超長大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工技術(shù)分析

齊勇 李澤宇

中建二局第一建筑工程有限公司 北京 100000

1 超長大體積混凝土施工技術(shù)概述

隨著生活水平的不斷提高，人們對建筑工程的功能性與美觀性提出了更高的要求，為了滿足這些要求，更多的建筑工程中開始應(yīng)用超長大體積混凝土施工技術(shù)。由于建筑工程的規(guī)模與結(jié)構(gòu)特點(diǎn)存在較大的差異，因此對混凝土結(jié)構(gòu)的要求也有所不同，其中一些混凝土結(jié)構(gòu)的體積較大，遠(yuǎn)大于常規(guī)混凝土的體積標(biāo)準(zhǔn)，在這類混凝土結(jié)構(gòu)中，需要應(yīng)用針對性的施工技術(shù)，對施工過程進(jìn)行嚴(yán)格的控制，保證超長大體積混凝土施工質(zhì)量滿足施工規(guī)范及工程設(shè)計(jì)要求[1]。

2 超長大體積混凝土施工特點(diǎn)

與普通混凝土施工相比，超長大體積混凝土施工最顯著的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)厚、體積大，施工技術(shù)要求高。因此，超長大體積混凝土施工的特點(diǎn)主要包括以下幾個(gè)方面：第一，施工過程復(fù)雜。在施工中，由于會受到現(xiàn)場環(huán)境的復(fù)雜性與施工要素多樣性的影響，施工過程中會出現(xiàn)一些不確定因素，這些因素會對混凝土施工質(zhì)量造成一定的影響。與此同時(shí)，超長大體積混凝土施工對環(huán)境溫度以及養(yǎng)護(hù)措施等提出了更高的要求，需要在施工過程中嚴(yán)格執(zhí)行相應(yīng)的配制與澆筑等技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)一步增加了施工過程的復(fù)雜性。此外，由于超長大體積混凝土施工中需要使用更多高品質(zhì)的材料，對于施工技術(shù)的要求也有所提高。第二，容易出現(xiàn)裂縫。在超長大體積混凝土施工中，由于混凝土結(jié)構(gòu)的體積增大，結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫的概率也顯著提高，成為影響混凝土施工質(zhì)量的主要因素。因此，我們需要對施工中的所有環(huán)節(jié)進(jìn)行嚴(yán)格的控制，有效地防止超長大體積混凝土出現(xiàn)裂縫。在混凝土結(jié)構(gòu)體積增大后，凝固過程更容易受到環(huán)境溫度的影響，內(nèi)部出現(xiàn)的水化熱聚集現(xiàn)象更加顯著，導(dǎo)致更多的熱量難以散發(fā)，如果無法及時(shí)采取保濕措施，就會因存在溫差效應(yīng)而出現(xiàn)裂縫。此外，對于超長大體積混凝土裂縫而言，其對建筑工程造成的危害更大，并且更加難以控制，進(jìn)一步造成裂縫補(bǔ)救成本升高[2]。

3 建筑工程超長大體積混凝土施工技術(shù)要點(diǎn)

3.1 混凝土配制

在超長大體積混凝土施工中，材料配置是影響施工質(zhì)量最為關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。通過科學(xué)的配比也可以保障材料的穩(wěn)定性，同時(shí)在配置出高品質(zhì)的材料才能提供更好的安全保障，配置過程中主要通過幾方面的嚴(yán)格控制。在實(shí)施混凝土澆筑工作時(shí)，做好控制混凝土配合比是非常重要的。在計(jì)算混合比時(shí)，計(jì)算的準(zhǔn)則主要基于其基本性質(zhì)，技術(shù)要求和原料的用途，以達(dá)到控制混合比的目的。施工前，施工人員必須按照一定的要求檢查質(zhì)量檢驗(yàn)報(bào)告和骨料，水泥添加劑，礦物添加劑等材料證書，并確保所有指標(biāo)符合質(zhì)量要求，之后這些材料才可以被允許進(jìn)入施工地。工作人員在控制混合比例時(shí)，必須擁有監(jiān)督機(jī)構(gòu)頒發(fā)的認(rèn)證材料，并結(jié)合批準(zhǔn)的材料和文件來控制混合比例。如果混合比例未獲批準(zhǔn)，則嚴(yán)禁使用。如果原料的來源和種類發(fā)生變化，應(yīng)結(jié)合原料試驗(yàn)的實(shí)際結(jié)果調(diào)整混凝土配合比，以獲得真實(shí)有效的混合比參數(shù)，減水劑等，在使用中用粉煤灰與礦渣作為雜志的確保材料，以達(dá)到最佳的穩(wěn)定效果。然而保障水泥的含量，在超長大體積混凝土施工中，要確保安全性，就要對混凝土強(qiáng)度以及坍落度進(jìn)行相應(yīng)的技術(shù)處理，進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)過程中增加其骨料含量減少水泥用料，保證混凝土強(qiáng)度與黏結(jié)度，從而達(dá)到最佳的粘貼效果。

