探討大體積砼無縫施工技術(shù)在建筑施工中的應(yīng)用

劉曉波

摘要：隨著建筑業(yè)的飛速發(fā)展，大體積混凝土已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于橋梁和高層建筑的施工中，而大體積混凝土結(jié)構(gòu)在使用中經(jīng)常會出現(xiàn)裂縫，主要是受到混凝土本身質(zhì)量與結(jié)構(gòu)安全、工程造價(jià)等多方面因素的影響。本文是筆者的一點(diǎn)個人淺見：首先對大體積混凝土進(jìn)行概述，指出導(dǎo)致大體積混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫的原因，然后分析了整個無縫施工方案中的設(shè)計(jì)原理，并對建筑施工中的技術(shù)控制措施和裂縫的防治措施進(jìn)行了改良，希望對大體積砼無縫施工技術(shù)的應(yīng)用，提供可供參考的理論和實(shí)踐基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：大體積混凝土；無縫施工；建筑施工應(yīng)用

中圖分類號：TU74 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

我國建筑業(yè)在帶動相關(guān)行業(yè)發(fā)展的同時(shí)，其在不斷引進(jìn)應(yīng)用新技術(shù)的過程中，也面臨著諸多新的問題。尤其在高層樓房基礎(chǔ)、大型設(shè)備基礎(chǔ)、水利大壩等的現(xiàn)代建筑中，經(jīng)常會涉及到大體積混凝土施工，受到其本身的特性的影響，在一些特殊的施工條件下會出現(xiàn)裂縫，進(jìn)而影響結(jié)構(gòu)安全和正常使用?；炷潦┕さ淖钔怀鎏攸c(diǎn)就是體積大：在通常的建筑施工中，混凝土澆注量一般不小于100平方米；長、寬、高任意一邊都要大于1米。尤其是在大體積混凝土水泥水化過程中，熱釋放比較集中，內(nèi)部溫度急速上升，與外部的溫差形成較大的差距而出現(xiàn)裂縫。除此之外，導(dǎo)致大體積混凝土出現(xiàn)裂縫的原因還有其他方面，所以必須從根本上進(jìn)行分析并加以解決，才能確保工程施工的質(zhì)量。

一、大體積混凝土結(jié)構(gòu)裂縫及產(chǎn)生原因? 1大體積混凝土結(jié)構(gòu)裂縫概況

混凝土結(jié)構(gòu)在建設(shè)和使用過程中，經(jīng)常會出現(xiàn)不同程度、不同形式的裂縫，尤其是大體積混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫的現(xiàn)象更普遍。在全國調(diào)查的高層建筑地下結(jié)構(gòu)中，底板出現(xiàn)裂縫的現(xiàn)象占調(diào)查總數(shù)的20％左右，房屋的外墻混凝土出現(xiàn)裂縫的現(xiàn)象占調(diào)查總數(shù)的80％左右。因此，混凝土結(jié)構(gòu)的裂縫是建筑工程中一個很難突破的技術(shù)難題。在大體積混凝土工程施中，嚴(yán)格控制混凝土澆筑塊體的升降溫和內(nèi)外溫差值，是施工中有效防止混凝土出現(xiàn)有害的溫度裂縫(包括混凝土收縮)的技術(shù)關(guān)鍵。? 2.大體積混凝土結(jié)構(gòu)裂縫產(chǎn)生的原因

