論土木建筑工程中大體積混凝土結(jié)構(gòu)的施工

謝春安

摘要：在土木建筑工程中，大體積混凝土應(yīng)用已經(jīng)越來越廣泛。在具體的施工中，大體積的混凝土長期處于干燥的狀態(tài)時(shí)，就會(huì)發(fā)生裂縫現(xiàn)象。這對土木建筑工程中的整體施工質(zhì)量帶來非常嚴(yán)重的隱患。所以，加強(qiáng)對土木建筑工程中大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工技術(shù)分析就顯得十分重要。

關(guān)鍵詞：土木建筑工程；大體積混凝土結(jié)構(gòu)

前言

大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工是土木工程施工中的重要內(nèi)容，現(xiàn)階段，在這一施工過程中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)混凝土裂縫等情況，嚴(yán)重影響了土木工程的整體施工質(zhì)量。因此，施工人員需要加強(qiáng)對大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工技術(shù)的研究，合理運(yùn)用相關(guān)技術(shù)，有效預(yù)防、解決這一問題，以保證工程質(zhì)量，提升工程安全性。

1 大體積混凝土結(jié)構(gòu)及其施工技術(shù)的特點(diǎn)

大體積混凝土結(jié)構(gòu)主要特點(diǎn)就是其大體積的特性。此外，大體積混凝土在具體的施工過程中，由于其內(nèi)部的水熱化產(chǎn)生的熱量不能難以排出，但是外部的溫度較低，所以比較容易產(chǎn)生裂縫問題的。并且基于這些特點(diǎn)，大體積混凝土結(jié)構(gòu)在施工技術(shù)上也要尊重這樣的規(guī)律。在澆筑工藝技術(shù)上，大體積混凝土結(jié)構(gòu)需要一次性完成澆筑工程，不可以留下任何的施工縫隙。這一施工特點(diǎn)就要求，在混凝土原材料的配置比例和結(jié)構(gòu)構(gòu)成上要十分的嚴(yán)格。在工程完成后的養(yǎng)護(hù)技術(shù)上，大體積混凝土結(jié)構(gòu)對于養(yǎng)護(hù)工作有很高的要求，需要掌控溫度對大體積混凝土結(jié)構(gòu)的影響。

2 溫度效應(yīng)對混凝土結(jié)構(gòu)會(huì)產(chǎn)生的負(fù)面影響

2.1 降低建筑物的實(shí)際使用功能

大體積混凝土結(jié)構(gòu)基本上都是地下連續(xù)墻等，所以如果出現(xiàn)了裂縫的問題，首要影響實(shí)際使用功能的問題就是地下室會(huì)滲漏的情況。并且一旦出現(xiàn)滲漏的問題，往往比較難維護(hù)和處理。在處理工程中，工序程序復(fù)雜，花費(fèi)的成本比較大，還會(huì)拖延整體法施工進(jìn)度，從而降低了建筑物的實(shí)際使用功能。此外，一旦出現(xiàn)貫穿性的裂縫，那么會(huì)影響到建筑物實(shí)際功能的使用，降低建筑結(jié)構(gòu)的剛度。

2.2 降低建筑物的承載力

由于混凝土收到溫度應(yīng)力的影響，以及貫穿裂縫的導(dǎo)致的建筑結(jié)構(gòu)的剛度降低，都會(huì)在整體上破壞了建筑結(jié)構(gòu)的應(yīng)力分布狀態(tài)，改變了混凝土建筑物的承載力，這個(gè)建筑物帶來了嚴(yán)重的威脅，可能會(huì)出現(xiàn)使局部或整體結(jié)構(gòu)發(fā)生破壞。此外，裂縫的出現(xiàn)，會(huì)使一些具有侵蝕性的物質(zhì)更加容易進(jìn)入混凝土的內(nèi)部結(jié)構(gòu)當(dāng)中，從而破壞一些內(nèi)部結(jié)構(gòu)，比如使鋼筋生銹或腐蝕、使木質(zhì)結(jié)構(gòu)碳化或是膨脹，從而使混凝土的強(qiáng)度降低，嚴(yán)重影響了其耐久性。綜上可以看出，大體積混凝土的裂縫對于整體建筑的影響是多方面的。不論是對建筑整體的使用壽命上來說，還是對混凝土的耐久性或是承載力等等方面都有十分嚴(yán)重的不利的影響。所以，大體積混凝土結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)和具體使用過程當(dāng)中，要加強(qiáng)對溫控控制的設(shè)計(jì)，在施工方面要嚴(yán)格按照施工的具體管理規(guī)定來實(shí)施，以減少裂縫的產(chǎn)生。

