建筑工程中大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工技術(shù)研究

王玉寶

（甘肅隆峰建設(shè)集團有限公司，甘肅蘭州 730060）

0 引言

我國建筑行業(yè)隨著社會的高速進步獲得了廣泛的發(fā)展空間，這些年各地區(qū)經(jīng)濟社會發(fā)展都離不開建筑行業(yè)的支持，建筑行業(yè)在此過程中也不斷積累資源經(jīng)驗，提升專業(yè)素質(zhì)和研究新的管理模式。在施工工藝角度來講，大體積混凝土可以有效控制施工工期，面對特定施工對象是具有較好的成型效果，因此近些年大體積混凝土結(jié)構(gòu)件的設(shè)計和建造數(shù)量很多。隨著國家相關(guān)部門對于建筑施工行業(yè)的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)嚴格要求，目前建筑行業(yè)在各項施工質(zhì)量把控上都面臨著更高的要求，大體積混凝土在目前我國建筑施工環(huán)節(jié)中有廣泛的應(yīng)用，所以也是被重點考察的一類結(jié)構(gòu)技術(shù)。與一般混凝土技術(shù)相比，由于大體積結(jié)構(gòu)件投入的混凝土材料數(shù)量多，澆筑規(guī)模大，澆筑難度和質(zhì)量把控的難度也相應(yīng)提升，在過程中溫度控制成為決定大體積混凝土是否能夠順利成行的關(guān)鍵，在具體施工時，不同施工企業(yè)由于施工人員工作經(jīng)驗相應(yīng)輔助設(shè)備配套以及材料自身質(zhì)量等環(huán)節(jié)的因素影響，造成大體積混凝土結(jié)構(gòu)件質(zhì)量良莠不齊。

1 大體積混凝土結(jié)構(gòu)的概念

所謂的大體積混凝土結(jié)構(gòu)是相對于普通正常規(guī)格的混凝土結(jié)構(gòu)進行定義的，此類混凝土結(jié)構(gòu)物的幾何體積一般要大于1m3，大體積混凝土在現(xiàn)代建筑領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用，但其質(zhì)量控制卻一直無法得到突破性的進展，大體積混凝土結(jié)構(gòu)件質(zhì)量由材料自身的物理特性所決定，隨著材料構(gòu)建的體積增大，混凝土結(jié)構(gòu)件內(nèi)外溫差會更加明顯，在水化熱的影響下，內(nèi)部溫度會始終高于混凝土構(gòu)建的外部溫度，在溫差作用下就會導(dǎo)致膨脹或收縮，引起混凝土結(jié)構(gòu)間結(jié)構(gòu)部位的破壞，造成內(nèi)部結(jié)構(gòu)失衡，表面出現(xiàn)裂紋或出現(xiàn)通體裂縫的情況。大體積混凝土由于體積過大，表面系數(shù)不高，但內(nèi)部溫度升溫速度極快，而且由于混凝土結(jié)構(gòu)不適合進行溫度傳導(dǎo)，內(nèi)外溫差會持續(xù)存在，必須有外力作用來強制降溫或控制溫度變化速度，使結(jié)構(gòu)件的內(nèi)外部材料溫度能夠保持一個相對的穩(wěn)定狀態(tài)。對大體積混凝土構(gòu)件就溫度問題進行控制，首先需要工作人員具有相應(yīng)掌握溫度應(yīng)力變化情況和內(nèi)外溫差變化情況的檢測手段或者經(jīng)驗推導(dǎo)基礎(chǔ)。

2 建筑工程中大體積混凝土產(chǎn)生質(zhì)量問題的原因

2.1 水泥水化熱

大體積混凝土具備結(jié)構(gòu)斷面較厚、表面系數(shù)較低的特征，因此在施工時，水泥水化熱易聚集在大體積混凝土內(nèi)部，同時由于混凝土材料自身的散熱性較差，溫度無法迅速排出，造成內(nèi)部溫度高，外部溫度低此時如果不經(jīng)過及時的養(yǎng)護內(nèi)外溫差會持續(xù)存在而且隨著外部環(huán)境溫度的劇烈變化會進一步拉大，兩者之間的溫差造成內(nèi)外溫差所產(chǎn)生的熱脹冷縮現(xiàn)象更加明顯。需注意的是水泥材料產(chǎn)生的水化熱與水泥的種類和具體的用量有關(guān)，不同規(guī)格水泥在成型過程中其水化熱的釋放能量是不同的，另一方面，混凝土存放時間的長短也會決定水化熱的最終釋放規(guī)模，一般水化熱的釋放規(guī)模與存放時間長短成正相關(guān)。也就是說如果不對混凝土存放時間進行控制，其內(nèi)部水泥的水化熱效應(yīng)會持續(xù)進行，造成內(nèi)外溫差的長時間存在。