大體積混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的發(fā)生是主要有以下幾種原因：①因?yàn)橥庠诘暮奢d量過重引發(fā)了墻體結(jié)構(gòu)的變化，從而產(chǎn)生了結(jié)構(gòu)型裂縫；②由溫度應(yīng)力和混凝土的收縮引起的材料型裂縫；③混凝土內(nèi)==內(nèi)部水分不斷蒸發(fā)，不同部分的蒸發(fā)程度各異，導(dǎo)致變形而產(chǎn)生的干縮型裂縫；④受混凝土受外部條件的影響，表面水分損失過快，內(nèi)部濕度變化不大，表面出現(xiàn)干縮導(dǎo)致整體結(jié)構(gòu)變形而產(chǎn)生了拉力干縮型裂縫。其中，干縮裂縫多以混凝土結(jié)構(gòu)表面的平行線狀或網(wǎng)狀淺細(xì)裂縫的形式出現(xiàn)，寬度一般在0.05——0.2mm之間，大體積混凝土中多發(fā)于平面部位，較薄的梁板中多沿其短向分布。引發(fā)混凝土干縮的主要原因在于：混凝土的水灰比、水泥的成分、水泥的用量、集料的性質(zhì)和用量、外加劑的用量等不合乎施工規(guī)范。? 二、無縫施工方案設(shè)計(jì)? 1.設(shè)計(jì)機(jī)理? 根據(jù)GBJ 119288 混凝土外加劑應(yīng)用技術(shù)規(guī)范的規(guī)定，產(chǎn)生0.2至0.7MPa以下自應(yīng)力混凝土為補(bǔ)償收縮混凝土。為了測出真實(shí)膨脹率，選取摻加ZY膨脹劑的補(bǔ)償收縮混凝土為基本的試驗(yàn)素材，以加強(qiáng)帶取代后澆帶連續(xù)澆筑超長混凝土結(jié)構(gòu)。根據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)無縫設(shè)計(jì)的要求，將廣場的底板進(jìn)行分塊：后澆帶將整個底板分成4塊，形成4個澆筑單元，塊中又設(shè)有膨脹加強(qiáng)帶，將其再分成4塊，整個底板分成了16塊。底板的分塊確定后，墻板與頂板與底板相同的部位留設(shè)后澆帶及加強(qiáng)帶，其留設(shè)的方法與底板相同。膨脹加強(qiáng)帶寬2米，邊緣每側(cè)設(shè)密孔鐵絲網(wǎng)用鋼筋加固，防止加強(qiáng)帶外混凝土流入加強(qiáng)帶內(nèi)?；炷翝仓r(shí)先澆帶外混凝土，澆到加強(qiáng)帶時(shí)改用摻量ZY膨脹劑混凝土施工。因?yàn)榕蛎涀饔脮箯?qiáng)度降低，所以要相應(yīng)的提高膨脹加強(qiáng)帶的混凝土強(qiáng)度等級，同時(shí)膨脹劑用量增多，該方法能為現(xiàn)實(shí)施工提供可靠依據(jù)，在循環(huán)施工中達(dá)到超長無縫結(jié)構(gòu)的目的。

2.配合比的設(shè)計(jì)

混凝土材料的選擇注意事項(xiàng)：第一，采用金山水泥廠生產(chǎn)的42.5Mpa普通硅酸鹽水泥；第二，選用長江中砂，細(xì)度模數(shù)Mx = 2.6～2.8，表現(xiàn)密度2.64克/立方厘米，松散密度1410千克/立方米，緊密密度1550千克/立方米，含泥量≤3%；第三，選用湖州石子，粒徑為5～31.5mm 連續(xù)級配，壓碎指標(biāo)8%～9.8%，含泥量≤3%；第四，膨脹劑:北京中巖特材公司生產(chǎn)的ZY膨脹劑；第五，減水劑：選用中成電廠的Ⅱ級粉煤灰。三、施工技術(shù)及裂縫防治措施? 1.混凝土配合比的技術(shù)措施

建筑施工中，混凝土配合比要根據(jù)設(shè)計(jì)階段進(jìn)行調(diào)整，為了有效避免裂縫的出現(xiàn)，在對混凝土進(jìn)行配比時(shí)，應(yīng)遵循的總原則就是“選擇優(yōu)化配合比，骨料要選良好級配的，砂石質(zhì)量要有保證，水灰比要降低，降低水泥用量。” 通過控制混凝土溫度來保持其施工中的超強(qiáng)拉應(yīng)力。一般的配比標(biāo)準(zhǔn)為：10.40mm連續(xù)級配碎石，細(xì)度模數(shù)2.80-3.00的中砂，砂（除海砂）、石中無任何有機(jī)雜質(zhì)，且其含泥量不得高于1％。因外加劑中糖鈣對提高混凝土的和易性有較大影響，能使用水量降低到80％左右，水灰比可控制在0.55以下，初凝延長到5h左右。因此，在配比中可按設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)加適量外加劑（如防水劑、膨脹劑、減水劑、緩凝劑等）。

