建筑工程中大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工技術(shù)研究

黃曉江

隨著我國經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，建筑工程規(guī)模正日益擴(kuò)大，因此對(duì)建筑工程大體積混凝土結(jié)構(gòu)質(zhì)量提出了更高的要求?；诖耍疚膶?duì)建筑工程中大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工技術(shù)進(jìn)行探究，結(jié)合工程實(shí)際案例提出了具體策略，以供參考。

一、建筑工程中大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工技術(shù)的特點(diǎn)和方法

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

通常情況下，大體積混凝土結(jié)構(gòu)斷面最小尺寸會(huì)在1000mm 以上，最高溫度與外界氣溫溫差超過25℃。 在實(shí)際施工過程中，需要對(duì)其特點(diǎn)進(jìn)行關(guān)注，具體如以下幾點(diǎn)：

（1）較于普通的混凝土，大體積混凝土體積更大，因此配比設(shè)計(jì)較為困難，實(shí)際施工需要大量的原材料，結(jié)構(gòu)施工的工程量較大。

（2）大體積混凝土施工中，由于建筑結(jié)構(gòu)復(fù)雜、體積龐大，澆筑期間需要準(zhǔn)確把握施工整體性，避免出現(xiàn)縫隙等問題。

（3）大體積混凝土施工難度較高，且器械和技術(shù)水平將直接決定該技術(shù)的應(yīng)用質(zhì)量，因此加大了大體積混凝土施工的難度。

（4）大體積混凝土澆筑如工序不當(dāng)，會(huì)導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)體積變大，增加混凝土裂縫的出現(xiàn)概率，影響工程建設(shè)的整體質(zhì)量和安全。

（5）大體積混凝土建筑施工較為復(fù)雜，且結(jié)構(gòu)變化顯著，因此維護(hù)保養(yǎng)難度大，維護(hù)不當(dāng)將會(huì)提高施工成本。

2.大體積混凝土施工方法

大體積混凝土在建筑工程施工中，主要是選用全面的分層和二次振動(dòng)方案，二次振動(dòng)可以消除一次振動(dòng)中殘留的氣孔和氣泡，進(jìn)而提升混凝土結(jié)構(gòu)整體的抗?jié)B性和密實(shí)性，優(yōu)化混凝土整體結(jié)構(gòu)。全面分層和二次振搗需要合理把握作業(yè)時(shí)期，在振動(dòng)后混凝土開始固化之前，附加振動(dòng)將有助于改善混凝土的可加工性，促進(jìn)結(jié)構(gòu)恢復(fù)，并為混凝土的質(zhì)量提供堅(jiān)實(shí)的保證。在這個(gè)過程中需要投入一定的人力和財(cái)力，需要進(jìn)行綜合評(píng)定與考量后分析是否采用此種方式。

在大體積混凝土澆筑期間，混凝土振搗是否充分將直接影響到混凝土的密實(shí)度和硬度。同時(shí)，以表面泛漿作為振搗標(biāo)準(zhǔn)，合理控制振搗時(shí)間和力度，完成混凝土澆筑活動(dòng)后，檢查是否存在缺陷，一旦有不足及時(shí)抹平、壓實(shí)，盡可能避免混凝土裂縫問題出現(xiàn)，提升大體積混凝土澆筑施工質(zhì)量。只有大體積混凝土澆筑施工質(zhì)量得到有效控制，后續(xù)施工活動(dòng)方可有序進(jìn)行，為工程整體質(zhì)量提供堅(jiān)實(shí)保障。

二、建筑工程大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工問題成因分析

以某建筑工程為例，建筑共30 層，總投資約為98億元，該建筑及餐飲、休閑娛樂、酒店、商業(yè)辦公為一體，整體為綜合性建筑，地下2 層商場(chǎng)及地上均為剪力墻結(jié)構(gòu)，地上建筑總高度為118m。建筑工程基礎(chǔ)底板36m×36m×1.8m，建筑工程以混凝土施工為基礎(chǔ)，混凝土強(qiáng)度C40，工程一次澆筑量2460m3，配筋率0.36%，工程底板配筋以四層雙向配筋為主。大體積混凝土強(qiáng)度高、體積大，配筋率高。而工程建設(shè)涉及周期長，混凝土內(nèi)外溫差較大，施工難度較高，需要著重控制混凝土裂縫問題。

