芻議土木工程建筑中大體積混凝土結(jié)構(gòu)的施工技術(shù)

郝俊明

（山西六建集團(tuán)有限公司 山西太原 030024）

前言

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和進(jìn)步，建筑工程項(xiàng)目呈現(xiàn)出全面優(yōu)化的態(tài)勢(shì)，對(duì)于現(xiàn)代建筑工程項(xiàng)目而言，施工技術(shù)具有非常重要的地位，其中，大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工技術(shù)成為了社會(huì)各界關(guān)注的焦點(diǎn)。相關(guān)部門要在技術(shù)應(yīng)用的基礎(chǔ)上，整合檢驗(yàn)機(jī)制，確保能對(duì)土木工程建筑項(xiàng)目質(zhì)量予以管控。

1 大體積混凝土結(jié)構(gòu)的內(nèi)涵及特點(diǎn)

1.1 內(nèi)涵

大體積混凝土的施工材料主要包含沙子、水泥、水、小石子等，相關(guān)人員在施工過程中將這些材料統(tǒng)一結(jié)合起來，然后組合成復(fù)合材料在土木建筑工程施工中進(jìn)行使用，從而提高土木建筑工程的整體質(zhì)量。但是混凝土結(jié)構(gòu)在長(zhǎng)時(shí)間的使用過程中會(huì)出現(xiàn)結(jié)構(gòu)裂縫、磨損等問題，影響大體積混凝土結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，對(duì)土木建筑工程產(chǎn)生嚴(yán)重的負(fù)面影響。

1.2 特點(diǎn)

混凝土材料的性質(zhì)是脆性的，這決定了它的拉伸強(qiáng)度和在張力下變形的能力不強(qiáng)。在大噸位混凝土結(jié)構(gòu)中，其自身的截面很大，水泥的量很大。澆注混凝土后，水泥的熟化過程釋放出大量的熱量。然而，在大體積混凝土中，傳熱條件受到限制，因此混凝土結(jié)構(gòu)的內(nèi)部溫度迅速增加，因此混凝土中積聚了大量的熱量，因此混凝土的內(nèi)部溫度和表面溫度超過25℃。此時(shí)，混凝土的體積發(fā)生變化，即有溫度變形。

施工原因引起的施工裂縫。因土木工程一次所需的混凝土量，在施工過程中，由于混凝土的存量太大，有必要為澆筑過程中冷混凝土的供應(yīng)提供可靠的保證。同時(shí)結(jié)構(gòu)尺寸往往也比普通構(gòu)件大，如果恰逢天氣炎熱的情況下施工，施工澆筑組織和順序不當(dāng)很容易造成上層混凝土還未澆筑，下層澆筑的已經(jīng)初凝了而形成施工縫缺陷。

混凝土硬化過程中因水化熱原因造成的溫度裂縫。大體積混凝土施工時(shí)，對(duì)于水泥種類的選擇錯(cuò)誤或者配合比中水泥的用量偏大會(huì)加劇初期上強(qiáng)度的過程中水泥水化熱增加，熱量的積累導(dǎo)致混凝土內(nèi)部溫度的快速增加。由于尺寸大，內(nèi)部熱量不易消散，混凝土的內(nèi)部體積膨脹，混凝土的外部溫度消散得更快。溫度降低了體積壓縮，從而在電壓為外表面溫度時(shí)產(chǎn)生內(nèi)部和外部溫度應(yīng)力。當(dāng)在混凝土內(nèi)部或外部超過結(jié)合力時(shí)會(huì)發(fā)生裂縫缺陷。所以結(jié)合大體積混凝土自身的特點(diǎn)和施工裂縫產(chǎn)生的原因，要從設(shè)計(jì)到施工等一系列工作中，以“預(yù)防為主，抗放兼施”為原則，做好大體積混凝土的施工技術(shù)工作，保證結(jié)構(gòu)的質(zhì)量。