3 土木工程中大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工問題成因

3.1 內(nèi)外溫差影響

大量的水化熱會(huì)在水泥水化時(shí)產(chǎn)生，并聚集在混凝土內(nèi)部。這些熱量在內(nèi)部并不容易被排出，因此，往往會(huì)造成大體積混凝土內(nèi)外溫差較大，使內(nèi)部產(chǎn)生較強(qiáng)的拉應(yīng)力，導(dǎo)致裂縫現(xiàn)象的出現(xiàn)。大體積混凝土結(jié)構(gòu)由于結(jié)構(gòu)較為厚實(shí)，在一些施工中，也常存在鋼筋未能深入內(nèi)部的情況，這也使混凝土所承擔(dān)的拉應(yīng)力更大，裂縫現(xiàn)象更為頻繁。

3.2 地基變形影響

地基是土木工程中的重要部分，在大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工完成后，在多種力的作用下，地基經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)變形現(xiàn)象，例如沉降、偏移等，這種現(xiàn)象也對混凝土產(chǎn)生了一定的影響，使其內(nèi)部產(chǎn)生了應(yīng)力。一旦這種應(yīng)力在不斷的積累中超過其抗拉強(qiáng)度，就會(huì)造成混凝土裂縫，甚至斷裂，對工程安全造成了極大威脅。

3.3 自縮性影響

同時(shí)，大體積混凝土中的水灰比、骨料種類等，也對其自縮性有一定的影響，需要施工人員在實(shí)際施工過程中，充分考慮混凝土這一特點(diǎn)，并采取相應(yīng)措施，避免裂縫現(xiàn)象。

3.4 外部溫度變化影響

大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工中，經(jīng)常會(huì)存在外部溫度的大幅度的變化，例如冷空氣來襲、暴雨等天氣產(chǎn)生的氣溫驟降，或是太陽暴曬造成的局部溫度升高等。導(dǎo)致混凝土內(nèi)外部溫度形成階梯狀，并在內(nèi)部產(chǎn)生一定的應(yīng)力，導(dǎo)致混凝土產(chǎn)生溫度裂縫。

3.5 約束力影響

地基對大體積混凝土具有較強(qiáng)的外部約束力，這也是造成大體積混凝土裂縫的重要原因之一。而由于溫度效應(yīng)所產(chǎn)生內(nèi)部約束力，同樣會(huì)導(dǎo)致這一現(xiàn)象，還需要施工人員采用設(shè)置滑動(dòng)層、蓄水法等方式，降低內(nèi)外部約束力，減少裂縫情況。

3.6 技術(shù)水平影響

大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工需要施工人員具備較高的專業(yè)素養(yǎng)和技術(shù)水平，并在施工過程中，能夠嚴(yán)格遵循相應(yīng)制度規(guī)范，采用嚴(yán)謹(jǐn)、熟練的工藝技術(shù)進(jìn)行操作。一旦出現(xiàn)施工人員技術(shù)水平不足的情況，就極易出現(xiàn)操作不規(guī)范、操作中存在遺漏，為工程埋下巨大的質(zhì)量安全隱患，并造成混凝土結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，產(chǎn)生裂縫。

4 土木工程中大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工技術(shù)的科學(xué)運(yùn)用

4.1 施工設(shè)計(jì)技術(shù)的科學(xué)運(yùn)用

施工設(shè)計(jì)是大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工的前提，因此，相關(guān)人員應(yīng)保證施工設(shè)計(jì)的科學(xué)性、合理性。在進(jìn)行施工設(shè)計(jì)時(shí)，必須充分考慮工程所處環(huán)境和當(dāng)?shù)貧夂?，以對混凝土進(jìn)行合理配比，設(shè)置合理的溫度鋼筋位置和鋼筋保護(hù)層。同時(shí)，按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，對混凝土形狀進(jìn)行明確規(guī)定，盡量擴(kuò)大散熱范圍，提升混凝土的散熱速度，降低內(nèi)部溫度和溫度應(yīng)力。并在設(shè)計(jì)中對二次澆注環(huán)節(jié)進(jìn)行規(guī)定，要求施工人員加入聚丙烯纖維網(wǎng)等材料，以提升其抗拉性能，降低出現(xiàn)裂縫的可能性。