2、施工工藝控制措施? 大面積混凝土一般都需要機(jī)械泵送的方式完成，為了更好的適應(yīng)這種施工工藝，并減少混凝土輸送過程中的管道及銜接問題，應(yīng)采用自然流淌的方法使之形成坡度，提高泵送效率。與此同時(shí)還要在每個澆筑帶的前后布置兩道振動器，確保下部混凝土的密實(shí)度，及較高位置上混凝土的質(zhì)量。為了閉合混凝土出現(xiàn)收水裂縫，在混凝土澆筑完成與初凝前這段時(shí)間內(nèi)，還要用鐵滾筒碾壓密實(shí)。

3、混凝土溫度及入模溫度控制措施? 大體積混凝土的最佳施工季節(jié)是春秋季節(jié)，能保證入模溫度不超出規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，如果工程施工正值夏季，應(yīng)做到混凝土不接受太陽直接性的暴曬，在溫度得到控制之后再入模，對剛?cè)雸龅乃槭⑺嗪妥詠硭纫惨扇∮行У慕禍卮胧?，確保施工質(zhì)量的過關(guān)。為了有效的預(yù)防裂縫的出現(xiàn)，在混凝土施工中，要實(shí)事對混凝土的內(nèi)部溫度和表面溫度進(jìn)行監(jiān)控，具體方法可在承臺內(nèi)埋沒若干個測溫點(diǎn)，并設(shè)定中心位置點(diǎn)，需要注意的是，在對混凝土表面溫度進(jìn)行測量時(shí)，測溫管應(yīng)保持露出其表面100mm，用100的紅色水銀溫度計(jì)最佳，此間需根據(jù)不同的測溫點(diǎn)設(shè)定具體的間隔測量時(shí)間，直至其溫度穩(wěn)定。4、改進(jìn)施工與技術(shù)管理措施? 在施工環(huán)節(jié)中，加強(qiáng)對原材料的檢測和施工方案的技術(shù)交底測量時(shí)做好詳細(xì)的筆記，施工中加強(qiáng)插筋位置的振搗、抹壓、養(yǎng)護(hù)工作，提高混凝土抗拉強(qiáng)度，采取有力措施嚴(yán)控初期裂縫和冷縫的出現(xiàn)，對特殊的施工面進(jìn)行科學(xué)預(yù)測，重置施工方案并及時(shí)對原有施工技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)調(diào)整。?5、混凝土及澆筑后的養(yǎng)護(hù)措施? 在房屋建筑中，屋底板、墻板、頂板采用的都是摻加ZY膨脹劑的混凝土?；炷翝仓瓿珊蟊M快回填土，混凝土抹壓后在能承受人體重力的前提下，及時(shí)進(jìn)行鋪蓋澆水保濕處理，在三四個小時(shí)候再對底板與頂板筑堰進(jìn)行蓄水養(yǎng)護(hù)法，這一過程不能少于14天的時(shí)間，墻板側(cè)模的拆除也要在7天以上，這種養(yǎng)護(hù)方法尤其適合超厚大體積混凝土施工，已成功應(yīng)用于地下室施工的超長無縫結(jié)構(gòu)中。

四、結(jié)束語? 總之，在大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工中，混凝土裂縫的控制是一個很重要的課題。近年來大體積混凝土采用無縫施工技術(shù)在多個工程施工中都有的新的突破式嘗試，施工過程中也嚴(yán)格按照制定的施工方案和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，在所有已建或在建工程尚未出現(xiàn)裂縫問題，其技術(shù)應(yīng)用成果取得了較大的進(jìn)展和突破。但作為一項(xiàng)新的技術(shù)措施還需要根據(jù)市場變化和需求，不斷進(jìn)行的探索、豐富。為了確保這一目標(biāo)，我們需要在施工環(huán)節(jié)上下足工夫，嚴(yán)格施工過程的管理，只有這樣才能確保整個工程的施工質(zhì)量。

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