論土木工程中大體積混凝土結構施工技術

閆 旭

（山西四建集團有限公司，山西 太原 030012）

1 大體積混凝土與土木建筑施工概念淺述

大體積混凝土的混凝土斷面厚度在80cm 以上，水化熱會導致混凝土外界溫度和內部最高溫會有最大25℃的溫差。制作大體積混凝土主要有水泥與粗骨料等物質，也需要加入一些摻和劑與外加劑。在確定混凝土相關配合比的設計方案時，應當依據大約80d后期的進度，進行相關工作，并綜合考慮水化熱問題減少水泥用量。大體積混凝土因其施工的復雜性，在實際施工之中，需要以較高施工技術為要求，為施工質量提供保障。若水泥具備很大水化熱特性，則會產生較大形變。在施工條件復雜性也很強，通常都會采用地下現澆的方式。大體積混凝土施工時，除了應當重視控制最小斷面和內外溫度條件的工作，也需要嚴格重視實際平面方面。整體混凝土結構既需要達到厚實方面要求，而且鑒于混凝土體量過大的特征，在對混凝土進行拆模工作時，溫度最大值應當控制在20℃以下。在溫度差問題上，應當在合理范圍內控制表面溫度、中心溫度以及外界氣溫溫度差。

針對大結構混凝土進行養護工作時，主要集中于混凝土澆筑初期，而且在混凝土硬化階段，應當有效控制溫度與濕度兩方面。有效控制溫度濕度，保證能夠在滿足大體積混凝土設計要求的情況下同時控制物理學方面性能要求。混凝土澆筑階段，應當保證水分滿足澆筑要求，但是在實際施工階段，因為溫度等不可控因素，使混凝土水分蒸發，產生延遲或阻礙水泥水化進程，對混凝土質量影響相對較大。在土木施工的實際階段，通常混凝土澆筑之后的后續幾天情況做重點關注與養護，基于此，必須采用適當方式方法進行養護工作。針對大體積混凝土，采用的主要養護手段為蓄水，需要定時定點進行實際監控和操作。另外，如果施工環境過于寒冷，或者寒潮來襲氣溫驟降，則需要對混凝土進行加溫操作，主要需要用骨料或水。加熱骨料溫度需要控制在大約30℃，加熱水溫度需要控制在70℃，整個混凝土的控溫最大值不應大于25℃，如果混凝土達到了初始溫度的標準，則不可以用直接方法解熱，或者存放于暖棚里。另外，應當以控制混凝土濕潤為目標，對混凝土澆水，在振搗與抹平混凝土表面之后，需要第一時間用濕麻袋或草墊對混凝土進行覆蓋，減少混凝土的水分蒸發現象。完成澆筑混凝土操作之后，還需要在大約14d之內維持澆水操作。最后，在澆筑混凝土時，需要盡量在晴天進行，雨天則會對混凝土澆筑質量產生較大負面影響。如果工期要求必須在雨天進行，則應當在防雨準備上做到萬無一失。澆筑厚度方面，應當控制在3m最大值。如果條件允許，應當選擇可以降溫的冷卻水循環設施，在混凝土內部安裝，最大限度提升混凝土澆筑質量。

2 大體積混凝土施工的技術分析

2.1 構造要求

根據大體積混凝土的特點，有效預防混凝土裂縫的產生，首先需要提高大體積混凝土的抗拉強度與控制約束力。在房屋建筑施工過程中，在選取拉力材料時，應著重選取具有一定抗拉強度的材料，如金屬纖維、有機纖維等，并將其合理地添加到房屋建筑施工過程中，最大限度地提高大體積混凝土的抗拉強度。此外為減少裂縫的產生，還需要在溫度上進行嚴格的控制，控制施工的環境溫度，重視溫度應力在實際施工技術中產生的影響。常見的控制溫度應力的方法主要有覆蓋法和蓄水法，這2種方法主要通過降低內部聚集產生的溫度從而維持內外溫度達到平衡狀態，縮小內外溫差，從而減少裂縫的產生。

2.2 材料選配

材料的選配對大體積混凝土施工的影響尤為突出。為避免對施工過程產生不利的影響，在材料選取上應做到水泥質量和骨料的雙重控制。1）水泥質量控制。在基礎工程施工過程中，大體積混凝土常采用中熱或低熱水泥，由此更好地控制混凝土在凝結過程中的溫度。此外，也要嚴格控制水泥用量，或者用粉煤灰來代替一部分的水泥，以達到改變混凝土粘塑性的目的。2）骨料控制。骨料控制主要包括粗骨料控制以及細骨料控制，粗骨料應選擇粒徑5～40mm的石子，保證泥沙含量不大于1%，細骨料則可以選擇中粗砂，保證含泥量不大于2%，以達到提升混凝土整體抗拉強度的目的。3）外加劑。為了更好地降低水泥水熱化的散熱速度，通常會在混凝土中加入一定數量的減水劑，以達到改善混凝土整體性能的目的。此外，工程施工單位必須采取試驗，合理控制混凝土整體配比，根據配料單的要求下料，定期檢查配料情況，并且針對誤差進行必要的糾正。

