土木建筑工程中大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工技術(shù)探討

■祖 華 ■山西煤炭進(jìn)出口集團(tuán)有限公司，山西 太原 030006

由于社會以及科技的快速發(fā)展，大體積混凝土施工質(zhì)量的有效管控作為我國土木建筑工程施工管理中的重要一環(huán)，其主要的目標(biāo)就是在于提升土木建筑工程施工的安全性和經(jīng)濟(jì)性。但是在我國土木建筑工程大體積混凝土施工質(zhì)量的有效管控過程中還存在很多的問題，無論是管理體制方面還是在具體的實(shí)施過程中，都存在很多的不足之處，所以我們需要加強(qiáng)土木建筑工程大體積混凝土施工質(zhì)量的有效管控工作，保證各個(gè)環(huán)節(jié)都能夠做到科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)、合理，從而使得土木建筑工程大體積混凝土施工質(zhì)量的有效管控能夠得到最大程度的保障。通過對土木建筑工程大體積混凝土施工質(zhì)量的有效管控和科學(xué)管理，能夠促進(jìn)投資成本在工程項(xiàng)目的質(zhì)量安全和環(huán)保節(jié)能等方面進(jìn)行合理而均衡的分配，并進(jìn)一步推動我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)以及城市化步伐的加快。

1 土木建筑工程大體積混凝土裂縫的相關(guān)概述

因?yàn)樵斐苫炷廉a(chǎn)生裂縫的原因很龐雜，而且由于混凝土這種材料的不均勻和較容易分散的特性，構(gòu)件上裂縫的出現(xiàn)和延展具有隨意性，產(chǎn)生裂縫的情形各不相同加大了分析、認(rèn)識它的難度。

照粘結(jié)—滑移理論推導(dǎo)，光圓鋼筋及變形鋼筋的平均粘結(jié)強(qiáng)度是混凝土的5.5倍，這樣的結(jié)果會對裂縫的產(chǎn)生造成重大影響。此理論假設(shè)構(gòu)件表面與鋼筋周圍的裂縫寬度上相同，但此假設(shè)和由其推導(dǎo)出的結(jié)論對比工程的實(shí)際情況大不相同。不管是無滑移法還是粘結(jié)一滑移法都部分顯示了混凝土受拉時(shí)裂縫形成的原理，然而它們都并不完善，應(yīng)當(dāng)將這兩種方法有機(jī)結(jié)合到一起開展研究，在探究構(gòu)件表面與鋼筋間距C對裂縫寬度影響的同時(shí)，也應(yīng)重新考量鋼筋界面上裂縫寬度為零的假定。鋼筋的間距、直徑以及與混凝土之間的粘著狀況決定其約束作用，現(xiàn)實(shí)中許多的裂縫現(xiàn)象都可以通過這一原理得到分析和解釋。

2 土木建筑工程大體積混凝土裂縫的分析和防治

2．1 土木建筑工程大體積混凝土裂縫在設(shè)計(jì)方面的成因及其控制措施

2．1.1 土木建筑工程大體積混凝土裂縫在設(shè)計(jì)方面的成因

(1)若想降低含鋼量，一般使用塑性理論計(jì)算現(xiàn)澆板。當(dāng)溫度過高時(shí)，混凝土底板收縮變形產(chǎn)生拉應(yīng)力，板面拉應(yīng)力越大，板面裂縫越大。所以，建議采用彈性理論計(jì)算上部結(jié)構(gòu)嵌固頂板及屋面板受溫度應(yīng)力較大的建筑物。

(2)異形板設(shè)計(jì)中某些情況下與實(shí)際荷載的分布有較大不同，尤其溫度過高時(shí)，板的陰角處容易收縮變形，45度角斜裂縫容易在此時(shí)產(chǎn)生。因此，如果設(shè)計(jì)時(shí)不另外配構(gòu)造加強(qiáng)筋，而是按照軟件計(jì)算的數(shù)據(jù)配筋，板面可能會在陰角處產(chǎn)生裂縫。

(3)梁的高度大大超過板的厚度，全截面受溫度影響發(fā)生變化，因?yàn)榱旱慕孛娓撸运臏囟茸兓劝迓?，梁與板的變形也各有不同，溫度應(yīng)力的差異，導(dǎo)致在板中產(chǎn)生拉應(yīng)力;此外因?yàn)榘宓谋砻娣e大于梁，其混凝土的干縮也相應(yīng)較快，由此造成的變形差異使板遭受收縮應(yīng)力。由于混凝土底板的豎向強(qiáng)約束構(gòu)件比梁對底板的邊界約束力更強(qiáng)，也更容易在底板收縮時(shí)導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生。

2．1.2 土木建筑工程大體積混凝土裂縫在設(shè)計(jì)方面的控制措施

因?yàn)樵O(shè)計(jì)因素的緣故會造成混凝土底板上產(chǎn)生裂縫，要想有效防控此情形可以采用下列措施，這些方法都是從工程實(shí)踐積累的經(jīng)驗(yàn)中獲得的，經(jīng)過了大量的試驗(yàn)數(shù)據(jù)的檢驗(yàn)。