3.2 混凝土澆筑

由超長大體積混凝土結(jié)構(gòu)特性決定其在澆筑時(shí)多應(yīng)用分層澆筑的方式，有時(shí)還會根據(jù)澆筑要求選用推移式的澆筑方法，在澆筑期間要合理設(shè)置施工縫，還要滿足如下要求：首先，混凝土攤鋪時(shí)，施工人員要對攤鋪厚度加以控制，通常要依據(jù)混凝土性質(zhì)、所用振搗器特點(diǎn)以及混凝土泵送方式加以明確。當(dāng)采用機(jī)械泵送時(shí)，混凝土攤鋪厚度應(yīng)控制在600mm以下，否則混凝土攤鋪厚度設(shè)定要在400mm左右，要保證混凝土輸送穩(wěn)定性。其次，澆筑時(shí)間間隔的控制對預(yù)防不良接縫及溫度裂縫產(chǎn)生也很關(guān)鍵，而澆筑間隔的設(shè)置通常要以混凝土初凝時(shí)長為上限，要求下層混凝土初凝前，應(yīng)當(dāng)完成上層澆筑任務(wù)。這里對振搗作業(yè)深度也有要求，應(yīng)深入到下層范圍一同振搗?；炷脸跄龝r(shí)間同混凝土配比、環(huán)境條件（如溫濕度、通風(fēng)等）有關(guān)，澆筑時(shí)需要施工人員合理判定初凝大體時(shí)間。如果初凝時(shí)間預(yù)估失誤，或因施工原因造成層間澆筑耗時(shí)過長，會導(dǎo)致施工縫的產(chǎn)生，此時(shí)需要做好施工縫處置工作。

3.3 超長大體積混凝土的后期養(yǎng)護(hù)

在展開大體積混凝土施工時(shí)，分層澆筑的使用是較為普遍的，在對此種技術(shù)予以實(shí)際應(yīng)用時(shí)，必須要對凝固時(shí)間點(diǎn)、凝固程度予以重點(diǎn)關(guān)注，這當(dāng)中，關(guān)鍵點(diǎn)是凝固時(shí)間。在后期，混凝土的表面是會發(fā)生變形的，這樣一來，整體質(zhì)量必然會受到一定程度影響，若想保證質(zhì)量達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求，必須要再次展開振搗，保證表層是十分平整的，表面水分也能夠得到過濾，出現(xiàn)氣泡、裂縫的概率能夠?qū)⒅畹?。在對大體積混凝土進(jìn)行養(yǎng)護(hù)時(shí)，時(shí)間的控制一定要切實(shí)做到位，通常是在澆筑結(jié)束后10h開始展開養(yǎng)護(hù)工作，持續(xù)時(shí)間應(yīng)該達(dá)到4周。這里需要提醒的是，對特殊部位進(jìn)行養(yǎng)護(hù)時(shí)，時(shí)間應(yīng)該要予以延長，而且要依據(jù)實(shí)際情況對養(yǎng)護(hù)方式予以適當(dāng)調(diào)節(jié)，也就是要根據(jù)具體問題來展開賦有針對性的養(yǎng)護(hù)。在展開養(yǎng)護(hù)工作時(shí)，看管工作應(yīng)該交由專業(yè)人員完成，對混凝土進(jìn)行遮蓋時(shí)，選用的遮蔽物應(yīng)該是最為適合的，確保表面不會受到破壞，相關(guān)人員要對混凝土濕度予以重點(diǎn)關(guān)注，一旦水分不足的話，必須要第一時(shí)間進(jìn)行補(bǔ)充。表面存在凹凸?fàn)顩r的話，要由專業(yè)人員來予以處理，這樣方可使得混凝土質(zhì)量達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。