2 土木建筑工程大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工中存在的問題

2.1 澆筑問題

混凝土澆筑是土木建筑工程大體積混凝土施工中的重要環(huán)節(jié)，直接關(guān)系到土木建筑施工大體積混凝土結(jié)構(gòu)質(zhì)量。但是現(xiàn)階段，中國(guó)土木建筑工程大體積混凝土澆筑施工中還存在澆筑時(shí)間不正確，澆筑流程不規(guī)范的情況，造成土木工程在后期投入使用后經(jīng)常出現(xiàn)裂縫問題，影響工程質(zhì)量。

2.2 材料問題

①土木建筑工程的材料采購人員缺乏職業(yè)素質(zhì)，在進(jìn)行材料采購過程中經(jīng)常是昧著良心，為了獲取自身利益，撈取相應(yīng)資金，會(huì)購買一些價(jià)格低廉的劣質(zhì)材料，當(dāng)這些材料在土木建筑工程使用后，就會(huì)造成土木建筑工程施工質(zhì)量下降，出現(xiàn)嚴(yán)重的質(zhì)量問題；②在土木建筑工程快速發(fā)展的背景下，對(duì)施工技術(shù)人才的需求量逐漸增加，在此種情況下，使得農(nóng)民工施工隊(duì)伍逐漸成為土木建筑工程施工中的主體力量，但是由于農(nóng)民工施工隊(duì)伍學(xué)歷低，對(duì)一些施工技術(shù)都是自學(xué)的，使得所掌握的施工技巧不完善，在施工過程中經(jīng)常會(huì)遺漏一些細(xì)小的環(huán)節(jié)，從而造成土木建筑工程施工質(zhì)量下降；③土木建筑工程相關(guān)人員在施工過程中經(jīng)常忽略大體積混凝土的配比工作，在進(jìn)行大體積混凝土配比過程中經(jīng)常使用一些無關(guān)材料，使得混凝土配比質(zhì)量下降，當(dāng)施工人員在施工中使用后，就會(huì)造成土木建筑工程質(zhì)量下降，為后續(xù)投入使用埋下嚴(yán)重的安全隱患；④土木建筑工程相關(guān)人員缺乏對(duì)大體積混凝土施工材料管理工作，使得材料的儲(chǔ)存過程中經(jīng)常出現(xiàn)變性、質(zhì)量下降等問題，造成嚴(yán)重的材料浪費(fèi)，增加工程成本。

2.3 質(zhì)量檢查問題

①土木建筑工程相關(guān)人員對(duì)建筑工程進(jìn)行檢查過程中缺乏責(zé)任心，存在敷衍了事的情況，經(jīng)常為了工作方便將質(zhì)量不合格的建筑物當(dāng)做質(zhì)量合格，在此種情況下，一旦建筑物投入使用，就會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的安全隱患，甚至威脅人們的人身安全；②土木建筑工程相關(guān)人員在進(jìn)行施工質(zhì)量檢查過程中缺乏一套完善的檢查體系，使得土木建筑工程檢查不全面，檢查質(zhì)量不高。

3 土木工程建筑中大體積混凝土結(jié)構(gòu)的施工技術(shù)要點(diǎn)