(1)按照較為普遍的施工方法容易造成混凝土底板板帶周圍產(chǎn)生裂縫，針對這種情況，可以把鋼筋設(shè)置在混凝土底板的轉(zhuǎn)角位置分布，并在房屋單元板帶四周陽角處板采用雙層雙向鋼筋的方法配筋，兩個(gè)方向的鋼筋可以產(chǎn)生合力，能夠有效地預(yù)防產(chǎn)生45度角斜裂縫。否則溫度分布不均勻，造成局部應(yīng)力集中，導(dǎo)致收縮裂縫的產(chǎn)生。

(2)底板的內(nèi)部和外部約束對混凝土收縮的大小有顯著影響，而底板的分縫間距決定著約束的大小。要想減少收縮和溫度裂縫的產(chǎn)生，減輕約束大小帶來的影響，利用變形縫把建筑物切割分離成一個(gè)個(gè)小變形單元不失為有效的方法。

(3)如果屋面雙向板負(fù)筋的配筋是分離式，那么在面板沒有負(fù)筋的區(qū)域應(yīng)當(dāng)配置直徑200mm的負(fù)筋搭接和雙向鋼筋網(wǎng)，雙層雙向配筋是最佳方法，就是說負(fù)筋同時(shí)把配置拉通。

(4)針對屋長超過40米的房屋和建筑，應(yīng)當(dāng)盡量在建筑物中部建立后澆帶，從而減輕混凝土溫度應(yīng)力及收縮應(yīng)力造成的不良反應(yīng)。同時(shí)，在混凝土中加入微膨脹劑、抗裂劑HEA和UEA也是預(yù)防混凝土屋面板和底板產(chǎn)生裂縫的重要辦法。

2．2 土木建筑工程大體積混凝土裂縫在施工方面的成因及其控制措施

2．2.1 土木建筑工程大體積混凝土裂縫在施工方面的成因

(1)如果說預(yù)埋管道直徑相對較小，房間面積受到一定限制，管道方向和混凝收縮垂直水平方向不同，那么混凝土出現(xiàn)裂縫幾率就會大大降低，反之如果預(yù)埋管道直徑過大，房間面積很大，管道走向和線路垂直于混凝土收縮方向，那么混凝土就很容易出現(xiàn)裂縫。

(2)混凝土開裂有很大一部分原因是養(yǎng)護(hù)不當(dāng)，不合理養(yǎng)護(hù)會造成混凝土膠結(jié)能力降低，還有可能導(dǎo)致混凝土中水分蒸發(fā)過快，這樣就會造成混凝土過早的出現(xiàn)收縮，混凝土強(qiáng)度降低，達(dá)不到之前設(shè)計(jì)的荷載能力，出現(xiàn)開裂情況。

2．2.2 土木建筑工程大體積混凝土裂縫在施工方面的控制措施

(1)為了避免工程完成后出現(xiàn)混凝土開裂情況，可以采取以下措施：1．預(yù)埋管線直徑不應(yīng)大于板厚的1/3，對于較粗的管線或多根線管的集中處，應(yīng)在底板內(nèi)的PVC電線套管處上下部位均加鋪間距為200mm的鋼絲網(wǎng)片作為補(bǔ)強(qiáng)措施。

(2)混凝土剛筑好之后立即進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，可以使用蓄水養(yǎng)護(hù)方法?；炷翝仓瓿珊蟮膬商靸?nèi)，要保持混凝土處于潮濕環(huán)境中;如果說混凝土澆筑面積大，那么還需要借助相關(guān)養(yǎng)護(hù)劑進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。

3 結(jié)束語

綜上所述，大體積混凝土裂縫防治是土木建筑工程施工管理中非常關(guān)鍵的一個(gè)環(huán)節(jié)，在土木建筑工程大體積混凝土裂縫防治的施工管理中需要進(jìn)行全面考慮才具備科學(xué)性，不僅需要對大體積混凝土施工各個(gè)階段的各方面進(jìn)行控制，還需要考慮各種錯綜復(fù)雜的特殊情況對施工的影響。作為優(yōu)秀的工程技術(shù)人員，就應(yīng)該對其中的各種影響因素進(jìn)行充分的了解，在進(jìn)行具體的工程施工管理時(shí)，將相關(guān)理論和項(xiàng)目具體狀況有機(jī)結(jié)合，從而有效地控制工程的施工質(zhì)量與施工安全。由此可見，對土木建筑工程大體積混凝土裂縫防治的施工中存在問題的原因及其對策進(jìn)行研究，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

［1］譚侃．徐建軍．簡述建筑施工中混凝土裂縫產(chǎn)生的原因與預(yù)防措施［J］．民營科技．2011(01)．

［2］混凝土質(zhì)量專業(yè)委員會．高強(qiáng)與高性能混凝土專業(yè)委員會．鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)裂縫控制指南［M］．北京：化學(xué)工業(yè)出版社．2004．