2.2 外界溫度變化

除了混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部，由于材料凝結(jié)過程中產(chǎn)生水化熱的因素以外，外部自然環(huán)境下的溫度變化情況，也會對大體積混凝土內(nèi)外溫差造成影響。在混凝土構(gòu)件施工過程中，其澆筑的速度用量都要考慮到外部實際環(huán)境氣溫，如果出現(xiàn)氣溫驟降情況時，就會導(dǎo)致內(nèi)外部溫差隨之拉大。混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)外的溫差變大會對混凝土性能的各個方面都造成影響，其影響機理為外部溫度突然變化，導(dǎo)致原本就不穩(wěn)定的內(nèi)外溫差會持續(xù)拉大，在劇烈的溫差效應(yīng)下溫度應(yīng)力會越來越高。一般情況下，技術(shù)人員為了保證混凝土構(gòu)建能夠符合使用需求和相關(guān)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，都會采用多種方式，對內(nèi)外溫差進行量化檢測，并在可控范圍內(nèi)采取一系列手段來減少溫度應(yīng)力對于結(jié)構(gòu)內(nèi)部所造成的影響和破壞。

2.3 混凝土的運輸

現(xiàn)在很多施工現(xiàn)場為了節(jié)約，工作時間，都會選擇商用混凝土，這樣一來就可以減少在混凝土預(yù)制攪拌過程中所需花費的時間，但是在運輸過程中，如果運輸人員未對混凝土性質(zhì)有所了解，在運輸過程中采取不利于混凝土質(zhì)量穩(wěn)定的方式，就會造成混凝土出現(xiàn)積淀現(xiàn)象。一般混凝土積淀是由于長時間運輸所導(dǎo)致的，所以要控制混凝土的運輸距離，使其在一個可控范圍內(nèi)，避免長時間處于運輸狀態(tài)，同時在運輸過程中要持續(xù)進行混凝土攪拌，防止凝固積淀。靜置時間過長會導(dǎo)致混凝土材料出現(xiàn)稀釋，直接影響到后期混凝土結(jié)構(gòu)件成型的強度。同時在運輸過程中，外部氣溫也是一個會影響到混凝土到場效果的重要因素，如果處于高溫天氣進行混凝土運輸時，就要盡可能避免長距離長時間運輸，而且要在混凝土罐車表面附加降溫裝置，避免出現(xiàn)高溫對混凝土漿液造成的影響。

3 大體積混凝土施工要點

3.1 大體積混凝土的澆筑

大體積混凝土一般除了表面積大以外，其澆筑厚度也要超過一般的混凝土構(gòu)建，為了保證混凝土材料分布均勻，也為了方便后期工作人員對其進行的振搗效果能夠有較好的實現(xiàn)。一般在施工現(xiàn)場都會對大體積混凝土構(gòu)建采取分層澆筑的方式，并且依照施工技術(shù)規(guī)范和工序規(guī)定進行細節(jié)調(diào)整選用不同的澆筑方式，但一般面對大體積混凝土構(gòu)件時，都會選擇推移澆筑的方式。在澆筑過程中要嚴格按照提前的定點放線來進行，并注意施工縫的合理設(shè)置，正確發(fā)揮各個環(huán)節(jié)施工質(zhì)量，控制工作的作用是其共同服務(wù)于混凝土構(gòu)件成型質(zhì)量把控的目的。

