大體積混凝土澆筑技術(shù)在建筑施工中的應(yīng)用核心探索

謝新鋒

廣州建筑股份有限公司 廣東 廣州 510030

1 建筑工程施工中應(yīng)用的大體積混凝土概述

1.1 大體積混凝土的介紹

混凝土的組成部分較多，包括基本的水泥、粗細(xì)骨料、外加劑等人工合成材料，在具體建筑工程混凝土施工中常見的問題之一就是裂縫問題，形成裂縫的因素很多，比如說原材料自身存在質(zhì)量問題，配置混凝土的技術(shù)出現(xiàn)問題等，都會(huì)導(dǎo)致混凝土的質(zhì)量出現(xiàn)問題，進(jìn)而影響到混凝土施工。在進(jìn)行大體積混凝土施工作業(yè)中，因?yàn)橥饨鐪囟鹊淖兓?，混凝土在成型過程中也容易出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象。因此，在大體積混凝土施工作業(yè)中，施工單位需要重視混凝土的原材料選擇，對(duì)原材料質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格檢驗(yàn)，有效控制澆筑混凝土的質(zhì)量[1]。

1.2 大體積混凝土的施工特征分析

大體積混凝土在具體施工中表現(xiàn)的特點(diǎn)如下：

首先，工程施工工期較長(zhǎng)，含有較大的工程量，對(duì)混凝土的質(zhì)量和數(shù)量有較高要求，一般在高層建筑及基礎(chǔ)、水利工程、港口、橋梁、航道等大型建筑工程中使用大體積混凝土，對(duì)施工人員和施工材料有較多的需求。

其次，具有較高的施工成本和較大的技術(shù)難度，在大體積混凝土施工中對(duì)澆筑技術(shù)有較高要求，混凝土材料會(huì)因?yàn)橥饨鐪囟茸兓霈F(xiàn)變形現(xiàn)象，進(jìn)而導(dǎo)致裂縫出現(xiàn)，同時(shí)因?yàn)闈仓h(huán)節(jié)中受不同因素的限制，施工人員很難掌握施工技術(shù)。

最后，大體積混凝土施工中很容易出現(xiàn)裂縫問題，在具體施工中，混凝土出現(xiàn)裂縫問題的因素有很多，主要是受到施工環(huán)境、原材料以及其他施工技術(shù)等因素影響。第一，在澆筑混凝土的過程中，施工人員需要對(duì)溫度進(jìn)行合理控制，若是在澆筑過程中，混凝土材料內(nèi)外部出現(xiàn)較大的溫差，將會(huì)導(dǎo)致混凝土表面出現(xiàn)變形現(xiàn)象，在初期出現(xiàn)變形現(xiàn)象并不會(huì)對(duì)大體積混凝土造成嚴(yán)重影響，但是隨著時(shí)間的推移，變形位置會(huì)不斷擴(kuò)大，并導(dǎo)致混凝土表面不斷擴(kuò)大拉應(yīng)力，最終導(dǎo)致混凝土產(chǎn)生裂縫；第二，若是混凝土材料長(zhǎng)時(shí)間在外面暴露，內(nèi)部的水分也會(huì)逐漸喪失，最終導(dǎo)致材料出現(xiàn)硬化現(xiàn)象，當(dāng)材料蒸發(fā)的水分達(dá)到一定程度，混凝土?xí)谋砻娴絻?nèi)部產(chǎn)生收縮，進(jìn)而導(dǎo)致混凝土材料出現(xiàn)裂縫，同時(shí)若是環(huán)境比較干燥，混凝土也會(huì)因?yàn)槭湛s而產(chǎn)生裂縫，特別是在高溫條件下，混凝土表面不斷蒸發(fā)水分，最終產(chǎn)生較強(qiáng)的收縮現(xiàn)象，導(dǎo)致混凝土產(chǎn)生裂縫；第三，在混凝土施工過程中，若是施工操作不合理也會(huì)導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)嚴(yán)重的裂縫現(xiàn)象，例如，在選擇混凝土材料的過程中，若是前期采購(gòu)人員為了對(duì)成本進(jìn)行節(jié)省，選擇的混凝土原料價(jià)格低廉，但是質(zhì)量不符合要求，也會(huì)在工程竣工后產(chǎn)生安全隱患，最終增加混凝土出現(xiàn)裂縫的風(fēng)險(xiǎn)；在具體施工中，若是沒有合理分配水分和混凝土原材料的比例，也會(huì)導(dǎo)致混凝土內(nèi)部的含水量偏高或者是偏低，最終導(dǎo)致建筑整體不穩(wěn)定，甚至出現(xiàn)安全事故，間接導(dǎo)致混凝土發(fā)生裂縫問題；在澆筑混凝土的過程中，若是沒有規(guī)范施工技術(shù)，或者是施工單位沒有嚴(yán)格按照要求進(jìn)行分層澆筑，也會(huì)對(duì)建筑工程整體的質(zhì)量造成影響，導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)裂縫。

