大體積混凝土結(jié)構(gòu)的施工特點探析

王燕燕

（中鐵二十局集團第四工程有限公司，山東 青島 266100）

1 引言

隨著現(xiàn)代化進程的不斷加快，建筑工程建設(shè)也越來越朝著大體積、大規(guī)模方向發(fā)展，不僅如此，建筑工程結(jié)構(gòu)以及施工工藝也日趨復(fù)雜，在這一背景下，大體積混凝土技術(shù)出現(xiàn)并得到了充分發(fā)展。但是，在大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工過程中，由于受諸多因素的影響，使得其不可避免地存在一些質(zhì)量問題。只有結(jié)合大體積混凝土結(jié)構(gòu)的施工特點，采取相應(yīng)的措施，科學(xué)合理地應(yīng)用大體積混凝土施工技術(shù)，才能真正意義上實現(xiàn)大體積混凝土技術(shù)施工的高效運用與發(fā)展。

2 大體積混凝土結(jié)構(gòu)概述

所謂的大體積混凝土結(jié)構(gòu)，顧名思義，指的就是最小斷面尺寸大于1m，在實際的施工過程中必須要采取相應(yīng)的施工技術(shù)措施的一種新型的混凝土結(jié)構(gòu)。其主要適用于大型的體育館、大型商場以及大規(guī)模建筑群，隨著城市現(xiàn)代化進程的不斷加快，大型建筑的建設(shè)規(guī)模也越來越大，也正因為如此，大體積混凝土相關(guān)技術(shù)也被廣泛應(yīng)用到實際的建設(shè)過程當中。

3 大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工特點

對于大體積混凝土而言，相比于普通混凝土，其主要施工特點如下：首先，大體積混凝土由于體積相對較大，對于施工技術(shù)的標準要求也相對較高，如對于一些高層大體積建筑在施工過程中不能預(yù)設(shè)施工縫；其次，大體積混凝土結(jié)構(gòu)還具有結(jié)構(gòu)厚、鋼筋密、混凝土數(shù)量較多、體積大等結(jié)構(gòu)特點[1]；最后，大體積混凝土結(jié)構(gòu)相比于普通混凝土，很容易出現(xiàn)混凝土開裂現(xiàn)象，導(dǎo)致這種現(xiàn)象存在的主要原因就是大體積混凝土自身體積較大，在實際的施工過程中，混凝土內(nèi)部的熱量不容易散發(fā)出來，這樣就極易導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部和外部之間的溫差較大，這樣一來，就極易導(dǎo)致混凝土開裂現(xiàn)象。

4 大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工存在的問題及其產(chǎn)生原因

盡管現(xiàn)階段大體積混凝土結(jié)構(gòu)的相關(guān)技術(shù)已經(jīng)得到了較大發(fā)展，但是在實際的應(yīng)用過程中，依然存在著較多問題，其中最為突出的問題就是大體積混凝土結(jié)構(gòu)裂縫存在，導(dǎo)致這一問題的原因主要有以下幾點。

4.1 水泥水化熱導(dǎo)致裂縫產(chǎn)生

一般來說，水泥在整個水化過程中，往往會產(chǎn)生一定的熱量，但是大體積混凝土由于自身結(jié)構(gòu)斷面比較厚且表面系數(shù)相對較小，相比于普通混凝土結(jié)構(gòu)，水泥水化產(chǎn)生的熱量就很難真正擴散出來，這樣就使得大體積混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部溫度與外界會形成一個溫差，進而導(dǎo)致裂縫發(fā)生，并且，溫差越大，裂縫程度越大。這也是導(dǎo)致大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工過程中出現(xiàn)裂縫的最為主要的一個原因。

4.2 外界溫度變化較大

對于大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工，施工持續(xù)較長時間，外部環(huán)境溫度也會發(fā)生一定變化，這就使大體積混凝土在澆筑過程中面對的環(huán)境溫度變化非常大。如果外界環(huán)境出現(xiàn)氣溫驟降時，混凝土內(nèi)部與外部就會形成較大的溫差，從而使裂縫產(chǎn)生機率大大增加。

4.3 混凝土材料內(nèi)部因素

在大體積混凝土施工過程中，除了必要提供給水泥硬化的20%的水分外，其他的水分都需要蒸發(fā)出去，若蒸發(fā)的水分大于應(yīng)當蒸發(fā)的水分，就極易導(dǎo)致混凝土收縮現(xiàn)象的發(fā)生，并在外部應(yīng)力作用下出現(xiàn)裂縫。此外，混凝土材料本身特性、摻和物、水灰比以及骨料含量也會對混凝土收縮值產(chǎn)生一定的影響。

4.4 地基對于大體積混凝土的約束

現(xiàn)階段，我國大體積混凝土建筑施工工藝大多是以整體澆筑為主，盡管這種施工工藝可以在較大程度上保證施工的完整性，但也同樣會受到地基約束力的影響。在這種地基約束力的影響下，也極易導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的產(chǎn)生。