1.混凝土硬化問題

混凝土硬化問題在建筑工程結(jié)構(gòu)施工中較為常見，如鋼筋集中力較大便會(huì)使大體積混凝土發(fā)生膨脹現(xiàn)象，且會(huì)由于混凝土內(nèi)部拉伸力不足，在鋼筋混凝的硬化問題受到外部因素影響，進(jìn)而導(dǎo)致裂縫的出現(xiàn)。同時(shí)，如在出現(xiàn)裂縫時(shí)未能有效處理，則可能會(huì)出現(xiàn)鋼筋的銹蝕現(xiàn)象，該問題降低了本工程的建設(shè)質(zhì)量。

2.水熱化及風(fēng)化問題

水熱化及風(fēng)化問題會(huì)降低工程建設(shè)質(zhì)量，下面將對(duì)水熱化及風(fēng)化問題進(jìn)行具體分析。

水熱化開裂：大體積混凝土材料用量的問題會(huì)產(chǎn)生水熱化開裂，如遇到水后會(huì)產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，導(dǎo)致混凝土膨脹，加重開裂問題。

風(fēng)化開裂：風(fēng)化問題使大體積混凝土結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，如內(nèi)外溫差過大，出現(xiàn)水熱化現(xiàn)象，在外力的作用下，出現(xiàn)裂現(xiàn)象。

3.其他結(jié)構(gòu)問題

建筑工程大體積混凝土結(jié)構(gòu)在建設(shè)施工過程中容易出現(xiàn)各類問題，影響建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。首先，大體積混凝土框架柱剪力墻等豎向受力結(jié)構(gòu)脹模較為常見，容易引起蜂窩麻面，在此基礎(chǔ)上脹?？赡軙?huì)引起混凝土澆筑尺寸偏差，增加后續(xù)施工的難度。其次，大體積混凝土結(jié)構(gòu)框架也較為容易出現(xiàn)問題，其原因是受重力的作用，垂直澆筑混凝土?xí)蛳录?，粗骨料無法有效融合細(xì)骨料，最終使得水膠上浮，該問題也是常見通病之一，且會(huì)間接導(dǎo)致大體積混凝土框架柱交界面出現(xiàn)病害問題。

三、建筑工程中大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工現(xiàn)狀

1.大體積混凝土施工現(xiàn)狀

在大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工中，混凝土配合比設(shè)計(jì)是否合理，將直接影響到整體施工質(zhì)量，如配合比設(shè)計(jì)不合理、施工技術(shù)水平偏低等都會(huì)影響后期建筑的實(shí)際應(yīng)用。因此，該工程為避免上述問題出現(xiàn)，在實(shí)際施工中結(jié)合實(shí)際情況做好混凝土的配合比設(shè)計(jì)工作，在此基礎(chǔ)上避免水化熱現(xiàn)象的出現(xiàn)。與此同時(shí)，該工程的大體積混凝土施工借助了大型機(jī)械設(shè)備，并配置了專業(yè)的技術(shù)人員，防止因操作不當(dāng)出現(xiàn)施工質(zhì)量問題。

2.大體積混凝土養(yǎng)護(hù)現(xiàn)狀

建筑工程大體積混凝土施工養(yǎng)護(hù)工作，主要是為了避免混凝土水分快速蒸發(fā)流失，防止混凝土內(nèi)外溫度差異過大加劇裂縫問題。大體積混凝土由于自身材料特性，自然溫度條件較為復(fù)雜，如果缺乏合理有效的控制，忽視大體積混凝土澆筑施工后期的養(yǎng)護(hù)工作，將會(huì)出現(xiàn)裂縫問題。

3.施工人員職業(yè)素養(yǎng)現(xiàn)狀

由于建筑工程施工人員主要是以農(nóng)民工群體為主，因此在大體積混凝土施工期間，人員的專業(yè)能力和職業(yè)素養(yǎng)難以保障，如未能對(duì)相關(guān)技術(shù)人員的能力進(jìn)行確認(rèn)，將會(huì)為工程埋下安全隱患。如該工程在初期建設(shè)階段，未能嚴(yán)格審核相關(guān)人員的專業(yè)能力，導(dǎo)致部分人員專業(yè)技能缺失，無法嚴(yán)格遵循規(guī)章制度開展工作，降低了前期建設(shè)的工程質(zhì)量。

四、建筑工程中大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工技術(shù)應(yīng)用策略

1.混凝土結(jié)構(gòu)施工前準(zhǔn)備

大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工周期長、體積大，因此必須做好材料、技術(shù)和設(shè)備的準(zhǔn)備工作。如該工程，首先對(duì)混凝土的促骨料進(jìn)行了選擇，要求以中砂為主，含泥量＜3%，含泥量≤1%，以此減少水泥水化熱對(duì)建設(shè)項(xiàng)目質(zhì)量的不利影響。實(shí)際施工過程中，適當(dāng)選擇了粉煤灰代替水泥，以此改善混凝土和易性，為混凝土施工質(zhì)量提供堅(jiān)實(shí)保障。同時(shí)，該工程施工人員結(jié)合實(shí)際情況確定大體積混凝土強(qiáng)度等級(jí)和坍落度，派出專業(yè)人員在施工現(xiàn)場(chǎng)檢查機(jī)械設(shè)備，檢查完成后進(jìn)行連續(xù)施工，并由專人在施工現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)管和控制。

