建筑工程中大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工技術(shù)運(yùn)用探討

閆 娜 鐵嶺市建筑中等職業(yè)技術(shù)專業(yè)學(xué)校

1 前言

近年來(lái)，我國(guó)建筑事業(yè)飛速發(fā)展，大型建筑物越來(lái)越多，其中部分大型建筑物成為城市新地標(biāo)。當(dāng)前大體積混凝土施工技術(shù)也在不斷成熟，不過(guò)在部分工程當(dāng)中依然存在施工技術(shù)利用問(wèn)題，由此導(dǎo)致建筑出現(xiàn)裂縫甚至更為嚴(yán)重的后果，為了保障工程質(zhì)量和建設(shè)效益，需要切實(shí)把握好大體積混凝土施工技術(shù)，加強(qiáng)施工管理，以下對(duì)相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行分析。

2 大體積混凝土結(jié)構(gòu)概念以及施工技術(shù)特點(diǎn)

2.1 大體積混凝土結(jié)構(gòu)概念

目前建筑結(jié)構(gòu)形式日益豐富，大體積混凝土就是一種利用日益廣泛的技術(shù)，可以將其理解為較大體積的混凝土，該建筑結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性強(qiáng)，通常最小斷面尺寸大于1m。相較于普通混凝土工程，大體積混凝土施工難度更大，需要利用相關(guān)措施防止水汽升高導(dǎo)致的收縮問(wèn)題，否則該情況將導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)裂縫，因此要求施工人員嚴(yán)格遵守施工工藝[1]。

2.2 大體積混凝土施工技術(shù)特點(diǎn)

通常大體積混凝土特征如下：其一，結(jié)構(gòu)厚度大。在澆筑以及澆筑完成后混凝土產(chǎn)生大量水化熱，隨著熱量在內(nèi)部聚集并長(zhǎng)時(shí)間不能散發(fā)，將導(dǎo)致內(nèi)部與外部溫差增大，隨之出現(xiàn)較大溫差應(yīng)力。其二，施工期間需要不間斷澆筑，并且澆筑一旦間斷將對(duì)整體結(jié)構(gòu)造成影響，主要問(wèn)題表現(xiàn)在混凝土裂縫，并且處理難度較大。其三，施工影響因素多。自然環(huán)境和施工要素都會(huì)對(duì)混凝土質(zhì)量產(chǎn)生影響，因此要求施工人員做好溫度控制以及后期養(yǎng)護(hù)管理工作，在混凝土的攪拌以及振搗環(huán)節(jié)都要嚴(yán)格遵守相關(guān)工藝，因此整體上對(duì)大體積混凝土施工要求很高。

3 建筑工程中大體積混凝土質(zhì)量問(wèn)題成因

3.1 裂縫問(wèn)題

混凝土散熱與硬化期間會(huì)出現(xiàn)體積收縮情況，這一問(wèn)題在大體積混凝土中表現(xiàn)更為明顯，通常大體積混凝土施工完成后3d內(nèi)出現(xiàn)絕緣溫，4d～5d內(nèi)部溫度達(dá)到最大值。導(dǎo)致收縮裂縫出現(xiàn)的原因在于內(nèi)部出現(xiàn)強(qiáng)大收縮力，一旦超出極限抗拉強(qiáng)度收縮裂縫就會(huì)出現(xiàn)，其中水泥品種、水泥用量和水量都是影響因素。在水泥收縮期間，隨著汽化導(dǎo)致水分消耗增加，水灰比也是導(dǎo)致出現(xiàn)收縮裂縫的另一個(gè)因素，由于水泥活性較大，在溫度較高情況下表面蒸發(fā)水分不能被及時(shí)補(bǔ)充，由此導(dǎo)致其處于塑性狀態(tài)，受拉力影響就會(huì)出現(xiàn)裂縫，所以需要切實(shí)做好養(yǎng)護(hù)管理，溫差裂縫出現(xiàn)的主要原因是在澆筑初期出現(xiàn)大量水化熱，并且在混凝土配比和攪拌期間操作不合理也會(huì)導(dǎo)致裂縫出現(xiàn)。目前大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工期間主要采取分層澆筑的方法，如果這一過(guò)程中振搗不充分就會(huì)出現(xiàn)離析情況，影響混凝土的粘結(jié)，導(dǎo)致其承載力下降[2]。

3.2 水泥水化熱的影響

混凝土是一種由不同材料配合而成的人造石材，在混凝土施工期間會(huì)出現(xiàn)水泥水化熱情況，由于混凝土連接部分體積較大，所以在水化熱的過(guò)程中很多熱量會(huì)聚集起來(lái)，在內(nèi)部難以分解，使得內(nèi)部整體溫度升高，進(jìn)而導(dǎo)致表面出現(xiàn)裂縫。

3.3 外部溫度變化

在大體積混凝土施工期間，外部溫度會(huì)對(duì)澆筑溫度產(chǎn)生影響，如果溫度迅速下降會(huì)導(dǎo)致內(nèi)外溫差突然加大，由此導(dǎo)致混凝土壓力產(chǎn)生，內(nèi)部溫度壓力升高。所以技術(shù)人員需要采取有效措施對(duì)混凝土內(nèi)部和外部溫度加以控制，以此降低溫度壓力

