建筑工程中大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工技術(shù)研究

張曉晨

摘要：本文以大體積混凝土結(jié)構(gòu)的施工技術(shù)為研究對象，首先分析了大體積混凝土結(jié)構(gòu)的概念，進(jìn)一步探討了建筑工程中大體積混凝土產(chǎn)生質(zhì)量問題的原因，包含水泥水化熱、外界溫度變化、混凝土的運(yùn)輸，最后詳細(xì)研究了建筑工程中大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工技術(shù)要點(diǎn)，具體包含大體積混凝土的澆筑、溫度控制以及后澆帶施工等。以期通過研究有效改進(jìn)現(xiàn)階段大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工中存在的普遍問題。

關(guān)鍵詞：建筑工程;大體積混凝土;施工技術(shù)

一、大體積混凝土結(jié)構(gòu)的概念

大體積混凝土是指體量較大的混凝土，其幾何體積一般在1m3以上，大體積混凝土往往會(huì)由于水泥水化熱而產(chǎn)生內(nèi)外部溫差以及溫度應(yīng)力，進(jìn)而引發(fā)裂縫，嚴(yán)重制約著建筑工程的安全性。它具備著表面系數(shù)不高、內(nèi)部溫度提升速度快等特征，因此大體積混凝土的施工離不開工作人員全方位的分析。依據(jù)美國混凝土學(xué)會(huì)（ACI）的規(guī)定，當(dāng)大體積混凝土在各類因素的誘發(fā)下產(chǎn)生裂縫時(shí)，相關(guān)工作人員應(yīng)及時(shí)采取應(yīng)急措施，遏制裂縫的發(fā)展，確保大體積混凝土的施工質(zhì)量。

二、建筑工程中大體積混凝土產(chǎn)生質(zhì)量問題的原因

（一）水泥水化熱

大體積混凝土具備結(jié)構(gòu)斷面較厚、表面系數(shù)較低的特征，因此在施工時(shí)，水泥水化熱易聚集在大體積混凝土內(nèi)部而難以散發(fā)，進(jìn)而使得大體積混凝土內(nèi)部的熱量越積越高，致使混凝土內(nèi)外部溫差越來越大。值得注意的是，水泥水化熱的釋放量與水泥的種類及用量密切相關(guān)，同時(shí)，當(dāng)混凝土存放時(shí)間越長時(shí)，水泥水化熱也越大。

（二）外界溫度變化

外界溫度的變化在一定程度上會(huì)影響著大體積混凝土內(nèi)外部溫差。在混凝土施工過程中，其澆筑溫度受到外界氣溫的影響，當(dāng)氣溫驟然下降時(shí)，混凝土內(nèi)外部溫差也會(huì)驟然增大，直接導(dǎo)致了混凝土各項(xiàng)性能的削弱。探究其原因，外界溫度變化導(dǎo)致了混凝土產(chǎn)生內(nèi)外部溫差，進(jìn)而引發(fā)了混凝土的溫度應(yīng)力，因此可以得知，內(nèi)外部溫差越大、溫度應(yīng)力越大。由此可見，相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)妥善控制混凝土內(nèi)外部溫差并最大化縮減溫度應(yīng)力。

（三）結(jié)構(gòu)自縮

大體積混凝土結(jié)構(gòu)澆筑完成后，混凝土結(jié)構(gòu)會(huì)逐漸收縮、干燥，在此過程中會(huì)產(chǎn)生收縮變形，甚至出現(xiàn)裂縫。結(jié)構(gòu)自縮是在混凝土水分蒸發(fā)時(shí)產(chǎn)生的，主要是由于混凝土在水化作用下導(dǎo)致的失水性收縮，而養(yǎng)護(hù)不當(dāng)是導(dǎo)致收縮裂縫產(chǎn)生的主要原因。此外，混凝土攪拌過程中，摻入大量的添加劑，如減水劑，也是導(dǎo)致收縮裂縫產(chǎn)生的重要原因。