3.4 溫控措施

3.4.1 溫控參數(shù)選定。大體混凝土溫控施工環(huán)節(jié)，首先需要合理地確定溫控技術(shù)參數(shù)，保證溫控處在合理的范圍內(nèi)。施工人員可對混凝土澆筑進(jìn)行溫度監(jiān)控。通常來說，超長大體積混凝土澆筑施工溫度應(yīng)該在28℃以下，保證內(nèi)外溫差處在25℃范圍內(nèi)，如果不能達(dá)到這一標(biāo)準(zhǔn)，就不能滿足溫控的需要，要停止施工，在達(dá)到上述條件之后才能開始進(jìn)行正常的施工。

3.4.2 澆筑溫控措施。因?yàn)樗嗨磻?yīng)會產(chǎn)生比較多的熱量，這就導(dǎo)致內(nèi)部溫度比較高，所以需要進(jìn)行必要的降溫處理。首先要盡量地降低水、骨料與攪拌環(huán)節(jié)的溫度，可以使用冷水或者冰水，溫度要控制在10攝氏度以下，攪拌通過攪拌機(jī)來進(jìn)行。骨料在投入設(shè)備之前，要進(jìn)行必要的降溫處理，比如使用噴水霧降溫的方式，同時(shí)還應(yīng)該合理地設(shè)置排水基礎(chǔ)設(shè)施，避免水量過大而導(dǎo)致含水量超高，可以有效地降低混凝土結(jié)構(gòu)的溫度，滿足工程的施工需要。此外，還可以采用外部降溫方式，通過加入冷卻劑來調(diào)整攪拌溫度，保證材料質(zhì)量合格。其次，可以選擇在后半夜或者清晨等環(huán)境溫度相對較低的時(shí)候進(jìn)行澆筑施工，同時(shí)進(jìn)行必要的降溫處理，滿足工程的使用需要。

3.4.3 測溫技術(shù)。為了能夠確保澆筑之后的超長大體積混凝土硬化環(huán)節(jié)溫度處在合理的范圍內(nèi)，要進(jìn)行定期的溫度檢測。一般可以選擇使用電子測溫技術(shù)來進(jìn)行監(jiān)控管理，保證溫差控制在25℃以內(nèi)，如果超出該標(biāo)準(zhǔn)，系統(tǒng)會自動發(fā)出警報(bào)，并且及時(shí)采取有效的措施進(jìn)行處理，要防止溫差過大而導(dǎo)致的混凝土裂縫問題。

3.4.4 澆筑后的溫控措施。超長大體積混凝土在澆筑施工完成之后，要立即進(jìn)行必要的保溫與澆筑養(yǎng)護(hù)施工，在澆筑結(jié)束后，表面水分會快速地蒸發(fā)，進(jìn)而導(dǎo)致溫度的下降速度比較高，但是因?yàn)榛炷两Y(jié)構(gòu)的內(nèi)外水分蒸發(fā)速度相差較大，這就造成了內(nèi)外溫差比較大，產(chǎn)生溫度應(yīng)力。為了能夠消除溫度應(yīng)力的影響，可以在外部設(shè)置必要的保溫措施，可以在表面鋪設(shè)一層保溫層，做好表面的覆蓋處理，確保其溫差在合理的范圍內(nèi)。根據(jù)工程的需要可以采用薄膜、砂、土等材料進(jìn)行表層的覆蓋，如果依然不能達(dá)到保溫效果的要求，可以選擇使用草簾進(jìn)行覆蓋，以提升保溫效果。保溫材料的選擇應(yīng)該根據(jù)溫控的需要來進(jìn)行準(zhǔn)確的計(jì)算，保證溫度符合技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的要求。此外，水泥水化熱的控制是非常關(guān)鍵的，根據(jù)工程的需要選擇最佳的施工材料，盡量避免過大水化熱反應(yīng)的現(xiàn)象發(fā)生[3]。

4 大體積混凝土裂縫控制要點(diǎn)