5 大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工技術(shù)的應(yīng)用策略分析

5.1 做好混凝土配合比設(shè)計工作

要想真正意義上結(jié)合大體積混凝土結(jié)構(gòu)的施工特點，更好地對大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工技術(shù)進行探索應(yīng)用，其中非常重要的一個策略就是做好混凝土的配合比工作。大體積混凝土配合比設(shè)計除應(yīng)符合工程設(shè)計所規(guī)定的強度等級、耐久性、抗?jié)B性、體積穩(wěn)定性等要求外，還應(yīng)符合大體積混凝土施工工藝特性的要求，并應(yīng)符合材料、降低混凝土絕熱溫升值的要求。大體積混凝土在制備前應(yīng)進行常規(guī)配合比試驗，并應(yīng)進行水化熱、泌水率、可泵性等大體積混凝土控制裂縫所需的技術(shù)參數(shù)的實驗；在確定配合比時，根據(jù)混凝土的絕熱升溫、溫控施工方案的要求等，提出混凝土制備時粗細骨料和拌和用水及入模溫度的技術(shù)措施。除此之外，施工過程中還可以通過加入適當?shù)膹?fù)合型膨脹劑來對配合比進行合理掌控。

5.2 提升混凝土的運輸與澆筑質(zhì)量

大體積混凝土的制備和運輸，除應(yīng)符合設(shè)計混凝土強度等級的要求外，還應(yīng)根據(jù)預(yù)拌混凝土供應(yīng)運輸距離、運輸設(shè)備、供應(yīng)能力、材料批次、環(huán)境溫度等調(diào)節(jié)預(yù)拌混凝土的有關(guān)參數(shù)?；炷涟韬衔锏倪\輸應(yīng)采用混凝土攪拌運輸車，運輸車應(yīng)具有防風、防曬、防雨和防寒設(shè)施。待混凝土進入施工現(xiàn)場后，現(xiàn)場施工人員應(yīng)嚴格按照相應(yīng)的施工工藝以及施工順序整體式澆筑或推移式連續(xù)澆筑，在澆筑時應(yīng)縮短間歇時間，并應(yīng)在前層混凝土初凝之前將次層混凝土澆筑完畢。層間最長的間歇時間不應(yīng)大于混凝土的初凝時間?；炷翝仓藦牡吞庨_始，沿長邊方向自一端向另一端進行。最后，在混凝土澆筑完成后，應(yīng)在最短的時間內(nèi)完成相應(yīng)的振搗操作，宜采用二次振搗工藝，在振搗過程中科學(xué)合理地使用振搗器完成振搗操作。

5.3 合理控制溫度應(yīng)力

導(dǎo)致大體積混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫的主要原因是受溫度應(yīng)力的影響，因此，合理控制溫度應(yīng)力是保證大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工技術(shù)應(yīng)用水平提升的重要因素。在這一過程中，施工單位要做好水泥摻和量和澆筑溫度控制這兩方面的工作。首先是水泥摻和量的控制，主要是通過降低水泥摻和量的方式來有效降低水泥水化熱，對混凝土內(nèi)外溫差進行控制，防止裂縫產(chǎn)生；其次是混凝土澆筑溫度的控制[2]。炎熱天氣時宜采用遮蓋、灑水、拌冰屑等降低原材料溫度的措施，盡量避免高溫時段澆筑混凝土；冬季澆筑宜采用熱水拌和、加熱骨料等提高混凝土原材料溫度的措施，在此基礎(chǔ)上有效預(yù)防混凝土裂縫的產(chǎn)生。

5.4 加強施工過程中的質(zhì)量控制

相比于普通混凝土，大體積混凝的施工一般來說較為復(fù)雜，且在實際的施工過程中，由于受不同因素的影響，如振搗、澆筑工藝等，極易給施工質(zhì)量帶來諸多不利影響。

5.5 做好大體積混凝土的后期養(yǎng)護工作

后期養(yǎng)護工作是混凝土施工過程中非常重要的一項工作，也是保證混凝土施工整體質(zhì)量的重要策略，尤其是大體積混凝土，在每次混凝土澆筑完畢后，除應(yīng)按普通混凝土進行常規(guī)養(yǎng)護外，還應(yīng)及時按溫控技術(shù)措施的要求進行保溫養(yǎng)護。在這一過程中，施工單位應(yīng)首先對已經(jīng)澆筑完成的大體積混凝土進行二次振搗和抹壓，以此來保證混凝土表層的平實度；其次，在保溫養(yǎng)護中，應(yīng)對混凝土澆筑體的里表溫差和降溫速率進行現(xiàn)場監(jiān)測，當實測結(jié)果不滿足溫控指標的要求時，應(yīng)及時調(diào)整保溫養(yǎng)護措施。最后，還應(yīng)根據(jù)實際的環(huán)境以及地區(qū)位置選擇合適的養(yǎng)護時間，一般來說，大體積混凝土理想養(yǎng)護時間為澆筑后10h，養(yǎng)護時間為4周，但是在實際的養(yǎng)護過程中，還需根據(jù)施工現(xiàn)場的實際情況來確定具體的養(yǎng)護時間。

綜上所述，大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工往往具有體型大、鋼筋密、結(jié)構(gòu)厚、混凝土使用數(shù)量多、對施工標準要求較高等特點，因此，在大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工過程中，只有結(jié)合其自身特點，根據(jù)具體的項目施工要求，采取相應(yīng)的措施合理地對大體積混凝土施工技術(shù)進行應(yīng)用，才能保證大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工的整體質(zhì)量，促進相關(guān)技術(shù)的長效發(fā)展。