（四）混凝土的運(yùn)輸

混凝土的運(yùn)輸在一定程度上也會(huì)影響大體積混凝土的質(zhì)量，具體來說，當(dāng)長距離運(yùn)輸混凝土?xí)r，由于未按要求進(jìn)行運(yùn)輸搬運(yùn)會(huì)導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)積淀現(xiàn)象，進(jìn)而導(dǎo)致混凝土發(fā)生功能和性質(zhì)的變化，同時(shí)由于運(yùn)輸時(shí)間過程也會(huì)導(dǎo)致混凝土的稀釋，直接影響其強(qiáng)度。另外，運(yùn)輸過程中天氣溫度的變化也會(huì)導(dǎo)致混凝土發(fā)生性變。

三、建筑工程中大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工技術(shù)要點(diǎn)

（一）合理設(shè)計(jì)配合比

大體積混凝土結(jié)構(gòu)的配合比應(yīng)控制在規(guī)范規(guī)定的范圍以內(nèi)，且經(jīng)過適配。在施工前，需要對混凝土的原材料進(jìn)行檢驗(yàn)，確保其符合工程和設(shè)計(jì)要求，并檢查鋼筋的原材檢測報(bào)告與混凝土的配合適配報(bào)告。混凝土的適配過程中，需要在確保混凝土強(qiáng)度的基礎(chǔ)上，盡量減少水泥的用量，以避免水化熱現(xiàn)象的發(fā)生。材料配比過程中，需要進(jìn)行多次配比試驗(yàn)，選擇最佳方案，并合理添加減水劑等添加劑，以此控制結(jié)構(gòu)裂縫的產(chǎn)生，保障大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量。對于大體積混凝土結(jié)構(gòu)中的各種預(yù)留孔洞、預(yù)埋件等進(jìn)行檢查，檢查模板的位置與平直度，避免在澆筑過程中出現(xiàn)跑模現(xiàn)象。此外，由于大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工的規(guī)模較大，因此，在施工過程中需要做好排水工作，避免積水印象施工進(jìn)程。另外，大體積混凝土的初凝時(shí)間應(yīng)不小于45min，一般在2-4h，因此要確保混凝土從攪拌站到施工現(xiàn)場的運(yùn)行時(shí)間不超過初凝時(shí)間。當(dāng)混凝土抵達(dá)施工場地之后，要對混凝土進(jìn)行取樣測量，充分的考慮混凝土的坍落度，假如混凝土坍落度不能滿足相關(guān)要求，可以采取添加減水劑的措施來讓混凝土的配比滿足要求。

（二）大體積混凝土的澆筑

在具體施工過程中，為了有效擴(kuò)大大體積混凝土結(jié)構(gòu)的散熱面、方便后續(xù)的振搗操作，一般使用分層澆筑的方式，也可以依據(jù)項(xiàng)目現(xiàn)場情況，選用推移式的澆筑方式。在澆筑過程中，應(yīng)注意施工縫的設(shè)置問題，同時(shí)還要保證澆筑的施工順序滿足相關(guān)的工藝標(biāo)準(zhǔn)，并將混凝土分層攤鋪厚度控制在允許范圍內(nèi)。大體積混凝土的澆筑操作受到諸多因素的影響，例如澆筑時(shí)間、澆筑效率等等。具體來說，在混凝土鋪設(shè)時(shí)，應(yīng)將其鋪設(shè)厚度控制在600mm以內(nèi);在振搗時(shí)，應(yīng)充分把握不同型號及種類振搗裝置的性能特征，并依據(jù)澆筑要求選取合適的振搗裝置;在管理方面，應(yīng)對大體積混凝土的澆筑實(shí)施全面管理，嚴(yán)格控制各層混凝土的澆筑時(shí)間間隔，同時(shí)應(yīng)依據(jù)具體情況選用合適施工工藝以及澆筑設(shè)施，還應(yīng)不斷積累經(jīng)驗(yàn)并學(xué)習(xí)新型施工技術(shù)，同時(shí)還應(yīng)完善施工現(xiàn)場的考核以及評價(jià)體系。

