建筑工程中大體積混凝土施工質(zhì)量研究

蘇振罡（朔州經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)建設(shè)管理部，山西 朔州 036000）

隨著我國科技發(fā)展水平和創(chuàng)新能力的不斷提升，建筑物施工技術(shù)愈加趨向成熟，大量的先進(jìn)設(shè)備和長期的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)有效促進(jìn)了建筑物施工技術(shù)和施工質(zhì)量的提高，推動了我國社會經(jīng)濟(jì)和城市化建設(shè)的蓬勃發(fā)展。如今多數(shù)建筑物采用大體積混凝土施工技術(shù)，大體積混凝土在實(shí)際施工過程中，施工難度和施工技術(shù)要求較高，要求技術(shù)人員對施工質(zhì)量要點(diǎn)的精準(zhǔn)控制，且必須要在符合現(xiàn)行設(shè)計(jì)規(guī)范的條件下才能確保建筑的施工質(zhì)量[1-5]。

1 大體積混凝土施工技術(shù)要求

混凝土從廣義上來說是由膠凝材料、水、粗集料、細(xì)集料和必要的摻合料、外加劑，按適當(dāng)比例配合，經(jīng)過均勻拌和、密集成型及養(yǎng)護(hù)硬化而成的人造石材。在符合我國現(xiàn)行設(shè)計(jì)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的前提下，對大體積混凝土進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，由于施工技術(shù)難度較高，相關(guān)施工技術(shù)人員必須掌握混凝土的力學(xué)性能和耐久性能，且能結(jié)合大體積混凝土施工特點(diǎn)進(jìn)行系統(tǒng)分析，以確保大體積混凝土的施工質(zhì)量能滿足建筑物的設(shè)計(jì)要求。大體積混凝土施工時(shí)最常出現(xiàn)的質(zhì)量問題是混凝土開裂，開裂問題危害極其嚴(yán)重，它會影響結(jié)構(gòu)的耐久性，降低結(jié)構(gòu)的承載力，影響建筑的使用功能，同時(shí)會危害建筑物的安全性。大體積混凝土施工常選用鋼、木和鋼木混合模板，根據(jù)其溫度特性進(jìn)行具體的模板選擇，為了防止大體積混凝土受外界影響而發(fā)生混凝土開裂破壞，需對新澆筑的大體積混凝土采取保溫措施，以確保大體積混凝土施工的質(zhì)量。因此，大體積混凝土進(jìn)行施工時(shí)需注重其材料的比例配合、專業(yè)技術(shù)人員的選擇、裂縫問題和支護(hù)模板的選擇。

2 大體積混凝土出現(xiàn)質(zhì)量問題的分析

2.1 水化熱分析

大體積混凝土最常見的開裂是由于水泥與水發(fā)生的水化反應(yīng)（水化熱）而導(dǎo)致。水化熱是由于大體積混凝土其厚度遠(yuǎn)大于普通混凝土的厚度，但表面系數(shù)略低，水泥釋放的熱量較多且不易排出，內(nèi)部環(huán)境溫度高于外界環(huán)境溫度，形成較大溫差，因而導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)的開裂，降低大體積混凝土結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度，進(jìn)而影響建筑物的質(zhì)量。

2.2 裂縫分析

大體積混凝土裂縫成因除了水化熱因素，還主要還包括外部約束力作用、外界的溫度影響和混凝土的自縮等因素。外部約束力作用指的是大體積混凝土澆筑時(shí)是整體澆筑，會產(chǎn)生顯著的約束力而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫；外界溫度影響指的是混凝土澆筑后未采取保溫措施和外部環(huán)境發(fā)生急劇性變化，使混凝土內(nèi)部和外部形成溫差而出現(xiàn)裂縫；混凝土的自收縮即是由膠凝材料水化反應(yīng)導(dǎo)致體積縮小，彈性模量迅速增長，使混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫。

2.3 混凝土泌水現(xiàn)象分析

混凝土在運(yùn)輸、泵送、振搗的過程中出現(xiàn)粗骨料下沉，水分上浮的現(xiàn)象稱作混凝土的泌水。混凝土的水灰比越大和外加劑摻量過多都易出現(xiàn)混凝土的泌水現(xiàn)象。混凝土的泌水現(xiàn)象一般出現(xiàn)在大體積混凝土澆筑后2h左右，出現(xiàn)在大體積混凝土施工分層和分段澆筑的位置。混凝土的泌水現(xiàn)象會對混凝土表面及內(nèi)部結(jié)構(gòu)造成嚴(yán)重危害，對混凝土的強(qiáng)度、抗?jié)B性和耐久性產(chǎn)生不利影響。