1.3 大體積混凝土的施工方法分析

在澆筑大體積混凝土的過程中，首先施工單位需要注意檢查施工設(shè)備，進(jìn)而確保順利開展?jié)仓ぷ鳎辉诰唧w混凝土澆筑過程中采用分層澆筑法，從而避免建筑后期使用中出現(xiàn)裂縫；分層澆筑法在實(shí)際應(yīng)用中主要分為全面分層、斜面分層和分段分層澆筑法，具體澆筑方法如圖1所示。

圖1 分層澆筑法示意圖

2 大體積混凝土澆筑技術(shù)在建筑施工中應(yīng)用的現(xiàn)狀

2.1 出現(xiàn)水化熱現(xiàn)象

在澆筑混凝土的過程中，水泥很容易出現(xiàn)水化熱問題，水化熱的過程中，混凝土內(nèi)部的溫度不斷升高，加上大體積混凝土自身特點(diǎn)，無法充分散發(fā)內(nèi)部熱量，最終降低大體積混凝土的低溫應(yīng)力，然而在經(jīng)過一段時(shí)間，大體積混凝土不斷向外散發(fā)水化熱，進(jìn)而增加大體積混凝土的強(qiáng)度和彈性模量，同時(shí)增強(qiáng)大體積混凝土的冷卻和收縮性能，增加溫度應(yīng)力，若是大體積混凝土的溫度應(yīng)力大于自身抗拉應(yīng)力，將會(huì)導(dǎo)致裂縫問題的出現(xiàn)[2]。

2.2 出現(xiàn)收縮現(xiàn)象

若是大體積混凝土長(zhǎng)時(shí)間處于干燥狀態(tài)，內(nèi)部1/4的水分將會(huì)參與到水泥的化合作用，進(jìn)而在大體積混凝土的內(nèi)部形成結(jié)晶水，其余水分也不斷蒸發(fā)，最終導(dǎo)致大體積混凝土出現(xiàn)收縮現(xiàn)象。大體積混凝土出現(xiàn)收縮現(xiàn)象的主要因素有水泥自身存在集料性、水泥型號(hào)、攪拌中水的用量、外界環(huán)境變化等，當(dāng)這些影響因素發(fā)生變化，大體積混凝土?xí)霈F(xiàn)變形、坍塌、收縮等現(xiàn)象，進(jìn)而對(duì)澆筑大體積混凝土的質(zhì)量和效果造成影響。

2.3 外界溫度發(fā)生變化

澆筑大體積混凝土的施工作業(yè)受到外界溫度變化的影響，若是外界溫度發(fā)生較大變化，大體積混凝土有可能出現(xiàn)變形問題，并嚴(yán)重影響到澆筑大體積混凝土的效果。所以，在澆筑大體積混凝土之前，施工人員需要對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的溫度進(jìn)行仔細(xì)檢測(cè)，并采取措施在一定范圍內(nèi)維持施工現(xiàn)場(chǎng)的溫度，避免大體積混凝土出現(xiàn)開裂漲縮現(xiàn)象。

