外界因素的作用下，地基會(huì)發(fā)生縱向下沉和水平位移等現(xiàn)象，而且多數(shù)情況下是不可控的，此時(shí)結(jié)構(gòu)內(nèi)部很容易產(chǎn)生大應(yīng)力，使得混凝土結(jié)構(gòu)失穩(wěn)，當(dāng)應(yīng)力高于結(jié)構(gòu)本身的極限承載力時(shí)，混凝土結(jié)構(gòu)中就會(huì)出現(xiàn)裂縫，而且具有很高處置難度[6]。

（二）施工技術(shù)因素

混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)能力和技術(shù)水平都會(huì)對(duì)施工建筑的質(zhì)量產(chǎn)生重要的影響。在進(jìn)行具體施工的過(guò)程中，由于技術(shù)方面存在不足之處，或者是工作人員沒(méi)有按照技術(shù)規(guī)范來(lái)進(jìn)行施工操作，尤其是對(duì)于溫度控制不到位，對(duì)于添加劑的應(yīng)用也不夠合理，很難保證混凝土結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，施工質(zhì)量也會(huì)受到影響，在這種情況下很容易出現(xiàn)裂縫[4]。因此，在進(jìn)行施工的過(guò)程中，工作人員一定要遵守相關(guān)規(guī)范和要求，不盲目進(jìn)行操作，根據(jù)實(shí)際工況選擇最優(yōu)方案，有效控制大體積混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的產(chǎn)生，保證施工質(zhì)量達(dá)標(biāo)[1]。

（三）鋼筋因素

鋼筋對(duì)于混凝土結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)十分重要，因此施工人員一定要重視鋼筋的保護(hù)工作。一旦沒(méi)能采取相應(yīng)的保護(hù)措施，在施工過(guò)程中操作技術(shù)不夠規(guī)范，如配筋數(shù)量不足、鋼筋焊接質(zhì)量不佳、鋼筋本身質(zhì)量問(wèn)題等，均會(huì)導(dǎo)致鋼筋的工程性能下降，影響施工進(jìn)度和質(zhì)量。比如說(shuō)鋼筋料會(huì)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(xiàn)裂縫，影響混凝土結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性[2]。所以，在實(shí)際操作的過(guò)程中，一定要按時(shí)對(duì)鋼筋進(jìn)行保養(yǎng)，保證其工程性能的穩(wěn)定性。

（四）其他問(wèn)題

在對(duì)大體積混凝土展開(kāi)建設(shè)時(shí)，技術(shù)部門(mén)必須嚴(yán)格按照具體情況對(duì)其進(jìn)行全面的調(diào)查，確保結(jié)合鋼筋疏密情況對(duì)混凝土建設(shè)工序予以判斷，由此從根源上對(duì)混凝土展開(kāi)養(yǎng)護(hù)與管理，保證大體積混凝土在建設(shè)期間的溫差，在對(duì)大體積混凝土溫度與濕度進(jìn)行嚴(yán)格管理的前提下，才能保證建筑工程整體強(qiáng)度[2]。通常而言，建筑工程規(guī)模龐大，建設(shè)周期長(zhǎng)，牽涉內(nèi)容與領(lǐng)域廣泛，因此其建設(shè)的復(fù)雜性和難度系數(shù)不言而喻，正因如此，相關(guān)工作者必須保證其穩(wěn)定精準(zhǔn)進(jìn)行建設(shè)。在建設(shè)過(guò)程中若發(fā)現(xiàn)大體積混凝土存在問(wèn)題，必須及時(shí)采取有效措施予以處[3]。

五、大體積混凝土施工技術(shù)要點(diǎn)

（一）有效控制外部約束力和溫度應(yīng)力

由于大體積混凝土多用于土木工程基礎(chǔ)，會(huì)受到地基的約束力作用，當(dāng)?shù)鼗霈F(xiàn)不均勻沉降或者位移時(shí)，會(huì)嚴(yán)重破壞其質(zhì)量，并嚴(yán)重威脅土建工程安全。為此通常會(huì)設(shè)計(jì)滑動(dòng)層來(lái)加以預(yù)防，滑動(dòng)層的主要結(jié)構(gòu)類(lèi)型有砂墊層或者瀝青氈層，可使混凝土結(jié)構(gòu)不與地基直接相接，進(jìn)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(fā)生，這在土木工程基礎(chǔ)施工中應(yīng)多加關(guān)注[1]。同時(shí)，對(duì)于溫度應(yīng)力主要是通過(guò)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(nèi)部熱量散失，將其內(nèi)外溫差控制在允許范圍，也就有效限制了溫度應(yīng)力，進(jìn)一步保障大體積混凝土質(zhì)量[4]。