大體積混凝土施工質(zhì)量控制要點(diǎn)主要以如何解決水化熱、縮減內(nèi)部與外部溫差和減少結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫為中心。對于各種問題的出現(xiàn)，從根源上找出成因，并對應(yīng)采取有效措施解決。

3 大體積混凝土的澆筑、養(yǎng)護(hù)

3.1 大體積混凝土的澆筑方案

大體積混凝土的澆筑方法有整體澆筑和分段澆筑兩種，并根據(jù)具體情況進(jìn)行選擇。一是在澆筑時(shí)根據(jù)澆筑厚度進(jìn)行全面分層，大體積混凝土施工中有多層澆筑層，依據(jù)每層的厚度對其進(jìn)行全面分層，后一層混凝土澆筑必須在前一層混凝土初凝之前完成；二是根據(jù)混凝土澆筑長度進(jìn)行分段分層，適用于混凝土澆筑層厚度不大但其長度較長的情況下。施工過程中需注意合理設(shè)置施工縫，并要求相關(guān)技術(shù)人員采用合理的施工工藝和施工工序，且提前準(zhǔn)備好所需的不同類型的振搗工具，達(dá)到澆筑預(yù)期效果，以確保大體積混凝土施工質(zhì)量。

大體積混凝土澆筑時(shí)每臺泵車只需負(fù)責(zé)被劃分的混凝土澆筑區(qū)域，澆筑時(shí)應(yīng)從低處開始，延長邊方向向另一端進(jìn)行。當(dāng)混凝土供應(yīng)量充足時(shí)，也能多點(diǎn)同時(shí)澆筑，可以避免泵管經(jīng)常沖洗和接長。澆筑分層的間隔時(shí)間要控制在可行范圍之內(nèi)，以避免由于各層澆筑時(shí)間間隔較長，影響各層之間混凝土的凝固間隔時(shí)間，從而影響大體積混凝土的整體澆筑效果。

在大體積混凝土澆筑時(shí)還需做其他的輔助措施：對混凝土的溫度進(jìn)行檢測并記錄數(shù)據(jù)；根據(jù)混凝土的時(shí)效性，必須確保大體積混凝土作業(yè)具備雙電源供電措施；由于大體積混凝土澆筑需大量混凝土，應(yīng)具有應(yīng)急攪拌站的措施，以備不時(shí)之需；為了減小外部約束力對大體積混凝土結(jié)構(gòu)集中應(yīng)力作用，應(yīng)設(shè)置滑動層，可有效避免混凝土裂縫的產(chǎn)生。

此外，在大體積混凝土澆筑遇大風(fēng)天氣時(shí)，作業(yè)面需要采取擋風(fēng)措施，并及時(shí)覆蓋保溫材料；澆筑突發(fā)大雨時(shí)，需在結(jié)構(gòu)合理部位布置施工縫，并及時(shí)終止混凝土澆筑，且對已澆筑但未硬化的混凝土進(jìn)行覆蓋，禁止雨水沖刷混凝土。

施工工藝和設(shè)備選擇時(shí)，根據(jù)以往的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，需提前預(yù)算混凝土完全凝結(jié)所需的時(shí)間。在進(jìn)行大體積混凝土澆筑時(shí)，由于相關(guān)技術(shù)人員施工技術(shù)水平不成熟或其他外界環(huán)境因素而導(dǎo)致各層澆筑時(shí)間差過大，其分層段需按照施工縫進(jìn)行處理。施工縫處理時(shí)應(yīng)在已硬化的混凝土表面，清除表面浮漿、松動的石子及軟混凝土層；混凝土要振搗密實(shí)，使新舊混凝土緊密結(jié)合。

通過長時(shí)間施工現(xiàn)場的考察發(fā)現(xiàn)，目前大體積混凝土澆筑施工技術(shù)效果還未達(dá)到理想化，施工質(zhì)量距理論化仍存在一定差距。當(dāng)前大體積混凝土分層澆筑是施工最常用方法之一，分層澆筑施工工藝和體系逐漸成熟起來，可以同時(shí)有益于振搗操作和增加散熱程度，來提高大體積混凝土的施工質(zhì)量。