3 大體積混凝土澆筑技術(shù)在建筑工程中應(yīng)用的措施

3.1 做好前期的準(zhǔn)備工作

在建筑工程前期的準(zhǔn)備階段，首先，施工單位需要充分考慮經(jīng)濟(jì)性、便捷性等多方面因素設(shè)計(jì)施工圖紙，并交由專業(yè)人員進(jìn)行審核，進(jìn)而確定最佳的施工方案；由專業(yè)的生產(chǎn)商研究設(shè)計(jì)圖紙，同時(shí)，建設(shè)企業(yè)也需要與物料的制作標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行結(jié)合，對(duì)鋼模板進(jìn)行生產(chǎn)和加工，并做好拼接工作，盡量在施工前做好半成品和成品施工物料；為了有針對(duì)性處理大體積混凝土施工中出現(xiàn)的施工縫、溫度縫、表面基礎(chǔ)縫等問題，施工單位還需要根據(jù)施工方案科學(xué)選擇混凝土的施工原材料，并科學(xué)計(jì)算混凝土的材料配比，在設(shè)計(jì)混凝土材料配比的過程中，施工單位需要注意：混凝土配比需要滿足建筑工程對(duì)混凝土強(qiáng)度的需求，確保混凝土具有較大的和易性，對(duì)水泥的水化熱現(xiàn)象進(jìn)行控制，對(duì)建筑混凝土結(jié)構(gòu)要求進(jìn)行充分了解，尤其是對(duì)建筑物的強(qiáng)度和耐久性、構(gòu)件尺寸、水泥品種、砂石粒徑等進(jìn)行了解，對(duì)水泥和水的用量進(jìn)行科學(xué)降低，進(jìn)而控制工程施工成本，充分考慮溫度和時(shí)間對(duì)施工的影響；根據(jù)混凝土的配比數(shù)據(jù)信息，采用攪拌機(jī)集中進(jìn)行混凝土的攪拌，做好前期的大體積混凝土準(zhǔn)備工作[3]。

3.2 合理應(yīng)用后澆帶施工技術(shù)

在具體建筑施工中，施工單位首先需要注意施工技術(shù)、溫度、環(huán)境等因素會(huì)對(duì)大體積混凝土施工產(chǎn)生干擾，進(jìn)而誘發(fā)裂縫問題的出現(xiàn)。所以，在建筑施工中需要合理應(yīng)用后澆帶技術(shù)，進(jìn)而確?；炷两Y(jié)構(gòu)整體性能有所提升，控制裂縫現(xiàn)象，優(yōu)化施工工序，確保工程整體的施工質(zhì)量。在劃分大體積混凝土結(jié)構(gòu)的過程中，施工單位還需要對(duì)劃分的區(qū)段情況進(jìn)行了解，尤其是合理細(xì)分施工范圍和施工長(zhǎng)度等；采用組合施工方式，避免混凝土出現(xiàn)較大的溫度應(yīng)力，進(jìn)而避免出現(xiàn)施工縫；后澆帶施工技術(shù)的應(yīng)用能夠促使后續(xù)施工中的大體積混凝土成為一個(gè)整體，具有符合要求的韌性、抗拉性能等；一般在澆筑大體積混凝土之后的40天左右開展后澆帶施工，在澆筑之前合理處理鑿毛，確保混凝土施工的接觸面更加濕潤(rùn)、清潔，同時(shí)，施工人員還需要控制溫度，避免混凝土出現(xiàn)熱脹冷縮現(xiàn)象。

3.3 科學(xué)控制溫度

為了保證澆筑大體積混凝土的質(zhì)量，施工單位還需要對(duì)溫度進(jìn)行科學(xué)控制，因?yàn)闇囟冗^高或者過低都會(huì)影響到混凝土的施工質(zhì)量，導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)裂縫。所以，在澆筑混凝土的過程中需要進(jìn)行多個(gè)溫度檢查點(diǎn)的設(shè)置，在混凝土的不同部位分別設(shè)置合適的測(cè)溫點(diǎn)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)混凝土的溫度變化，確保澆筑混凝土的質(zhì)量。根據(jù)不同的建筑工程項(xiàng)目，合理計(jì)算澆筑混凝土表面覆蓋的材料厚度，根據(jù)保溫材料的厚度確認(rèn)保溫材料的使用數(shù)量，進(jìn)而發(fā)揮保溫效果[4]。