4.2 溫度應(yīng)力控制技術(shù)的科學(xué)運(yùn)用

水泥水化熱是大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工中，引起溫度應(yīng)力的重要原因之一，因此，應(yīng)首先對這一問題進(jìn)行處理。在大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工中，盡量減少水泥的用量，施工人員可以根據(jù)實(shí)際施工要求，適當(dāng)添加其他材料予以代替，以保證混凝土強(qiáng)度。同時(shí)，也可以添加減水劑或是采用科學(xué)的攪拌技術(shù)，減少混凝土內(nèi)部的水分，使其熱量得以有效發(fā)散，減少溫度應(yīng)力。另外，大壩水泥等低熱水泥也是大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工的合理選擇。氣溫對大體積混凝土澆筑環(huán)節(jié)有一定影響，較高的溫度會(huì)造成混凝土澆注溫度增高，并在內(nèi)部產(chǎn)生相應(yīng)的溫度應(yīng)力，因此，施工人員應(yīng)在高溫天氣避免進(jìn)行混凝土澆筑工作，或是采用冷卻手段降低其溫度，避免裂縫的形成。若是混凝土溫度過高，必須采用強(qiáng)制手段降溫，則需要施工人員提前預(yù)埋水管，通過冷水流通使其內(nèi)部溫度快速降低。

4.3 抗裂性能提升技術(shù)的科學(xué)運(yùn)用

施工人員在大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工過程中，也可以利用多種技術(shù)方法提升混凝土抗裂性能，減少混凝土裂縫現(xiàn)象。施工人員在進(jìn)行混凝土配比時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格遵照技術(shù)相關(guān)要求，選取適宜的材料，通過多次的試驗(yàn)選擇最符合要求的配比方式，以保證混凝土強(qiáng)度等符合工程要求。同時(shí)，施工人員應(yīng)充分注重混凝土攪拌工作，保證攪拌質(zhì)量，以便出現(xiàn)離析情況。

在混凝土中，施工人員可以添加適量的配筋，這種材料間距、直徑都相對較小，將其添加到中間位置，能夠有效提升混凝土的抗裂性能，掌控其薄弱部分。在規(guī)定范圍內(nèi)，添加適當(dāng)?shù)奶砑觿┮材軌驅(qū)炷恋淖钥s性進(jìn)行控制，保證其熱脹冷縮范圍始終處于合理值之內(nèi)，因此，施工人員可以通過外加劑實(shí)驗(yàn)，對外加劑的使用效果和應(yīng)用范圍進(jìn)行明確，并通過對其的運(yùn)用，提升混凝土抗裂性。例如技術(shù)人員進(jìn)行混凝土膨脹率實(shí)驗(yàn)，通過各種外加劑對膨脹率的控制效果，合理選擇應(yīng)用，減少裂縫現(xiàn)象。

4.4 約束力控制技術(shù)的科學(xué)運(yùn)用

在外部約束力的解決中，施工人員可以采用設(shè)置滑動(dòng)層的方法予以解決。即在大體積混凝土與地基之間設(shè)置砂墊層或是瀝青氈層。以保證混凝土的靈活性，降低約束力，減少裂縫現(xiàn)象。內(nèi)部約束力的產(chǎn)生主要是由于混凝土內(nèi)部溫度應(yīng)力，因此，施工人員需要利用暖棚法、蓄水法等方式，降低混凝土溫度，縮小內(nèi)外部溫差，減少應(yīng)力，從而避免裂縫現(xiàn)象。

4.5 施工過程控制技術(shù)的科學(xué)運(yùn)用

在實(shí)際施工中，相關(guān)人員需要及時(shí)了解施工現(xiàn)場情況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并解決存在的問題。例如要求試驗(yàn)人員在澆筑環(huán)節(jié)，及時(shí)跟蹤坍落度和和易性變化。并根據(jù)測量數(shù)據(jù)及時(shí)處理。

5 結(jié)語

在現(xiàn)代的土木工程建筑中，大體積混凝土結(jié)構(gòu)的使用越來越廣泛。所以，大體積混凝土結(jié)構(gòu)在具體的施工過程當(dāng)中，需要嚴(yán)格地按照施工方案與標(biāo)準(zhǔn)來進(jìn)行，并且積極展開對施工人員的培訓(xùn)和檢測，以便有效地解決裂縫問題，提高大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工技術(shù)和質(zhì)量。