建筑工程中的大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工技術(shù)

王健

摘 要：目前我國建筑行業(yè)發(fā)展迅速，大體積混凝土結(jié)構(gòu)被廣泛應(yīng)用在建筑施工中。本文針對建筑施工過程中大體積混凝土施工進(jìn)行了分析，探討了大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工過程中遇到的主要問題——裂縫問題。分析了出現(xiàn)問題的主要原因和施工技術(shù)，希望對建筑工程中大體積混凝土施工提供一些幫助。

關(guān)鍵詞：建筑工程;大體積混凝土;結(jié)構(gòu);施工技術(shù)

引言

建筑項(xiàng)目中，最為重要的就是對建筑材料的把控，而混凝土是建筑建筑工程中應(yīng)用最為廣泛的一種材料?；炷恋慕Y(jié)構(gòu)種類具有多變性，其中大體積混凝土適用于大型建筑施工中，比如高層樓房、水壩等。大體積混凝土具有良好的應(yīng)用優(yōu)勢，體積比較大、內(nèi)部溫度變化穩(wěn)定、表面系數(shù)小，可以有效保障工程質(zhì)量。但在具體施工過程中，受不可控因素影響，大體積混凝土結(jié)構(gòu)的實(shí)施還存在一定的局限性，我們要不斷提高施工技術(shù)水平，最大程度上保障混凝土結(jié)構(gòu)施工的穩(wěn)定性。

1大體積混凝土施工特征

不同于傳統(tǒng)混凝土施工，大體積混凝土的結(jié)構(gòu)體積較大，且容易受到外部因素的影響，在實(shí)際澆筑過程中或者后續(xù)使用過程中，如果受到外界的不利因素，更容易帶來不利影響，很容易產(chǎn)生裂縫，影響正常使用。但是高層建筑工程以及水利工程中大體積混凝土施工是不可替代的，現(xiàn)階段還沒有其他技術(shù)能夠取代大體積混凝土施工在建筑施工中的地位。由于大體積混凝土施工往往運(yùn)用模板澆筑，因此大體積混凝土施工雖然規(guī)模較大，但是卻有著較小的表面系統(tǒng)，這就造成了內(nèi)外溫差相對較大，溫差如果超出正常范圍就會產(chǎn)生裂縫，影響正常施工，后續(xù)的使用安全性和可靠性也無法保障。為了使大體積混凝土質(zhì)量達(dá)標(biāo)，施工企業(yè)就要針對大體積混凝土深入研究其在施工建設(shè)過程中的技術(shù)要點(diǎn)，若過程管控不到位，就容易導(dǎo)致內(nèi)外溫差較大，產(chǎn)生的不利影響是無法預(yù)計(jì)的，并且還會增加后期養(yǎng)護(hù)的成本，降低企業(yè)收益。

2出現(xiàn)裂縫的原因

2.1環(huán)境溫度變化的影響

混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的表面溫度會受到室外環(huán)境溫度變化的影響，從而影響混凝土內(nèi)部的溫度。因此，環(huán)境溫度的變化會對混凝土產(chǎn)生裂縫這個問題產(chǎn)生很大的影響。溫度越高，水化速度越快，水泥在和水拌合過程中的水化速度是隨著溫度變化的。當(dāng)外界環(huán)境溫度下降時，特別是突然下降時，混凝土的內(nèi)外溫差會突然增加。因此，為了防止構(gòu)件產(chǎn)生裂縫，要控制混凝土內(nèi)外溫差。

2.2混凝土自縮的影響

隨著相關(guān)工藝技術(shù)水平的提升，混凝土技術(shù)越來越成熟，在混凝土成分組成中，高效減水劑和礦物摻合料的使用頻率越來越高，降低了對水灰的使用頻率。但也因?yàn)閷λ业睦枚冉档?，使得混凝土水化作用明顯突出，加重了混凝土的自干燥現(xiàn)象，導(dǎo)致混凝土的體積出現(xiàn)一定的波動變化，表現(xiàn)為自縮現(xiàn)象，如果沒有及時處理，嚴(yán)重情況下還會導(dǎo)致混凝土斷裂現(xiàn)象。

2.3水泥砂漿的影響

水泥在與水作用的時候，在水泥硬化的同時會放出大量熱量，這種熱量被稱之為水化熱?；炷羶?nèi)部的熱量主要是源于水化熱。在現(xiàn)場施工前，要求將水泥和水進(jìn)行拌合處理，由于結(jié)構(gòu)體積過大，熱量積聚在結(jié)構(gòu)內(nèi)部不容易消散，內(nèi)部溫度上升。澆灌的三到五天后，混凝土內(nèi)部的深層溫度預(yù)計(jì)將達(dá)到最高。溫差與溫度應(yīng)力成正比，混凝土構(gòu)筑物的內(nèi)外部溫差很大時，溫度應(yīng)力隨之產(chǎn)生。當(dāng)砼抗拉強(qiáng)度的允許值無法超過混凝土的溫度應(yīng)力，溫度變形也會跟著變大，溫度裂縫也因此而產(chǎn)生。因此，在大體積砼結(jié)構(gòu)中使用水化熱高的水泥是極其不合理的。

