建筑工程大體積混凝土施工工藝探析

李驪琛 胡夢影 張 偉

杭州市建筑工程質(zhì)量檢測中心有限公司 浙江 杭州 310000

當(dāng)前，住房已經(jīng)成了人們生活中最離不開的話題。隨著國家城鎮(zhèn)化進(jìn)度的加快，越來越多的高樓大廈拔地而起，越來越多的休閑區(qū)域向公眾開放。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2019年上半年，全國建筑業(yè)企業(yè)房屋建筑施工面積108億平方米，比上年同期增長2.7%。其中，新開工面積23.5億平方米，比上年同期減少6.6%。房屋建筑竣工面積14.2億平方米，比上年同期減少4.5%。這些建筑物的出現(xiàn)離不開混凝土。混凝土已經(jīng)成了我們生活中隨處可見的材料。隨著建筑技術(shù)的不斷創(chuàng)新發(fā)展，住房等建筑質(zhì)量已經(jīng)人們生活幸福指數(shù)和社會發(fā)展指數(shù)的重要指標(biāo)，也對建筑安全提出了更高的要求[1]。大體積混凝土施工技術(shù)已經(jīng)成為建筑工程的主要技術(shù)，相較于普通施工，大體積混凝土施工具有一系列的特殊性，那么就需要結(jié)合具體情況，科學(xué)設(shè)計(jì)施工方案，控制混凝土施工技術(shù)的施工工序，促使大體積混凝土質(zhì)量得到保證，大體積混凝土的工藝質(zhì)量直接影響的最終的建筑質(zhì)量。

1 大體積混凝土的概念和特點(diǎn)

1.1 大體積混凝土的概念

從概念上講，我們常說的大體積混凝土主要是指那些斷面尺寸不小于1米的混凝土結(jié)構(gòu)，這種混凝土不容易產(chǎn)生裂縫，受到的溫度應(yīng)力和水熱化影響也比較小。大體積混凝土一般主要用于大型設(shè)備和高層級建筑，這種類型的建設(shè)對混凝體的整體要求甚高，為了保證質(zhì)量和外形美觀，也不允許外墻上出現(xiàn)縫隙，這就需要連續(xù)澆筑混凝土[2]。但是大量的混凝土不斷地?cái)嚢柚幸矔a(chǎn)生大量的熱量，在熱脹冷縮的原則下，在工程建筑過程中往往不允許預(yù)留設(shè)施工縫，一般需要連續(xù)澆注；其二，結(jié)構(gòu)體積大。一般澆注后混凝土產(chǎn)生的水化熱量大，大量的熱量會一直停留在混凝土內(nèi)部無法散出，一直都停留在內(nèi)部不易散發(fā)，導(dǎo)致混凝土內(nèi)部和外部環(huán)境存在溫差，在熱脹冷縮的原理下，導(dǎo)致混凝土體積發(fā)生變化，形狀發(fā)生扭曲，很容易就出現(xiàn)裂縫[3]。這種情況是大體積混凝土在施工中最容易出現(xiàn)的工藝問題，也是一直在不斷的改進(jìn)和完善的重點(diǎn)。但因?yàn)榇篌w積混凝土的特點(diǎn)，如何更好的通過工藝改進(jìn)來提升大體積混凝土的質(zhì)量，還需要從多種因素出發(fā)，尋求解決辦法。

1.2 大體積混凝土的施工特點(diǎn)