（三）大體積混凝土的溫度控制

在大體積混凝土施工過程中，相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)實(shí)時(shí)進(jìn)行混凝土溫度的測量及記錄，并以記錄作為后續(xù)施工的理論依據(jù)。技術(shù)人員應(yīng)結(jié)合溫度的統(tǒng)計(jì)情況，對大體積混凝土采用適宜的養(yǎng)護(hù)措施，將其質(zhì)量和強(qiáng)度最優(yōu)化。在混凝土溫度測量時(shí)，應(yīng)妥善統(tǒng)計(jì)其各個(gè)分層溫度的差值，并結(jié)合溫度的性質(zhì)以及數(shù)據(jù)的變化情況予以總結(jié)。此外，在溫度的測量時(shí)可以采用電阻性溫度計(jì)，該類溫度計(jì)一方面可以使得技術(shù)人員高效定位測量點(diǎn)，另一方面也提高了測量結(jié)果的準(zhǔn)確程度。此外，大體積混凝土的養(yǎng)護(hù)對于其溫度控制也至關(guān)重要，一般來說應(yīng)養(yǎng)護(hù)至少15d，并采用濕養(yǎng)的方式，以此控制混凝土的溫度應(yīng)力在允許范圍內(nèi)。

（四）大體積混凝土的后澆帶施工

在具體施工過程中，通常會(huì)由于環(huán)境變化、施工工藝等因素的影響而導(dǎo)致大體積混凝土出現(xiàn)裂縫，針對上述問題，應(yīng)采用后澆帶施工技術(shù)予以解決。后澆帶施工技術(shù)一方面可以提高大體積混凝土的結(jié)構(gòu)整體性、防止混凝土裂縫的產(chǎn)生，另一方面可以優(yōu)化施工工序、顯著提高工程質(zhì)量。在混凝土結(jié)構(gòu)劃分過程中，應(yīng)妥善進(jìn)行區(qū)段拆分，依據(jù)其長度和范圍進(jìn)行細(xì)化區(qū)分。此外，應(yīng)將施工縫進(jìn)行合理的組合施工，盡可能的縮減混凝土的溫度應(yīng)力差，且在后續(xù)施工中，應(yīng)通過后澆帶的澆筑將大體積混凝土連接成為一個(gè)整體，并確保混凝土的抗拉伸性及結(jié)構(gòu)韌性達(dá)標(biāo)。通常情況下，后澆帶施工大約在混凝土澆筑的40d后開始，在澆筑前應(yīng)妥善鑿毛處置后澆帶接觸面并保證接觸面的清潔和濕潤。值得注意的是，在操作時(shí)后澆帶施工容易受到溫度等因素的影響，因此相關(guān)工作人員應(yīng)在氣溫較低時(shí)實(shí)施后澆帶的澆筑，以防混凝土“熱脹冷縮”現(xiàn)場影響施工效果。

結(jié)束語

大體積混凝土結(jié)構(gòu)在建筑工程中的應(yīng)用，不僅可以有效提升建筑項(xiàng)目整體質(zhì)量，同時(shí)還能提高建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全性，因此大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工顯得尤為重要。在大體積混凝土施工過程中，施工人員需要明確施工要點(diǎn)及關(guān)鍵技術(shù)，加強(qiáng)對施工過程中常見問題的分析，對結(jié)構(gòu)裂縫的出現(xiàn)做好積極的應(yīng)對和預(yù)防工作，同時(shí)，加強(qiáng)對施工流程和施工工藝的嚴(yán)格把控，做好質(zhì)量監(jiān)督和保溫養(yǎng)護(hù)工作，有效防止溫度裂縫的產(chǎn)生，最大限度的保障建筑工程大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工技術(shù)。

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