具體的施工過程中能夠?qū)Υ篌w積混凝土澆筑效果產(chǎn)生影響的方面，主要有具體操作層面和材料自身屬性兩方面。其中后者能夠根據(jù)提前對制備樣品進行檢測試驗，大體上掌握混凝土進場材料的性質(zhì)和特點，當(dāng)然具體澆筑過程中，還是需要施工管理人員和作業(yè)人員對澆筑時混凝土的各種表現(xiàn)進行仔細觀察，判斷混凝土是否過稀，以控制具體的澆筑節(jié)奏和速度，當(dāng)實際進場的混凝土材料明顯不滿足施工作業(yè)需求，或在澆筑進行過程中，突然發(fā)現(xiàn)混凝土材料已經(jīng)不滿足施工作業(yè)時，要根據(jù)具體情況和施工要求，來酌情判斷是否要立即停止混凝土澆筑或采取添加外加劑的方式，提升某方面的混凝土材料性能，是混凝土構(gòu)建一次澆筑完成。所有的判斷都要基于現(xiàn)場實際情況來進行，在此處無法給出一個標(biāo)準(zhǔn)答案，只能寄希望于施工管理人員具備相應(yīng)的判斷能力和決策水平。而對于操作過程，則可以通過嚴格遵守相關(guān)操作流程要求，并根據(jù)技術(shù)部門所設(shè)置的施工紀(jì)要來進行相關(guān)作業(yè)的實施。這對大體積混凝土進行澆筑時，為保證質(zhì)量只要不是工期非常緊張或有其他特殊情況，都會采用分層澆筑的方式，而且會對每一層的澆筑厚度進行規(guī)定，具體的數(shù)值視現(xiàn)場實際情況為準(zhǔn)，但一般情況下不會超過600mm。

在澆筑過程完成后，就需要進行混凝土材料的震蕩，要根據(jù)不同混凝土等級選擇合適的正道裝置，根據(jù)澆筑的具體要求，對震倒的方式和輔助工具進行配置和操作，在進行混凝土澆筑和震蕩過程中，現(xiàn)場管理人員必須抵近管理，第一時間對操作人員的作業(yè)內(nèi)容是否符合標(biāo)準(zhǔn)和現(xiàn)場實際要求做出判斷，及時干預(yù)，控制混凝土澆筑和振搗工作的質(zhì)量，尤其是對于大體及關(guān)鍵部位混凝土構(gòu)建的澆筑，技術(shù)人員和現(xiàn)場管理人員必須要抵近知道，務(wù)必要一次成型。除具體操作的控制以外，還要對必要的澆筑間隔時間進行控制，雖然大部分施工建設(shè)項目都會面臨很緊張的工期，但是在關(guān)鍵部位的等待時間分配上絕對要遵循客觀規(guī)律不能單憑個人經(jīng)驗主義做出判斷，要以現(xiàn)場實際情況為主，以相關(guān)技術(shù)規(guī)范作為操作的指導(dǎo)，并且在現(xiàn)場管理的過程中不斷摸索，經(jīng)驗總結(jié)，相應(yīng)的教訓(xùn)，提高作業(yè)管理人員的專業(yè)水平。

3.2 大體積混凝土的溫度控制

在面對大體積混凝土澆筑作業(yè)時，技術(shù)人員要及時對混凝土溫度進行測量和記錄，并將其作為后續(xù)施工的理論依據(jù)，結(jié)合現(xiàn)場實際情況，采取合適的養(yǎng)護措施，確保混凝土構(gòu)件成型后的質(zhì)量和強度都符合設(shè)計要求。

在溫度的測量時可以采用電阻性溫度計，該類溫度計一方面可以使得技術(shù)人員高效定位測量點，另一方面也提高了測量結(jié)果的準(zhǔn)確程度。此外，大體積混凝土的養(yǎng)護對于其溫度控制也至關(guān)重要，一般來說應(yīng)養(yǎng)護至少15d，并采用濕養(yǎng)的方式，以此控制混凝土的溫度應(yīng)力在允許范圍內(nèi)。

4 結(jié)語

大體積混凝土結(jié)構(gòu)件在近些年出現(xiàn)的概率開始大幅提升，這主要是結(jié)合當(dāng)前更加專業(yè)的施工輔助設(shè)備的裝備數(shù)量增加和施工要求的轉(zhuǎn)變所產(chǎn)生的。大體積混凝土結(jié)構(gòu)件在過去之所以沒有被大規(guī)模采用，就是由于當(dāng)時缺乏有效的溫度測量和控制手段，并且由于現(xiàn)場施工管理缺乏規(guī)范性，導(dǎo)致很多具體的操作無法有效進行，隨著近些年國家對建筑企業(yè)的規(guī)范化管理和相關(guān)技術(shù)管理人員的成熟大體積混凝土構(gòu)建，有了更好的質(zhì)量控制機制。