3.4 混凝土的運(yùn)輸

對(duì)于混凝土質(zhì)量來(lái)講，運(yùn)輸效果同樣也會(huì)產(chǎn)生重要影響，主要是在混凝土長(zhǎng)距離運(yùn)輸過(guò)程中由于沒(méi)有完成運(yùn)輸積累，使混凝土性質(zhì)和功能發(fā)生變化。此外，在運(yùn)輸混凝土期間如果沒(méi)有做好溫度控制或者運(yùn)輸期間路面不平都會(huì)影響混凝土性質(zhì)[3]。

4 大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工技術(shù)要點(diǎn)

4.1 嚴(yán)格進(jìn)行材料管理

在大體積混凝土施工過(guò)程中，要求施工單位切實(shí)做好材料管理工作，尤其是要加強(qiáng)混凝土的材料管理，施工人員需要合理進(jìn)行混凝土分類，然后結(jié)合工程實(shí)際情況計(jì)算混凝土用量，混凝土配置主要根據(jù)馬歇爾體積的幾倍系數(shù)。需要說(shuō)明的是，選擇大體積混凝土過(guò)程中，需要根據(jù)實(shí)際情況選擇熱硅酸鹽水泥或者礦渣水泥，要求技術(shù)人員根據(jù)施工工藝要求選擇材料，充分考慮如何降低混凝土水化熱，一旦水泥細(xì)度不足必須及時(shí)處理。

在確保混凝土強(qiáng)度的前提下，將水泥含量有效控制，通過(guò)適量加入化學(xué)藥劑可讓混凝土性能得到提升，而加入粉煤灰能夠延緩凝固時(shí)間，避免混凝土快速升溫，還能夠提升結(jié)構(gòu)的流動(dòng)性。在骨料的利用方面，通常在混凝土中加入80%的骨料，要求骨料巖石彈性較小、清潔度高、粒徑較大，所以要求施工單位嚴(yán)格做好供應(yīng)商選擇，保證混凝土原材料和配比期間的信息齊全，能夠達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度。

4.2 合理配置混凝土

在混凝土材料選擇完成后，需要施工人員結(jié)合施工要求制定混凝土配置方案，一方面需要施工人員詳細(xì)分析混凝土材料特征，然后根據(jù)工程量要求對(duì)大體積混凝土材料加以配置，這一過(guò)程中要求施工人員對(duì)砂石以及含水量嚴(yán)格控制，并且適量加入外加劑。

4.3 大體積混凝土運(yùn)輸

施工人員要結(jié)合項(xiàng)目建設(shè)實(shí)際情況確定和調(diào)整攪拌設(shè)備的參數(shù)，通過(guò)加水試運(yùn)行讓內(nèi)部具有一定濕潤(rùn)性，之后結(jié)合配比要求加入原材料。在攪拌期間關(guān)鍵在于控制好攪拌時(shí)間和均勻性。大體積混凝土的運(yùn)輸過(guò)程中要求操作人員配置好混凝土，之后采取有效措施將其澆筑在相關(guān)模型中，整個(gè)運(yùn)輸期間為了避免混凝土性質(zhì)變化需要控制好運(yùn)輸線路和駕駛速度，避免混凝土冒漿、離析等情況，通過(guò)科學(xué)規(guī)劃運(yùn)輸線路也有利于節(jié)約運(yùn)輸成本。整個(gè)運(yùn)輸過(guò)程中需要做好覆蓋處理，關(guān)鍵在于保證混凝土的和易性以及坍塌度達(dá)標(biāo)[4]。

4.4 混凝土振搗處理

為提升混凝土的密實(shí)性，要求施工人員使用振搗棒進(jìn)行均勻振搗。在大體積混凝土振搗期間主要使用插入式振搗器，在操作過(guò)程中將其直接插入混凝土，采取垂直插入方式，以此避免在振搗過(guò)程中存在死角，使用證到期期間必須對(duì)插入速度加以控制。在分層澆筑的過(guò)程中一般振搗器插入深度達(dá)到50cm，要求避免碰觸模板，否則會(huì)損壞混凝土結(jié)構(gòu)，之后實(shí)現(xiàn)混凝土連續(xù)供應(yīng)。

4.5 混凝土澆筑管理

在混凝土澆筑過(guò)程中，需要確保混凝土入模溫度達(dá)到5℃，整個(gè)過(guò)程要結(jié)合施工實(shí)際情況，關(guān)鍵在于澆筑過(guò)程中進(jìn)行施工縫防控。一般澆筑環(huán)節(jié)厚度為400cm，層面間隔不得超過(guò)該參數(shù)。如果受外界因素影響造成土層之間厚度較大，需要采取有效措施，把握好角度位置，并且要對(duì)模板徹底清理，以此保證澆筑面的清潔性和完整性。在完成澆筑后需要分析預(yù)埋件情況，如果出現(xiàn)變形或者位移情況必須及時(shí)處理，確保模板的緊密性。一般在大體積混凝土澆筑過(guò)程中采取分層澆筑方法，也會(huì)根據(jù)實(shí)際情況使用推移式澆筑，以上兩種方法各有優(yōu)劣，需要施工人員結(jié)合工程實(shí)際情況加以選擇。需要說(shuō)明的是，整個(gè)澆筑環(huán)節(jié)必須保證連續(xù)性[5]。