（二）混凝土配比

在大體積混凝土結(jié)構(gòu)澆筑施工過(guò)程中，混凝土是基礎(chǔ)材料，也是使用量最大的材料，因此，混凝土的配比極為關(guān)鍵，會(huì)直接影響澆筑施工質(zhì)量，導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫，影響其使用壽命[5]。在項(xiàng)目施工過(guò)程中，要強(qiáng)化材料管理，包括水泥、沙子、石子以及添加劑等，要確保各項(xiàng)材料符合設(shè)計(jì)要求，材料入場(chǎng)前要做好相關(guān)抽檢工作，防止不合格材料進(jìn)入施工場(chǎng)地。關(guān)于混凝土配合比，在實(shí)際施工前，需要在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行嚴(yán)格測(cè)試，確保混凝土的強(qiáng)度可以達(dá)到設(shè)計(jì)要求，添加劑的使用符合《混凝土外加劑應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》中的相關(guān)要求[6]。

（三）混凝土澆筑施工

混凝土澆筑施工是大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工技術(shù)的關(guān)鍵性環(huán)節(jié)，澆筑施工質(zhì)量與工程整體質(zhì)量密切相關(guān)，在本項(xiàng)目中采用的是斜面分層澆筑的模式，澆筑施工過(guò)程中具體需要注意以下幾方面.

1.混凝土入模溫度不超過(guò)28℃，同時(shí)在入模溫度的基礎(chǔ)上澆注體溫度上升幅度不超過(guò)45℃。

2.由于本項(xiàng)目在澆筑混凝土?xí)r采用的是泵送的方式，因此每層的澆筑厚度不宜超過(guò)500 mm。

3.混凝土水平施工縫不僅要符合工程設(shè)計(jì)要求，同時(shí)也要滿(mǎn)足澆筑施工過(guò)程當(dāng)中溫度裂縫的控制要求，并且需要綜合考量預(yù)埋管件、鋼筋施工以及混凝土供應(yīng)能力等多方面因素[1]。

4.在澆筑施工過(guò)程中，要對(duì)定位筋、受力鋼筋以及預(yù)埋構(gòu)件等采取一定的保護(hù)措施，避免造成變形以及位移，影響工程質(zhì)量。

5.施工過(guò)程中，若遇到寒冷、高溫以及雨雪等異常天氣，需要采取相應(yīng)的防護(hù)措施，保障施工質(zhì)量[2]。

（四）混凝土養(yǎng)護(hù)

在大體積混凝土結(jié)構(gòu)澆筑施工過(guò)程中，混凝土養(yǎng)護(hù)是關(guān)鍵性的環(huán)節(jié)，會(huì)直接影響到混凝土結(jié)構(gòu)強(qiáng)度以及穩(wěn)定性，良好的養(yǎng)護(hù)可以提升混凝土極限拉伸強(qiáng)度，防止出現(xiàn)裂縫。關(guān)于大體積混凝土的養(yǎng)護(hù)，需要注意以下幾方面。

1.大體積混凝土澆筑施工結(jié)束后，除了需要按照常規(guī)混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行養(yǎng)護(hù)之外，還需要按照溫度控制的要求采取保溫養(yǎng)護(hù)措施。

2.大體積混凝土澆筑結(jié)束后，需要適當(dāng)延長(zhǎng)拆模的時(shí)間，具體拆模的時(shí)間應(yīng)按照溫度控制的要求決定。

3.注意控制混凝土表面熱擴(kuò)散，控制溫度梯度，避免混凝土表現(xiàn)出現(xiàn)裂縫。

4.適當(dāng)延長(zhǎng)散熱的時(shí)間，利用混凝土材料松弛特性，使因溫差導(dǎo)致的拉應(yīng)力低于混凝土抗拉強(qiáng)度，避免混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)貫穿裂縫。

六、結(jié)束語(yǔ)

在我國(guó)建筑業(yè)蓬勃發(fā)展的形勢(shì)下，各種新型建設(shè)材料憑借其成效優(yōu)良、性?xún)r(jià)比高等優(yōu)勢(shì)，在實(shí)際工程項(xiàng)目建設(shè)中的應(yīng)用愈發(fā)廣泛，其中，大體積混凝土在土木工程建筑施工中應(yīng)用最為普遍。因此，為確保建筑工程最終建設(shè)質(zhì)量，所有建設(shè)流程都應(yīng)編制行之有效的規(guī)劃，同時(shí)為后續(xù)的流程進(jìn)行統(tǒng)籌設(shè)計(jì)，以此對(duì)大體積混凝土整體溫度進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，確保土木工程建筑施工順利完成。

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