從諸多案例上看，影響建筑工程大體積混凝土施工的主要因素有兩個。一是溫度。大體積混凝土在施工過程中，由于需要連續(xù)不斷的澆筑，雖然混凝土攪拌罐中的溫度是基本恒定的，但是外部環(huán)境溫度并不是一直恒定的。隨著時(shí)間的推移變化，一天當(dāng)中外部溫度由于其澆筑的溫度會不斷的發(fā)生變化，混凝土在不停的澆筑過程中，也會隨著外界溫度的變化而變化[4]。當(dāng)外界溫度升高時(shí)，混凝土自身的溫度和外界環(huán)境的溫度基本一致，這樣混凝土內(nèi)部和外部的溫度差就比較小，相應(yīng)的受到的溫度影響就比較不明顯。但是當(dāng)外界溫度變化較大，與混凝土內(nèi)部的溫度相差較大時(shí)，混凝土就會在內(nèi)部和外部形成較大的壓力差，特別容易產(chǎn)生裂痕，溫度差越大，裂痕也會越大，這也是大體積混凝體施工中最需要特別注意的地方。二是混凝土的干縮。眾所周知，混凝土是需要用水進(jìn)行調(diào)和的，但是混凝土澆灌之后，就會完全暴露在環(huán)境中，混凝土中的水分也會在太陽和風(fēng)力的作用下不斷的被蒸發(fā)，水分一旦被蒸發(fā)掉，剩下的混凝土就會自動收縮，體積也會相應(yīng)的減少，同時(shí)也會在外觀上有所表現(xiàn)。因?yàn)榛炷潦且环N混合物，其中混雜了許多的煤渣的顆粒物，混凝土收縮后，也會將這些顆粒物擠壓出，進(jìn)而導(dǎo)致表面不光滑顯得粗糲，影響工程質(zhì)量和美觀性。

2 大體積混凝土的施工流程

2.1 準(zhǔn)備工作

大體積混凝土是一種混合物，主要材料包括水泥、礦物摻和料、骨料等，通過注入水進(jìn)行攪拌，變成混凝土。大體積混凝圖的質(zhì)量還是與這些作料質(zhì)量息息相關(guān)的，在很多研究中，混凝土的構(gòu)成以及構(gòu)成物的比例一直是學(xué)者們研究的重點(diǎn)?，F(xiàn)根據(jù)多家的研究成果，對各種材料做出較高的要求[4]。對于水泥而言，一般大體積混凝土中摻和的水泥還是以普通的硅酸鹽水泥即可，這種水泥具有低熱和中低熱、綜合性能好的特點(diǎn)。有的時(shí)候混凝土中需要加一些高效減水劑這樣的外加劑來控制單位用水量，或者是摻加別的料材以代替水泥的話，就可以在同等的強(qiáng)度下節(jié)省水泥，從而達(dá)到降低水化熱和混凝土收縮作用的目標(biāo)。水是混凝土構(gòu)成中必不可少的要素，但不同的水的理化因子也不盡相同。因?yàn)榇篌w積混凝土澆筑后水分會不斷蒸發(fā)，因此在制作混凝土的時(shí)候，要盡量先對水樣進(jìn)行化驗(yàn)和抗腐蝕檢驗(yàn)，保證水的理化性質(zhì)，最好是采用可飲用的水進(jìn)行混凝土的拌合。對于常見的工業(yè)廢水，一般酸性較高，容易對原料本身帶來一定的破壞，要避免采用酸堿性較高的工業(yè)廢水和人們的日常生活污水。在混凝土中摻和的骨料中對砂石的含泥量也在一定程度上影響著混凝土抗拉強(qiáng)度。大體積混凝土的礦物摻和料的性質(zhì)好壞也會影響混凝土的質(zhì)量和水分蒸發(fā)的強(qiáng)度。通常用到的摻和料有粉煤灰、礦渣以及硅灰等，這些摻和料的加入能夠很好地降低膠結(jié)材料的水化熱，減少水分蒸發(fā)，避免混凝土干縮，在改善混凝土的和易性、抗?jié)B性能和耐久性指標(biāo)均具有明顯意義，在建筑工程得到了廣泛的應(yīng)用。

2.2 拌和

混凝土的拌和往往是通過前期的比例計(jì)算以及不斷的調(diào)整來盡可能的減少水泥用量以及水泥水熱化。根據(jù)相關(guān)研究結(jié)果，大體積混凝土拌和時(shí)，水泥用量要以450kg/m的數(shù)字為界限，盡量保證維持這個數(shù)據(jù)，這樣能大大減少建筑裂縫的概率。大體積混凝土在拌和的過程中，投放的摻加外加劑、粉煤灰等物質(zhì)也會產(chǎn)生水熱，因此一般需要專人對這些物質(zhì)進(jìn)行精準(zhǔn)投放，并設(shè)置固定的混凝土攪拌時(shí)間，一般以20-40分鐘為限。另外，在一個建筑澆筑時(shí)，為了保證混凝土的質(zhì)量的一致性，最好是所要用到的混凝土按照用量統(tǒng)一拌和。