4.6 分塊澆筑技術(shù)

利用該技術(shù)的主要作用在于能夠避免大體積混凝土內(nèi)外出現(xiàn)較大溫差，進(jìn)而減少混凝土裂縫，通常分塊澆筑技術(shù)包括水平方向、分段澆筑以及垂直方向的分層澆筑，這其中分層澆筑又涵蓋分段分層、全面分層、斜面分層三種形式。如果施工工期較長(zhǎng)一般采取分層澆筑方法，之后在面層結(jié)合部位進(jìn)行施工縫處理，以此降低水化熱。在整個(gè)澆筑環(huán)節(jié)需要保證各施工環(huán)節(jié)的緊密銜接，如果間隔時(shí)間過(guò)長(zhǎng)會(huì)導(dǎo)致后續(xù)澆筑施工受到影響。

4.7 做好養(yǎng)護(hù)管理

完成大體積凝土澆筑施工后，要求施工單位切實(shí)做好養(yǎng)護(hù)工作，通過(guò)該措施能夠減少混凝土凝固后的裂縫，所以要求確?；炷帘砻婢哂幸欢駶?rùn)性，同時(shí)需要高度重視混凝土的溫度變化，通常施工人員需要采取降溫措施。在整個(gè)養(yǎng)護(hù)過(guò)程中也需要對(duì)保溫材料合理選擇，之后拆除模板。施工人員要分析施工區(qū)域氣候條件合理采取灑水措施，一般澆筑完成后12h需要開(kāi)始養(yǎng)護(hù)，整個(gè)養(yǎng)護(hù)周期至少達(dá)到14d[6]。

4.8 做好溫度控制

為全面提升大體積混凝土施工質(zhì)量，需要施工單位做好溫度控制工作，這是由于大體積混凝土內(nèi)部散熱慢、內(nèi)外溫差大，加之自身體積較大，為了避免出現(xiàn)裂縫需要把握溫度變化規(guī)律并加以控制。一般在施工過(guò)程中會(huì)使用電阻型溫度計(jì)，也就是在混凝土的各層當(dāng)中進(jìn)行溫度測(cè)量，要求鋼筋和測(cè)溫線充分接觸，之后包裹導(dǎo)線接頭和做好標(biāo)記，測(cè)量人員認(rèn)真填寫(xiě)溫度測(cè)量表并進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。比如后續(xù)采取減小溫度收縮以及水化升溫等措施，要求內(nèi)外溫度差在25℃之內(nèi)。為了達(dá)到溫度控制效果通常測(cè)溫不會(huì)選擇夏季午間進(jìn)行，攪拌期間可以利用冷水，而混凝土澆筑期間也要避免強(qiáng)光照射，為此可以設(shè)置遮陽(yáng)棚。

5 建筑施工中大體積混凝土的管理要點(diǎn)

在整個(gè)工程建設(shè)期間，需要施工單位制定出科學(xué)的管理制度，其中要包括對(duì)施工質(zhì)量、進(jìn)度、材料和成本的規(guī)定，還要對(duì)混凝土的施工期間的材料采購(gòu)管理、配比、攪拌、振搗、澆筑等各項(xiàng)工藝制定詳細(xì)說(shuō)明，對(duì)各項(xiàng)數(shù)據(jù)信息記錄。監(jiān)管人員也需要在現(xiàn)場(chǎng)發(fā)揮出應(yīng)有作用，對(duì)施工中問(wèn)題及時(shí)指出。此外，在驗(yàn)收環(huán)節(jié)要根據(jù)GB/T 50375—2016《建設(shè)工程施工質(zhì)量評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》、GB 50204—2015《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》進(jìn)行，保證混凝土表面的平整性。為了保證施工質(zhì)量，需要施工單位定期進(jìn)行人員的培訓(xùn)，明確施工范圍與要點(diǎn)，之后對(duì)人員進(jìn)行考核，結(jié)合獎(jiǎng)懲制度讓施工人員具有質(zhì)量控制意識(shí)[7]。

6 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在我國(guó)建筑工程中，隨著城市化進(jìn)程的推進(jìn)，大體積混凝土施工技術(shù)利用必將越來(lái)越多，隨之也對(duì)施工質(zhì)量提出更多要求，施工單位要嚴(yán)格遵守設(shè)計(jì)方案與規(guī)定，施工人員在不同施工環(huán)節(jié)也要掌握施工工藝，加強(qiáng)施工材料質(zhì)量管理，進(jìn)而全面提升工程質(zhì)量。