3.1 大體積混凝土配制

材料配制是重中之重，要嚴(yán)格按照科學(xué)的配制材料，保證材料的穩(wěn)定性，只有這樣，才能配制出高品質(zhì)的材料，為安全建設(shè)提供良好保障。配制過程中，需要把握好幾個(gè)方面。①骨料的選擇?；炷僚渲浦校旨?xì)骨料決定了強(qiáng)度，只有科學(xué)的使用時(shí)，才會(huì)變得穩(wěn)定。粗骨料應(yīng)連續(xù)分選，細(xì)骨料應(yīng)為中砂，以便制備符合施工標(biāo)準(zhǔn)的材料；②外加劑使用?；炷潦┕げ牧贤饧觿┦侵匾慕M成部分，選擇使用時(shí)，記住確保始終如一的質(zhì)量和性能。建議使用緩凝劑，減水劑等。使用粉煤灰和礦渣粉作為雜質(zhì)以確保材料制備的穩(wěn)定性；③保證水泥含量。大體積混凝土施工，需要保證安全性，在保證混凝土強(qiáng)度及坍落度標(biāo)準(zhǔn)前提下，有必要進(jìn)行科學(xué)試驗(yàn)，以增加骨料和骨料的含量，從而顯著減少單一混凝土水泥的用量，保證整體材料的強(qiáng)度與黏結(jié)度；④水泥的選擇。水泥是最為主要的材料，進(jìn)行選擇使用時(shí)，一定要嚴(yán)格精準(zhǔn)。盡量使用水化過程熱度低，凝結(jié)時(shí)間長(zhǎng)的水泥。在各種水泥材料中，最好的就屬粉煤灰硅酸鹽水泥、大壩水泥、硅酸鹽水泥礦渣、熱硅酸鹽水泥、低熱渣硅酸鹽水泥以及火山灰硅酸鹽水泥等幾種?；炷恋囊缢康拇笮∨c使用的水量有關(guān)。耗水量大，水的溢出量就越大，并且還與溫度有一定關(guān)系。水完全溢出的時(shí)間隨著溫度的升高而降低。

3.2 生產(chǎn)混凝土過程控制

大體積混凝土施工都需要連續(xù)進(jìn)行澆筑，所需混凝土方量都很大。在對(duì)這些部位施工時(shí)，施工人員要提前與攪拌站做好溝通工作，提前通知攪拌站準(zhǔn)備好足夠的原材料，包括水泥、砂、石以及外加劑等用到的各種材料。同時(shí)應(yīng)提前通知攪拌站做好相關(guān)機(jī)械的檢修保養(yǎng)工作，尤其是攪拌機(jī)械，裝載機(jī)、砂石上料輸送帶檢查工作，保證良好的機(jī)械性能。同時(shí)應(yīng)做好水泥、砂石、外加劑上料是計(jì)量稱的校稱工作，保證連續(xù)攪拌供應(yīng)混凝土?xí)r準(zhǔn)確性及穩(wěn)定性，以保證混凝土配合比的準(zhǔn)確。

同時(shí)要考慮在混凝土生產(chǎn)過程，季節(jié)對(duì)施工的影響。例如在雨季施工每次雨后都要根據(jù)砂石料的實(shí)際含水率進(jìn)行測(cè)量，并據(jù)此進(jìn)行配合比中的用水量調(diào)整；而在冬季施工時(shí)因?yàn)樯爸泻枯^大容易出現(xiàn)凍塊，施工前要進(jìn)行晾曬，否則有可能在在砂料倉上料的濾篩影響砂料下料，有些凍塊進(jìn)入混凝土中還會(huì)嚴(yán)重影響混凝土強(qiáng)度。有條件的情況下，盡可能采取建設(shè)棚庫，將砂石料放入庫內(nèi)，或者及時(shí)采取覆蓋的措施。