3.4 合理攪拌和澆筑混凝土

大體積混凝土施工中需要重視混凝土的攪拌和澆筑工作。首先，在攪拌混凝土的過程中，施工人員需要確保合理、全面攪拌，嚴(yán)格按照施工標(biāo)準(zhǔn)和要求，遵循放置材料的順序、數(shù)量使用等正確的操作流程，科學(xué)采用攪拌方式進(jìn)行混凝土的攪拌，進(jìn)而確保合理應(yīng)用施工材料；其次，在混凝土攪拌過程中，為了保證施工效率和質(zhì)量，施工人員還需要根據(jù)施工要求合理選擇攪拌設(shè)備，同時(shí)在混凝土攪拌過程中確保設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)正常，在進(jìn)行攪拌材料放置之前，還需要全面清理攪拌設(shè)備內(nèi)部，從而確保順利開展攪拌工作；考慮到大體積混凝土的大體積特征，所以，在施工作業(yè)中還需要嚴(yán)格控制和監(jiān)督澆筑環(huán)節(jié)工作，進(jìn)而整體提升工程整體的施工質(zhì)量；在澆筑大體積混凝土的過程中，主要采用三種分層澆筑方法，針對(duì)施工方案和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際的施工情況合理選擇分層澆筑方法。

3.5 科學(xué)振搗混凝土

大體積混凝土澆筑技術(shù)在建筑施工中的應(yīng)用還需要注意對(duì)混凝土進(jìn)行科學(xué)振搗，進(jìn)而保證混凝土更加平整、密實(shí)，在澆筑混凝土的過程中使用插入式振搗設(shè)備振搗，同時(shí)根據(jù)混凝土自然凝固的狀態(tài)，在混凝土的上中下三部分進(jìn)行振搗器的設(shè)置，進(jìn)而確保振搗的混凝土更加密實(shí)。若是工程在夜間施工，施工單位還需要做好照明工作，確保施工人員能夠看到混凝土底層的鋼筋等結(jié)構(gòu)。在振搗混凝土的過程中，施工人員需要按照上下抽動(dòng)的方式使用振搗棒，并確?；炷恋牟煌课徽饎?dòng)充分，每次振搗操作都需要確?；炷帘砻嫫秸⒕鶆?，避免混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)氣泡、下沉等現(xiàn)象。若是混凝土鋼筋較大，在振搗的過程中可以適當(dāng)傾斜震動(dòng)角，保持震動(dòng)勻速，同時(shí)也需要確保振搗過程中的振搗器與預(yù)埋件、鋼筋、管道等保持一定的距離，避免振搗器碰撞相關(guān)設(shè)備和構(gòu)件，保證混凝土的振搗效果。

3.6 對(duì)約束力進(jìn)行控制

為了確保大體積混凝土澆筑技術(shù)在建筑施工中的應(yīng)用發(fā)揮最大作用，施工單位還需要對(duì)建筑結(jié)構(gòu)約束力進(jìn)行控制。首先，施工單位需要對(duì)建筑結(jié)構(gòu)外部約束力進(jìn)行控制，在大體積混凝土施工作業(yè)中，施工單位可以采用滑動(dòng)層設(shè)置的方式降低大體積混凝土結(jié)構(gòu)的橫向約束力，同時(shí)進(jìn)行墊砂層的設(shè)置，使地基對(duì)大體積混凝土結(jié)構(gòu)的縱向約束力進(jìn)行降低，從而整體降低大體積混凝土澆筑技術(shù)應(yīng)用的施工風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)對(duì)溫度進(jìn)行科學(xué)控制，避免混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部出現(xiàn)應(yīng)力變化；其次，施工單位需要綜合運(yùn)用各種溫度控制措施，這樣不僅避免混凝土施工材料出現(xiàn)熱脹冷縮現(xiàn)象，同時(shí)還能夠避免建筑材料在接觸過程中出現(xiàn)形變現(xiàn)象，最大程度避免大體積混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫[5]。