2.建筑墻體裂縫技術(shù)處理

首先，該工程的外墻厚度為1500mm，內(nèi)墻為800mm，嚴(yán)格控制墻體混凝土的預(yù)應(yīng)力和養(yǎng)護(hù)工作。其次，該工程嚴(yán)格控制原材料的品質(zhì)，材料選擇符合工程建設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)，并認(rèn)真選配墻體混凝土配合比例，按照該配合比控制了拌和物的耐久性，并在工程中預(yù)留了一定的空間，從而讓唯一預(yù)應(yīng)力壓力得以釋放，保證大體積混凝土的耐久性。

3.增大混凝土截面

增大混凝土截面的目的是提升原有混凝土結(jié)構(gòu)承載力和剛度，其在實(shí)際應(yīng)用中需要以原有混凝土結(jié)構(gòu)面為基礎(chǔ)，在一側(cè)或者是多側(cè)增加截面和配筋等，該技術(shù)有著適應(yīng)性較強(qiáng)的特點(diǎn)，是當(dāng)前常見的一種防治方法。同時(shí)，增大混凝土截面的施工工藝較為簡(jiǎn)單，其作為防治措施的一種，能夠同時(shí)對(duì)梁板等多個(gè)構(gòu)件進(jìn)行操作，實(shí)際應(yīng)用中的整體成本較低，因此該工程將此技術(shù)引用到大體積混凝土結(jié)構(gòu)防治改造中。值得注意的是，在截面面積增加時(shí)，會(huì)影響建筑外觀美感，所以在選擇此方法時(shí)應(yīng)當(dāng)謹(jǐn)慎，根據(jù)實(shí)際施工需求進(jìn)行選擇。

4.控制水泥種類及摻量

該工程在建設(shè)過程中，采用普通硅酸鹽水泥P.0.32.5，初凝時(shí)間＞4h，終凝時(shí)間＞6h，并要求受潮變質(zhì)水泥不得使用。散裝水泥入罐時(shí)，調(diào)整水泥劑量的系統(tǒng)參數(shù)，保證拌和處于合理范圍內(nèi)，提高骨料級(jí)配的穩(wěn)定性、安定性，合格后方能使用，溫度＜50℃，如施工地區(qū)正處于多雨季節(jié)，并做好相應(yīng)的防雨排水措施，在溫度較高時(shí)采用降溫措施。在水泥穩(wěn)定碎石強(qiáng)度滿足設(shè)計(jì)要求的前提下，嚴(yán)格控制水泥摻量，宜盡量減少水泥用量。

5.大體積混凝土澆筑施工養(yǎng)護(hù)

大體積混凝土結(jié)構(gòu)在長期使用過程中，極其容易受到外部荷載作用的影響，因此必須在施工中做好養(yǎng)護(hù)工作，從而提高混凝土結(jié)構(gòu)的整體強(qiáng)度和剛度。在建筑工程大體積混凝土澆筑施工中，澆筑活動(dòng)結(jié)束后需要進(jìn)行充分的養(yǎng)護(hù)工作，確?；炷两Y(jié)構(gòu)成型，以此提高建設(shè)質(zhì)量。該工程在施工養(yǎng)護(hù)階段，選擇了保溫法進(jìn)行施工，將結(jié)構(gòu)溫度控制在有效范圍內(nèi)，并維持15d 左右，以此降低水化熱現(xiàn)象及混凝土內(nèi)外溫差的不良影響，避免混凝土開裂問題出現(xiàn)。在結(jié)構(gòu)內(nèi)養(yǎng)護(hù)具體施工中，該工程選用了保濕法，提高了內(nèi)部養(yǎng)護(hù)的效果。

五、結(jié)語

建筑工程大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工過程中，由于工程涉及內(nèi)容較廣、施工難度大，需要結(jié)合實(shí)際情況來選擇適合的加固技術(shù)，全方位監(jiān)管混凝土澆筑施工全過程，以此增強(qiáng)建筑大體積混凝土結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，并在此基礎(chǔ)上做好后期保養(yǎng)工作，使建筑能夠滿足工程建設(shè)的質(zhì)量要求。