2.3 混凝土運輸以及澆筑工作

在混凝土實際施工前，必須要做好相應的拌和工作，完成拌和后還要保證混凝土材料運輸時具有即時性，混凝土需要第一時間抵達工程施工現場，避免路上耽誤更多時間，在運輸過程中，還要采取合理措施對混凝土進行相應的保護，同時運輸過程中還需保證混凝土熱量不會出現大量散失，在混凝土抵達到工程施工現場后，要及時地進行澆筑，避免混凝土耽擱時間過長影響其最終質量，澆筑過程中需要選擇合理的方法進行，如果工程的整體建設面積不是很大的情況下，可以采取分層的方式對混凝土進行澆筑，完成首層混凝土澆筑后，需要在混凝土初凝前進行第二次澆筑，之后便采取相同方式，在澆筑中還需要保證混凝土整體質量滿足實際需要。假如工程項目的斜面坡度相對比較平緩，可采取分層澆筑的方式，同時根據其規定流程做好混凝土的澆筑，首先是對下部混凝土進行澆筑，其次便是向上進行澆筑，只有完成全部混凝土澆筑后才可停止。在分層澆筑時，需對現場完成提前分段處理，首先澆筑最底層，保證其整體質量。

2.4 后期養護

大體積混凝土在進行澆筑施工中，分層澆筑是一種應用較為普遍的方法，因此在應用這種澆筑方法時，要對混凝土的凝固時間和凝固程度引起重點關注，在此過程中凝固時間是關鍵點，在后期混凝土表面如果出現變形問題，這樣的情況對混凝土質量存在著一定程度的影響，為保障混凝土能達到質量要求，則需做好相應的振搗，使其表面可更加平整，并且表面水分要做好過濾處理，此時會降低混凝土表面的氣泡和裂縫出現概率。所以對于大體積混凝土來說，養護中需要科學合理地控制時間，通常情況下在澆筑結束10h左右對混凝土進行養護，養護的時間需要持續4周。但是需要引起注意的是，對于一些較為特殊位置而言，在養護中需要適當地延長時間，根據實際情況合理地選擇養護方式，同時養護中需要交給專業看管人員，對于混凝土的遮蓋物而言，需要進行合理選擇，避免混凝土表面受到破壞，養護中工作人員需要重視混凝土濕度，如果混凝土水分不足必須要在第一時間補充，如混凝土表面存在凹凸，此時需要通過專業人員做好及時處理，避免混凝土質量無法滿足實際需要。

3 優化大體積混凝土結構施工技術的措施

3.1 施工準備

為保證混凝土的澆筑質量，施工前應進行詳細的施工技術交底，層層落實到操作和監管調度等相關責任人，并有相應的應急預案。為降低混凝土入模及澆筑溫度，如果混凝土澆筑時間安排在氣溫較低的傍晚，澆筑前對鋼筋、模板表面進行灑水降溫。由于混凝土量大，澆筑時間長，現場設置臨時指揮調度小組，澆筑時專人負責實時與混凝土供應商塔臺聯系，既要保證足夠供應量也要保證供應速度。另外場地也要提前規劃，避免現場交通過于混亂，施工中有混凝土泵送管爆管、停電及嚴劣天氣等不穩定因素，要有預案發生時能及時給予處理。

3.2 采用合理科學的施工技術

優化大體積混凝土結構施工技術，是減少混凝土結構裂縫的有效措施。由于水泥是混凝土的主要原材料之一，其產生的水化熱是導致混凝土結構裂縫的原因之一，因此，合理控制水泥標號、用量，通過充分攪拌散發混凝土內部熱量，是減少水化熱的關鍵。氣溫溫差、濕度變化是產生混凝土裂縫的原因之一，因此，有針對性地控制建筑結構的溫度，避免在大溫差天氣澆筑混凝土，這能夠縮小溫差變化范圍，切實有效地減少混凝土裂縫的產生。另外，在混凝土內部預先埋設水管并通水降溫，也能夠有效地對混凝土內部產生的熱量進行熱交換，減少裂縫的出現。

3.3 提高混凝土的抗裂性能

從混凝土本身出發，在混凝土中加入添加劑，能夠增強混凝土的抗裂性能，控制混凝土的自縮值，增加混凝土的抗拉強度，還可以通過增加配筋的形式提高混凝土的抗裂性能，選擇科學合理的原材料配置比例，也是提高混凝土抗裂性能的有效措施。因此，在大體積混凝土結構施工前，施工技術人員應按照科學的配置比例進行原材料的配比、攪拌，按合理有效的施工工序澆筑混凝土結構，保證大體積混凝土結構的強度滿足工程需求。

4 結語

將大體積混凝土結構應用于土木工程建設中，需要加強管理大體積混凝土施工技術，確保作業人員知識水平達標，做好施工中混凝土配置、澆筑等方面管理工作，定期考察專業人員技術水平，保證其能夠在具體工作中合理完成大體積混凝土施工工作。大體積混凝土施工中通過合理應用該技術可以有效提升建筑工程整體性，有助于推動整個土木建設行業發展與進步。