大體積混凝土結構施工技術在土木工程建筑中的應用

李志江

（中交四航局第二工程有限公司，寧夏 銀川 750000）

當今大體積混凝土施工，在水工類大型建筑施工建設中較多，應用此結構施工，一定程度上可以提高項目效率，為避免縫隙問題出現，應對結構施工重點分析，確保施工應用環節縫隙出現概率降低。綜合上述條件，本文針對結構技術調整與應用兩方面，完成縫隙規避探討。

1 大體積混凝土特點

結構施工過程，會面臨大體積混凝土澆灌工作，完成此部分工作是保證整體結構溫穩固的重要條件，與傳統小體積混凝土澆灌相比，施工效率更高且結構穩定性更強。由于預拌材料的成本優勢，以及大型項目基礎結構的穩固性能需求，更多的分段項目選擇使用大體積結構完成施工，此時為避免縫隙應對其進行特點分析：第一結構厚實。以房建地基項目施工為例，進行地基結構澆灌過程，屬于大體積混凝土施工，施工過程可觀察到地基結構相較于墻體結構，表面參數與結構系數均明顯增大，此時施工困難度明顯增加。預拌料完成鋪設后會凝結，此過程會出現凝固水化熱問題，一旦水化熱溫度高于內部溫度，出現溫度差或出現結構縫隙，大體積結構表面參數過大，此時凝結過程造成的膨脹會在結構表面出現張力約束不足，此時若養護或縮小溫差工作無法跟進，結構表現在水化熱縱向拉力作用下，最終出現縫隙[1]；第二造價優勢。使用大體積混凝土施工，對于大型基地或堤壩工程，存在造價優勢，對于大范圍需要混凝土澆灌的結構，繼續小面積澆灌無法滿足大型結構的施工需求，處于造價角度分析，應使用大體積混凝體施工。

2 大體積混凝體施工病害分析

2.1 裂縫病害

出現縫隙病害根據縫隙的層深不同，可分為貫穿縫隙、深度縫隙以及表面縫隙，由本段文字逐一總結：第一表面縫隙。顧名思義出現在結構表層的細小縫紋路，這屬于混凝土施工過程的通病，出現表面縫隙不會造成結構穩固性能的影響，在美觀程度要求不高的地基結構或水利堤壩結構，可不必進行過多處理；第二深層縫隙。縫隙呈現出深度超過三毫米，或寬度超出零點二毫米時，不再屬于表面縫隙，統稱為深度縫隙，對此不加以處理，會影響結構的穩固性。尤其是地基結構，出現深度縫隙時通常伴隨防水性能降低，此時為避免縫隙造成的性能影響，應及時采取灌漿加固[2]；第三貫穿縫隙。出現貫穿縫，代表結構出現性能殘缺，這是對深度縫隙不及時進行補救造成施工錯誤，一旦出現貫穿將會造成穩固性能降低，容易出現結構斷裂，避免此問題應在深度縫隙發生時及時補救。

2.2 成因分析

出現縫隙病害成因不同，本段文字逐一總結：第一水化熱因素。所謂水化熱是指預拌料水泥含量過多，在攪拌過程中與水發生反應，呈現出能量釋放，這一過程在小體積結構施工中不會造成過多影響，一旦遇到大體積結構，熱量造成內部結構膨脹，此時結構表面若凝結過快，容易出現縫隙。水化熱控制工作應分為兩方面完成，調整預拌料水泥比例或類型，無法調整可以通過表面水養減緩水化熱影響[3]；第二外界溫度變化。澆灌過程如遇環境溫度改變，出現驟升或驟降，結構內外表面會呈現出溫度差值，此時在結構內部會出現橫向應力，溫度差值越大橫向應力造成的危害越大。尤其是夏季氣溫升高，大體積混凝土內部無法釋放熱量，此時若不加以外表面降溫，會出現橫向用力縫隙；第三凝固收縮。預拌中摻入水分是為凝固所需，大體積混凝土凝結過程，在結構表面會呈現出不同程度的收縮應力，不通過溫控調節收縮速度，會造成結構外表面凝結過快造成收縮應力加強，此時結構內部收縮過緩，出現內外應力差值，這是深度分析的成因[4]。