大體積混凝土有著較多的水泥用量及較大的結(jié)構(gòu)截面，導(dǎo)致水泥在水化過程中釋放出來的水化熱會引發(fā)一定的溫度變化，加之相應(yīng)的收縮作用會出現(xiàn)一定的溫度收縮應(yīng)力，長此以往就會出現(xiàn)混凝土裂縫，故而對大體積混凝土裂縫進(jìn)行控制的要點(diǎn)在于對其溫度裂縫進(jìn)行控制，具體要點(diǎn)主要有以下幾個(gè)方面：①降低水泥水化熱和變形。第一，采取水化熱較低或中等的水泥品種來完成混凝土的配制；第二，充分利用混凝土的后期強(qiáng)度，減少每立方米混凝土中水泥用量；第三，通過有著較大粒徑及合理級配的粗骨料來對砂石含泥量進(jìn)行有效控制；第四，在混凝土中添加粉煤灰這類摻和料及緩凝劑和減水劑，以此來讓混凝土的和易性得以改善，水灰比得以減少，水泥用量得以降低，進(jìn)而有效降低水化熱。②降低混凝土入模溫度。結(jié)合當(dāng)時(shí)氣象條件，將混凝土澆筑時(shí)的入模溫度控制在 20℃左右，炎熱季節(jié)可以采用加冰塊等措施。③強(qiáng)化混凝土溫度監(jiān)測。監(jiān)測大體積混凝土的實(shí)際溫度，不但能夠明確不同混凝土部位的溫度變化，還能夠結(jié)合變化情況來對大體積混凝土的施工工藝及養(yǎng)護(hù)手段進(jìn)行改良與優(yōu)化，最大化地避免大體積混凝土內(nèi)外溫差過大而引發(fā)一系列的溫度附加應(yīng)力，降低混凝土體積穩(wěn)定性。在進(jìn)行大體積混凝土溫度監(jiān)測時(shí)，應(yīng)當(dāng)明確原材料初始溫度、入模溫度、澆筑時(shí)環(huán)境溫度、拌和時(shí)環(huán)境溫度這類節(jié)點(diǎn)，并測算澆筑完畢混凝土的實(shí)際水化熱，準(zhǔn)確掌握混凝土結(jié)構(gòu)的溫度場變化情況，對于保障大體積混凝土工程的實(shí)用性和耐久性至關(guān)重要。當(dāng)前已經(jīng)步入信息化時(shí)代，可以借助混凝土測溫儀來保證溫度監(jiān)測的準(zhǔn)確性，可自動記錄數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)存儲并發(fā)送至云平臺，確保數(shù)據(jù)永不丟失，且擁有簡而易懂的上位機(jī)軟件，可顯示實(shí)時(shí)采集數(shù)據(jù)并生成溫度變化曲線?；炷翜囟纫螅旱谝换炷馏w在入模溫度基礎(chǔ)上上升不超過50℃；第二混凝土降溫速率控制在2℃/d～4℃/d；第三混凝土表里溫差≤25℃。④混凝土表面處理及泌水處理。第一，在大體積混凝土澆筑過程中容易產(chǎn)生泌水、浮漿，采用分層斜向推進(jìn)，讓泌水、浮漿向一個(gè)方向流動，并在底凹處用污水泵進(jìn)行抽排；第二，在混凝土終凝前進(jìn)行二次收光挫平，防止混凝土表面收縮龜裂。為了全面提升工作效率，可以采用磨光機(jī)這一設(shè)備，以此來解決人工效率過低的問題。

5 結(jié)束語

綜上所述，現(xiàn)代化建筑逐漸向著高層化和大型化方向發(fā)展，所以，在工程建設(shè)過程中超長大體積混凝土施工技術(shù)的應(yīng)用也更加廣泛。其通常在建筑結(jié)構(gòu)中起基礎(chǔ)性作用。對于超長大體積混凝土質(zhì)量控制，施工單位要提高重視，掌握其施工要點(diǎn)，不斷完善其設(shè)計(jì)構(gòu)造，合理設(shè)置材料配比，加強(qiáng)澆筑及養(yǎng)護(hù)過程控制，還要合理利用后澆帶施工技術(shù)，更好地預(yù)防混凝土質(zhì)量問題，實(shí)現(xiàn)建筑工程質(zhì)量穩(wěn)步提升，為建筑企業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。