2.3 運(yùn)輸

為了降低水化熱，在拌和大體積混凝土的時(shí)候往往會在其中摻加減水劑、沸石粉或者粉煤灰來降低水熱化。在使用泵車進(jìn)行運(yùn)輸時(shí)，也需要在混凝土中摻加泵送劑。通過泵車運(yùn)輸大體積混凝土?xí)r，需要由專人操作，并由專人指揮，要隨時(shí)能根據(jù)泵的情況加快或者減緩泵壓的速度[5]。在運(yùn)輸過程中，要想利用移動泵和拖泵向澆筑的地方來輸送配制好的混凝土，主要還是看操作人員。操作員要具備一定的技術(shù)知識，熟悉運(yùn)輸裝置的功能，能夠熟練操作，能夠應(yīng)對可能出現(xiàn)的突發(fā)情況。在結(jié)束泵送的時(shí)候，還要專門檢查泵管，避免因?yàn)楸霉軆?nèi)殘留混凝土導(dǎo)致泵管堵塞的問題出現(xiàn)，要及時(shí)清理干凈泵管。

2.4 澆筑

在混凝土澆筑過程中，一般是進(jìn)行分層施工，上一層完工之后才可以對下一層進(jìn)行澆筑，當(dāng)中要確保澆筑混凝土在高層大體積混凝土施工中占有重要地位，在澆筑混凝土施工中必須重視澆筑種類、澆筑量等問題。必須嚴(yán)格按照澆筑順序進(jìn)行澆筑施工，要劃分工作區(qū)，制定好澆灌順序，按照同一個坡度一次性澆灌完畢，一般是按照筒墻、柱、梁、板混凝土的順序進(jìn)行澆灌施工，澆筑的時(shí)間間隔最好不要超過2小時(shí)。在澆筑柱為提高澆筑的質(zhì)量，需要設(shè)置鋼絲網(wǎng)片。另外，在澆筑梁、板混凝土的時(shí)候要保證同一個坡度，在筏板凝固后再進(jìn)行第二次澆筑，這樣可以有效提高澆筑的質(zhì)量。

2.5 養(yǎng)護(hù)

混凝土的養(yǎng)護(hù)工作包括保濕法和保溫法。保濕的主要目的在于使混凝土的水分維持在一定空間內(nèi)，避免因缺水出現(xiàn)干縮裂縫，保證大體積混凝土質(zhì)量的重要措施，保濕一般是在混凝土澆筑完成后的12個小時(shí)，通過給混凝土灌水保證混凝土的濕度，成功實(shí)現(xiàn)水泥的硬化和水化，提升混凝土的伸縮強(qiáng)度，減少出現(xiàn)裂縫的可能。保持水泥的水熱化效果，降低熱量，從而增強(qiáng)混凝土的抗拉伸強(qiáng)度。溫度是影響大體積混凝土的拉伸強(qiáng)度和凝結(jié)強(qiáng)度的重要因素，要嚴(yán)格控制溫度，做好大體積混凝土的溫度控制措施就可以提升混凝土的最大拉伸強(qiáng)度，避免因?yàn)闆]有足夠的承受壓力和結(jié)構(gòu)拉力而出現(xiàn)裂縫。對于保溫法來說就是減少混凝土的表面溫度的差值，防止因溫差出現(xiàn)的裂縫，對混凝土進(jìn)行全方位的防護(hù)。

3 結(jié)束語

目前，我國大型建筑越來越多，對建筑的外觀和質(zhì)量要求也越來越高，在大型的建筑工程施工中，也還存在諸多問題，大體積混凝土是這些建筑的主要材料。而大體積混凝土直接影響最終的建筑質(zhì)量，因此必須要提高大體積混凝土施工技術(shù)，結(jié)合工程的特點(diǎn)，在全面把握的基礎(chǔ)上，使用相應(yīng)的措施，防止混凝土出現(xiàn)裂縫，對施工中的各個環(huán)節(jié)進(jìn)行嚴(yán)格有效的控制，通過各項(xiàng)手段的應(yīng)用，不斷的改進(jìn)和完善建筑工程大體積混凝土實(shí)施工藝，實(shí)現(xiàn)理論與實(shí)踐的密切結(jié)合，為施工順利進(jìn)行提供進(jìn)一步的保障，保證建筑質(zhì)量。