3.7 做好后期的養(yǎng)護(hù)工作

大體積混凝土結(jié)構(gòu)主要是在水利工程、高層建筑等大型建筑項(xiàng)目中得以應(yīng)用，在施工過程中主要是采用分層澆筑法，因此，施工單位需要重視混凝土的凝固程度和具體凝固的時(shí)間點(diǎn)。完成澆筑混凝土的工作之后，混凝土結(jié)構(gòu)在凝固過程中也有可能發(fā)生變形現(xiàn)象，若是變形不斷擴(kuò)大，也會(huì)對(duì)建筑物后續(xù)施工和使用的可靠性、安全性和穩(wěn)定性造成影響。因此，為了避免凝固過程中，混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)較大的變形現(xiàn)象，施工人員還需要及時(shí)振搗，確?；炷帘砻娓悠秸瑫r(shí)嚴(yán)格按照實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，有針對(duì)性開展振搗施工，根據(jù)實(shí)際的施工情況，有效調(diào)整振搗工藝。同時(shí)，為了提升大體積混凝土的質(zhì)量和建筑的使用壽命，施工單位還需要做好后期的養(yǎng)護(hù)工作，完成混凝土施工澆筑工作后，還需要專門安排人員對(duì)混凝土進(jìn)行養(yǎng)護(hù)和監(jiān)督，根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行灑水，確?；炷帘砻姹３譂駶?rùn)。

4 建筑施工中應(yīng)用大體積混凝土澆筑技術(shù)的注意要點(diǎn)

大體積混凝土澆筑技術(shù)在建筑施工中的應(yīng)用，還需要注意以下幾點(diǎn)：首先，確保獲取的數(shù)據(jù)更加精準(zhǔn)，在現(xiàn)場(chǎng)施工中，施工環(huán)境的數(shù)據(jù)是動(dòng)態(tài)變化的，若是無法科學(xué)監(jiān)測(cè)各項(xiàng)數(shù)據(jù)，將會(huì)導(dǎo)致工程施工的實(shí)際數(shù)據(jù)與施工方案中的數(shù)據(jù)出現(xiàn)較大偏差，進(jìn)而無法根據(jù)實(shí)際要求配比混凝土材料，在澆筑混凝土的過程中增加了裂縫出現(xiàn)的風(fēng)險(xiǎn)；其次，加強(qiáng)混凝土澆筑技術(shù)應(yīng)用環(huán)節(jié)的監(jiān)管力度，在具體澆筑大體積混凝土的過程中會(huì)使用很多施工技術(shù)，同時(shí)輻射范圍較廣，較大的工程量也會(huì)涉及到較多的施工人員，因此，管理人員需要加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)的施工管理和監(jiān)督，避免出現(xiàn)“豆腐渣”工程，同時(shí)，管理人員也需要注意處理工程交付階段中出現(xiàn)的滲水問題，全面保障工程施工質(zhì)量；第三，確保施工團(tuán)隊(duì)具有較高的綜合素養(yǎng)和專業(yè)技能，加強(qiáng)施工人員的專業(yè)知識(shí)和技能的教育和培訓(xùn)，強(qiáng)化施工人員的責(zé)任意識(shí)和安全意識(shí)，掌握應(yīng)對(duì)突發(fā)情況的能力，同時(shí)科學(xué)判斷影響工程施工的客觀因素，從而保證建筑施工質(zhì)量；最后，對(duì)施工標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行明確，同時(shí)嚴(yán)格部署，在具體施工中，工作人員需要嚴(yán)格按照施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和要求進(jìn)行具體操作，避免監(jiān)管工作出現(xiàn)錯(cuò)位現(xiàn)象，確保工程施工更加穩(wěn)定、安全。

5 結(jié)語

總之，在建筑施工中應(yīng)用大體積混凝土澆筑技術(shù)，施工單位需要確保大體積混凝土施工更加安全、穩(wěn)定，規(guī)避各項(xiàng)施工風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)對(duì)竣工后建筑出現(xiàn)質(zhì)量問題的幾率進(jìn)行降低和控制，加強(qiáng)施工過程中的質(zhì)量控制和管理，確保施工人員嚴(yán)格按照工程要求和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行操作，嚴(yán)格把控影響施工質(zhì)量的因素，對(duì)施工條件進(jìn)行合理優(yōu)化，加強(qiáng)大體積混凝土施工的后期養(yǎng)護(hù)工作，從而整體提升大體積混凝土建筑的施工質(zhì)量。