3 大體積混凝土結構施工技術的應用

3.1 基坑支護技術

大體積混凝土結構技術，應用在建筑項目地坑的結構中，應保證混凝土澆灌過程的穩定性能，此時應使用地坑支護，提升建筑物地基與混泥土結構的匹配性能。基坑支護應用在地基混凝土澆灌工作，主要利用其穩固性能強、開槽深度符合地坑的結構要求，為保證基坑結構的穩定性能，確保混凝土澆灌工作如期進行，不出現縫隙或滲水病害，此技術應用時應注意下述內容：第一基坑滲水控制。基坑結構的混凝土施工，尤其建筑上層結構的性能要求，地坑開槽深度通常情況下，會深入地下數米位置，此時會因土壤含水量多而造成基坑結構反滲，對于此問題的控制方法是在預拌料中添加反滲材料，避免因基坑結構混凝土施工中，因滲水造成大體積結構外立面出現縫隙危害；第二外壁支護。為保證澆灌環節不出現外漏問題，應注意外壁支護工作，開槽過程對于地坑的外壁應增加坡度設計，保證地坑的結構在澆灌工作中，不會出現地坑管線損傷[5]；第三計算載荷。大體積混凝土澆灌，結構承載力不良，容易造成外力面出現破裂，此時應對結構的最大承載載荷進行計算，避免澆灌工作中出現結構破損。載荷計算工作，應圍繞施工項目與預拌原料配比規范化計算，尤其是出現配比不同產生不同的熱量變化，應對結構載荷做出規定。

3.2 鉆孔灌注技術

建筑項目地坑以及水利堤壩結構，均屬于大體積結構，對此項目施工應保證其承載性能，以及保證預拌料灌注過程，結構呈現出固定平穩性，此時應使用鉆孔灌注，提升大體積結構表面的工作效果。鉆孔澆灌工作是結構工作的重要內容，本段文字分為三點分析其應用：第一結構泥漿保護。地坑或水利堤壩此類體積巨大的結構工作，應使用泥漿保護技術確保結構基本性能，施工過程應先對施工地進行清流工作，完成清理后應進行泥漿預拌，保證泥漿對大體積結構具有保護能效，隨后將預先準備好的鋼筋籠放入地坑中，最后完成泥漿填充。這一過程對大體積結構承載性能有所提升；第二鉆孔與體積結構的匹配。施工過程會面臨大面積混凝土澆灌工作，此時預留孔無法與面積匹配，會造成澆灌效率問題，若鉆孔預留過多，對結構內部性能有所影響，此時孔數與后期澆灌效率，應合理計算，方案設計部門應通過力學與現場工作計算，保證其合理性[6]。

3.3 抗裂縫技術

大體積混泥土容易出現裂縫，出現縫隙病害呈現的縫隙深度的不同，會出現不同程度的危害，此時抗裂技術應用，可避免因縫隙造成的性能下降，本段文字通過三點總結：第一控制澆灌溫度。混凝土在供應廠裝入攪拌車后，途徑運輸到達施工現場，在澆灌施工前應保證溫度不超過理論數值二十八攝氏度，由于項目地不同，此理論數值應根據項目工程環境所有調整，如遇氣溫較高施工地，運輸途徑必然會造成澆灌溫度上升，此時對澆灌料進行降溫處理；第二增加養護。后期養護是避免出現縫隙的核心工作，完成澆灌工作后，在大面積混凝土呈現定型，應通過降溫工作對其進行養護和覆蓋。或降溫材料的應用不符合產出比，可利用水循環方式對其處理，保證表面溫度控制[7]。遇到環境氣溫低于澆筑溫度時，降溫工作不可繼續使用，應采用保溫工作對其進行溫度控制，完成澆灌工作后，在大面積混凝土呈現定型，應使用保溫工作對其進行養護，覆蓋保溫板材或循環熱水，保證表面溫度維持在二十八攝氏度。

3.4 外部約束的控制加強

結構施工中外部約束應通過以下幾點完成：第一，材料配比。除必備技術外，材料配比工作更為重要，面對不同的大體積結構，基料選擇應進行調整，房建地坑大體積結構，由于其需要進行防水工作此時應選用顆粒較粗的基料完成配比，以保證成本還可滿足防水性。水利堤壩大體積結構，對防水以及滲水性能要求更高，此時粗顆粒不能滿足混凝土施工要求，細基料應選用中顆粒或細顆粒砂石，保證與防水水泥的充分攪拌；第二，減少結構約束力。尤其是出現配比不同而產生不同的熱量變化時，應對結構載荷做出規定。結構表面受氣溫或凝固影響較大，此時對約束力不加以處理，容易造成表面約束力大于內部應力，出現大體積結構病害。此時技術應用前應增加力學分析，對表面約束力與結構內部應充分計算，避免出現人為施工問題；第三，注意施工現場技術應用。結構工作是項目的基礎，不打好基礎影響后期工作，及時在新技術保證下，亦應該增設現場總工的技術支持，聯合監管部門共同完成施工[8]。

4 結語

綜合上述，本文總結大體積混凝土相關問題與技術分析，結構施工過程為避免縫隙問題出現，應對結構施工重點分析，確保施工應用環節縫隙出現概率降低，面臨大體積混凝土澆灌工作，完成此部分工作是保證整體結構溫穩固的重要條件，綜合討論，僅為工作提供部分經驗，以此保證建筑物實用與經濟效果更優良。