3.3 混凝土澆筑

有兩種澆注混凝土的方法，即：推移形式的連續(xù)澆筑和多層連續(xù)澆筑。澆筑時(shí)應(yīng)注明混凝土路面的厚度。提前要對(duì)振動(dòng)器的深度和性能進(jìn)行了解掌握。在泵送混凝土?xí)r，確保混凝土瓦的厚度在600mm以內(nèi)，當(dāng)使用不抽水的混凝土?xí)r，鋪設(shè)厚度控制在400mm以內(nèi)。無論混凝土澆筑方法如何，在混凝土初始安裝之前，層之間的間距應(yīng)盡可能小，并且澆筑層與層之間的最大時(shí)間間隔不應(yīng)超過混凝土的初始凝固時(shí)間。對(duì)于澆筑面積大，滲透性和固體鑄件厚度不超過3m的混凝土結(jié)構(gòu)的施工，建議采用多層連續(xù)澆筑的方法。多層鑄造在大型混凝土結(jié)構(gòu)施工過程中被廣泛使用。這種澆注方法便于振動(dòng)，有利于保證混凝土澆筑的質(zhì)量。它有利于混凝土層的快速散熱，這有助于降低大體積混凝土塊的溫升。混凝土還經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)溢水現(xiàn)象。為確?；炷翝仓馁|(zhì)量，必須及時(shí)清除混凝土表面的水分。如果沒有及時(shí)清除，那將大大影響混凝土的質(zhì)量。另外，澆筑混凝土后，應(yīng)按照技術(shù)溫度控制措施進(jìn)行維護(hù)，使混凝土砌塊的內(nèi)外溫度達(dá)到溫控指標(biāo)要求，混凝土養(yǎng)護(hù)過程中表面必須濕潤(rùn)。降低混凝土砌塊的冷卻速度，使用強(qiáng)度拉伸混凝土，以提高其抗裂性和防止溫度裂縫。澆筑后5h內(nèi)，混凝土內(nèi)表面會(huì)出現(xiàn)塑性裂縫。它可以用二次澆筑和壓光處理。澆筑后，混凝土表面可以用稻草鋸末和塑料薄膜覆蓋。在寒冷季節(jié)，必要時(shí)可以為澆筑的混凝土搭建保溫防護(hù)棚。

3.4 養(yǎng)護(hù)與測(cè)溫

混凝土澆筑成形后要加強(qiáng)測(cè)溫工作，現(xiàn)在常采用的方法是利用在混凝土內(nèi)埋設(shè)測(cè)溫線，測(cè)點(diǎn)的埋設(shè)要根據(jù)結(jié)構(gòu)物特點(diǎn)結(jié)合規(guī)范要求進(jìn)行埋設(shè)，建議通過中心區(qū)域的兩個(gè)相交的垂直部分選擇典型的溫度測(cè)量值。每個(gè)測(cè)量點(diǎn)的溫度測(cè)量線通常為3，至少為2，電子溫度計(jì)JDC-2通常用于測(cè)量溫度。為專業(yè)人員進(jìn)行溫度測(cè)量工作，進(jìn)行連續(xù)測(cè)量的轉(zhuǎn)換和記錄的形成，繪制大體積混凝土測(cè)溫曲線。澆筑完成初期觀測(cè)頻度較頻繁，隨著內(nèi)外溫差的降低適當(dāng)減少觀測(cè)次數(shù)。根據(jù)測(cè)溫?cái)?shù)據(jù)結(jié)果分析結(jié)合大體積混凝土專項(xiàng)方案要求來采取混凝土養(yǎng)護(hù)措施。主要從兩方面進(jìn)行：①外部做好保溫工作，主要是通過澆水覆蓋棉被、草簾等措施，既要保證表面的濕潤(rùn)的同時(shí)防止溫度散熱過快。②加快內(nèi)部混凝土水化熱的散發(fā)，主要是通過在大體積混凝土內(nèi)部埋設(shè)冷卻水管通過通水循環(huán)的方式帶走內(nèi)部過多的熱量，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了降低內(nèi)部和外部之間的溫差的效果（必須澆注預(yù)埋的冷卻水管以防止水管腐蝕混凝土結(jié)構(gòu)的完整性）。當(dāng)混凝土的表面溫度與中心溫度之間的溫度差以及表面溫度和外部空氣溫度之間的溫度差不超過20℃時(shí)，可以消除保溫措施并且可以移除模具。

4 結(jié)束語

總之，在土木工程建筑項(xiàng)目中應(yīng)用大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工技術(shù)是順應(yīng)時(shí)代發(fā)展趨勢(shì)的必然選擇，施工部門要對(duì)施工技術(shù)運(yùn)行過程中可能存在的問題進(jìn)行集中監(jiān)督和管理，有效整合管控機(jī)制的同時(shí)，按照質(zhì)量要點(diǎn)和標(biāo)準(zhǔn)約束技術(shù)流程，確保能一定程度上提高應(yīng)用效率，為工程項(xiàng)目施工質(zhì)量的全面優(yōu)化奠定基礎(chǔ)。