3.2 大體積混凝土的養(yǎng)護(hù)方案

大體積混凝土澆筑結(jié)束后，應(yīng)注重混凝土的養(yǎng)護(hù)工作，需對混凝土的溫度進(jìn)行控制，減少內(nèi)層與外層的溫度差，避免混凝土產(chǎn)生溫度裂縫。大體積混凝土由于水化熱的原因，需技術(shù)人員全程進(jìn)行內(nèi)部與外部溫度的數(shù)據(jù)記錄，并根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)進(jìn)行具體分析，對此制定有針對性的養(yǎng)護(hù)工作，來確保混凝土的整體質(zhì)量要求。

大體積混凝土的溫度檢測時(shí)，電阻型溫度計(jì)是最常用的測試工具，操作方便快捷，并易精準(zhǔn)測出測量點(diǎn)的溫度，可以確保所得數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。基于此，更需注重混凝土的后期養(yǎng)護(hù)工作。

大體積混凝土的養(yǎng)護(hù)工作是保證施工質(zhì)量的關(guān)鍵所在，混凝土的養(yǎng)護(hù)即是通過對混凝土的溫度和濕度的控制，使混凝土的剛度滿足設(shè)計(jì)要求，并減少混凝土裂縫的產(chǎn)生。混凝土的養(yǎng)護(hù)主要有保溫保濕覆蓋法、淋水保濕法、噴霧保濕法和電熱保溫法等方法。對于混凝土保溫保濕的養(yǎng)護(hù)應(yīng)派專人負(fù)責(zé)，保濕養(yǎng)護(hù)時(shí)間不得少于14d，保持混凝土的表面濕潤，以減少混凝土結(jié)構(gòu)中的溫度應(yīng)力，保溫覆蓋層的拆除應(yīng)分層逐步進(jìn)行。

4 大體積混凝土的后澆帶施工技術(shù)

后澆帶是指在現(xiàn)澆大體積混凝土結(jié)構(gòu)中，施工期間留存的臨時(shí)變形縫，起到減小沉降變形的作用。大體積混凝土在實(shí)際工程中，由于外界環(huán)境變化和施工技術(shù)不成熟可能會造成混凝土開裂。后澆帶的施工技術(shù)則可以有效解決混凝土的開裂問題，提高混凝土結(jié)構(gòu)的整體性。由于混凝土澆筑施工中會遇到溫度應(yīng)力的作用，因此應(yīng)該從大體積混凝土的施工長度、施工范圍來對大體積混凝土的結(jié)構(gòu)進(jìn)行劃分，并對大體積混凝土中施工縫進(jìn)行施工組合，以減小溫度應(yīng)力差。同時(shí)，在大體積混凝土的后續(xù)施工過程中，通過后澆帶施工技術(shù)將各段混凝土形成一個(gè)整體，提高大體積混凝土結(jié)構(gòu)的整體性和韌性。后澆帶施工方法在消除各部分溫度差異后，可以提升大體積混凝土應(yīng)對溫度變化的能力。在大體積混凝土澆筑40d后，開始進(jìn)行后澆帶施工，應(yīng)提前對接觸面進(jìn)行鑿毛處理，以最大程度保證接觸面清潔、濕潤，避免由于熱脹冷縮現(xiàn)象對后澆帶施工產(chǎn)生影響。

5 結(jié)語

大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工為我國建筑行業(yè)的蓬勃發(fā)展做出了巨大的貢獻(xiàn)，在我國建筑工程質(zhì)量發(fā)揮了重要的作用，是我國現(xiàn)代建筑施工技術(shù)的重要組成部分。大體積混凝土最容易出現(xiàn)的問題是混凝土開裂，嚴(yán)重影響建筑物結(jié)構(gòu)的安全性和使用性，因此，在進(jìn)行大體積混凝土施工時(shí)，應(yīng)對水化熱、裂縫、泌水等質(zhì)量問題進(jìn)行控制，保證澆筑技術(shù)、后澆帶的施工技術(shù)和做好保溫保濕的養(yǎng)護(hù)工作，以確證混凝土的質(zhì)量，提高建筑物的整體性和安全性。