3施工中的實(shí)際應(yīng)用

3.1原材料選擇

大體積混凝土出現(xiàn)裂縫的主要原因是因?yàn)榛炷猎谀Y(jié)過程中的水化反應(yīng)產(chǎn)生持續(xù)水化熱，且由于結(jié)構(gòu)物體積過大內(nèi)部溫度得不到有效釋放，從而導(dǎo)致混凝土內(nèi)外的溫差過大，通常會選擇使用中、低熱硅酸鹽水泥，或者是使用礦渣硅酸鹽水泥、粉煤灰替代水泥，這樣能夠降低水泥的使用量，加強(qiáng)對混凝土施工質(zhì)量的控制，提高大體積混凝土的使用性能。同時還可以有效減少水泥水化熱對混凝土的影響。在對大體積混凝土的泵送劑進(jìn)行選擇時，需要保證泵送劑的性能可以提升混凝土的流動性，抑制混凝土出現(xiàn)堆積或離散，降低水泥中水化熱的釋放速度。在對配合比進(jìn)行設(shè)計(jì)的時候，骨料的粒徑越大混凝土的溫差越少，混凝土溫度升降過程中的溫差也會降低。

3.2控制溫度應(yīng)力的技術(shù)應(yīng)用

由于混凝土材料具有熱脹冷縮的特點(diǎn)，在進(jìn)行混凝土澆筑的過程中，很容易受到外界環(huán)境及溫度變化的影響，降低施工質(zhì)量，因此，加強(qiáng)澆筑溫度的控制至關(guān)重要。澆筑溫度過高會對混凝土結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性帶來不良影響，由于夏季炎熱，地表溫度過高，所以混凝土澆筑工作不宜在夏季進(jìn)行，以免在施工過程中產(chǎn)生不必要的安全隱患。為了不影響工程進(jìn)度，不得不在夏季進(jìn)行混凝土澆筑工作時，一定要采取相應(yīng)的保護(hù)措施，可以通過其他材料加以輔助降低澆筑的溫度，從而對混凝土澆筑的溫度進(jìn)行全面有效的管控。此外，在遇到特殊施工情況時，無法對溫度進(jìn)行有效調(diào)節(jié)，也需要通過強(qiáng)制性的措施實(shí)現(xiàn)溫度的降溫。比如，在混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部預(yù)埋水管，在預(yù)埋水管中注入冷水達(dá)到降溫的效果，實(shí)現(xiàn)對溫度的掌控。

3.3大體積混凝土的澆筑

在大體積混凝土澆筑過程中，應(yīng)該合理規(guī)劃每個施工環(huán)節(jié)，制定全面的施工計(jì)劃，保障施工的可行性。要綜合考慮各個方面的影響因素，每一層混凝土在凝固初期階段就需要被新一層的混凝土覆蓋住，然后充分搗鼓嚴(yán)實(shí)，澆筑期間要注意以下幾個方面的內(nèi)容。一是利用泵輸送混凝土的時候，需要先使用水泥純漿將泵內(nèi)部潤滑濕透，避免輸送過程中出現(xiàn)堵塞問題，保障混凝土輸送的連貫性，泵輸送混凝土的坍落度比較大，所以要一步一步來，合理控制輸送速度和澆筑速度，減少混凝土暴露在外面的時間。二是分層澆筑，分層澆筑包括了全面分層、分段分層和斜面分層，不同的分層階段其施工要求不同，全面分層是指連續(xù)的逐層澆筑，這種方法適用于平面尺寸較小的推進(jìn)施工;分段分層是將混凝土結(jié)構(gòu)劃分為了幾個不同的部分，然后分層澆筑，對結(jié)構(gòu)性要求較高，適用于混凝土供應(yīng)較少的情況。斜面澆筑要控制好斜面的坡度，根據(jù)早期裂縫的形成原理，在澆筑過程中避免裂縫的產(chǎn)生。

3.4大體積混凝土后期養(yǎng)護(hù)要點(diǎn)

我國高層建筑、水利工程等大體積混凝土施工過程中往往采用的是分層澆筑方法，那么在凝固時間點(diǎn)和凝固程度方面就需要重點(diǎn)關(guān)注，在這其中，凝固時間有時是最為關(guān)鍵的。在混凝土澆筑完成之后，其在凝固過程中會產(chǎn)生一定的變形，如果產(chǎn)生的變形過大，就會影響后續(xù)施工和使用的安全性、可靠性。所以為了避免混凝土凝固過程中變形過大，就需要及時進(jìn)行振搗，保證其表面的平整。另外在混凝土施工振搗的過程中，要參照嚴(yán)格的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，有針對性地實(shí)施振搗。并且根據(jù)現(xiàn)場施工的實(shí)際情況，對振搗施工工藝進(jìn)行有效調(diào)整。振搗過程中一定要避免發(fā)生欠振或者漏振，在澆筑完成后一定要立刻機(jī)械振搗，加速黏土內(nèi)部的氣泡迅速排出，避免后期干硬之后形成混凝土蜂窩。除此之外，在混凝土澆筑完成之后還要對其進(jìn)行養(yǎng)護(hù)工作，需要安排專門的工作人員進(jìn)行養(yǎng)護(hù)、監(jiān)督。

結(jié)語

隨著城市的高速發(fā)展，我國建筑業(yè)也不斷進(jìn)步，大體積混凝土在高層建筑中的應(yīng)用也有了迅猛的發(fā)展。我們要充分利用專業(yè)知識和專業(yè)技術(shù)來推動建設(shè)項(xiàng)目更好地完成。勇于進(jìn)行探索和創(chuàng)新，相信在不久的將來，一定會取得顯著的成績。

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