大體積混凝土設(shè)備基礎(chǔ)冬季施工

熊軍輝

(蘭州新區(qū)農(nóng)投建設(shè)工程有限公司，甘肅 蘭州 730300)

對(duì)于混凝土施工而言，不同溫度下所產(chǎn)生的效果與質(zhì)量存在著較為明顯的差異性。施工單位在進(jìn)行大體積混凝土設(shè)備施工過(guò)程中，很容易會(huì)面臨低溫環(huán)境的影響，這種狀態(tài)下傳統(tǒng)的施工模式顯然無(wú)法達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，且不具備規(guī)范性，為了確保整個(gè)工程施工質(zhì)量能夠得到有效提升，施工單位在進(jìn)行施工時(shí)，需要依照低溫環(huán)境進(jìn)行混凝土材料的調(diào)配，并加強(qiáng)對(duì)物資的準(zhǔn)備工作，通過(guò)合理的手段降低病害的不利影響，進(jìn)而來(lái)滿足施工單位自身的經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求，對(duì)于我國(guó)國(guó)民的生活質(zhì)量也會(huì)產(chǎn)生積極有效的促進(jìn)作用。

1 工程概況

本文以某地區(qū)大型混凝土設(shè)備基礎(chǔ)工程為例，該工程共涉及三部分，分別為高爐建設(shè)、鼓風(fēng)機(jī)站的工程應(yīng)用以及鼓風(fēng)機(jī)裝置基礎(chǔ)。該工程設(shè)計(jì)時(shí)，需要保證基底標(biāo)高數(shù)值滿足3.2cm標(biāo)準(zhǔn)要求，頂部標(biāo)高則需要符合8.0cm標(biāo)準(zhǔn)要求。為了確保整個(gè)工程質(zhì)量能夠滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，施工單位在進(jìn)行基礎(chǔ)底板尺寸設(shè)計(jì)時(shí)，需要遵循20.62×8.20mm數(shù)值要求，且厚度上也要達(dá)到2.00mm。在整個(gè)大型混凝土設(shè)備基礎(chǔ)施工中，所涉及的混凝土用量一共有307m。而在頂板尺寸方面，則是以21.200×8.60mm規(guī)格為主，厚度上與基礎(chǔ)底板相同，也是以2.00mm為施工參數(shù)，該結(jié)構(gòu)的混凝土用量共有286m。在進(jìn)行大體積混凝土施工過(guò)程中，所選用的組織施工方法需要考慮到地區(qū)的溫度環(huán)境。本次工程開(kāi)展?jié)仓こ痰膶?shí)際時(shí)間在11月，在此期間施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際溫度已經(jīng)處于零下，符合冬季施工標(biāo)準(zhǔn)。

由于該工程基礎(chǔ)底板平面尺寸及厚度都較大，又處于冬期施工，因而很容易發(fā)生各種施工問(wèn)題。對(duì)此施工單位需要仔細(xì)處理溫度應(yīng)力及溫度控制問(wèn)題，防止混凝土在水化熱過(guò)大的干擾下產(chǎn)生溫度裂縫，可以從技術(shù)、材料上等方面做好充分準(zhǔn)備，進(jìn)而確保后續(xù)工作能夠順利開(kāi)展。

2 冬季大體積混凝土施工常見(jiàn)病害控制措施

在開(kāi)展大體積混凝土設(shè)備基礎(chǔ)施工過(guò)程中，需要考慮到裂縫現(xiàn)象出現(xiàn)的影響因素。裂縫現(xiàn)象是在低溫環(huán)境下最容易出現(xiàn)的一種病害問(wèn)題，施工單位要想控制混凝土出現(xiàn)裂縫，需要根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)做好水泥水化熱管控工作，并完善低溫環(huán)境混凝土裂縫預(yù)防措施，采用科學(xué)方式預(yù)防處理混凝土出現(xiàn)的收縮變形現(xiàn)象，以保證建筑工程施工安全穩(wěn)定，同時(shí)為后續(xù)工作奠定良好的基礎(chǔ)，詳細(xì)措施如下所示。

2.1 材料選擇

2.1.1 水泥材料+外加劑

一般情況下，混凝土工程中的熱能大部分都來(lái)自于水泥水化熱反應(yīng)，若是熱反應(yīng)劇烈，水泥會(huì)產(chǎn)生較多熱能，此時(shí)混凝土由于受熱會(huì)出現(xiàn)明顯干燥現(xiàn)象，進(jìn)而引發(fā)裂縫問(wèn)題。而在低溫環(huán)境下，由于內(nèi)部高溫和外部低溫出現(xiàn)明顯溫度差，導(dǎo)致混凝土應(yīng)力結(jié)構(gòu)被破壞，平衡被打破，進(jìn)而出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象。為了避免這一現(xiàn)象出現(xiàn)，施工單位施工時(shí)需要根據(jù)水泥低水熱化特征選擇水泥，例如硅酸鹽水泥就符合這一要求，此外還需要注意所選擇水泥需要滿足32.5級(jí)強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)，以確保整個(gè)工程混凝土澆筑質(zhì)量能夠得到有效提升。而水泥用量一般需要控制在380km/m3范圍內(nèi)，同時(shí)采用具有熱拌特征的工具進(jìn)行混凝土澆筑。

冬季施工時(shí)，混凝土施工要求比較嚴(yán)格，強(qiáng)度等級(jí)需要根據(jù)天氣作出相應(yīng)調(diào)整。因此，在設(shè)計(jì)鼓風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)時(shí)，需要根據(jù)設(shè)計(jì)強(qiáng)度在原等級(jí)基礎(chǔ)上再增加一級(jí)，使其能夠在低溫環(huán)境下滿足施工強(qiáng)度預(yù)期要求。之后，在應(yīng)用防凍劑時(shí)，需要根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)適量摻和防凍劑。另外，為使混凝土實(shí)際強(qiáng)度滿足標(biāo)準(zhǔn)要求，施工單位在管控增長(zhǎng)速度時(shí)需要采用高強(qiáng)度外加劑，進(jìn)而控制混凝土和易性，同時(shí)做好混凝土罐車(chē)的保溫工作。通過(guò)以上措施提高混凝土結(jié)構(gòu)粘黏性，增強(qiáng)和易效果，并降低水熱化反應(yīng)對(duì)混凝土施工產(chǎn)生的不良影響，避免出現(xiàn)嚴(yán)重裂縫問(wèn)題。

2.1.2 骨料選擇

在整個(gè)混凝土設(shè)備施工過(guò)程重，骨料選擇工作十分重要，其是施工企業(yè)的關(guān)注重點(diǎn)之一。在管控石灰?guī)r骨料時(shí)，可以采用線膨脹系數(shù)低的石灰?guī)r骨料，同時(shí)調(diào)整碎石整體形狀，并加大力度管控粒徑數(shù)值，使其保持在5～40mm范圍內(nèi)，注意級(jí)配特性。而在選擇細(xì)骨料時(shí)，主要選擇中砂或粗砂類(lèi)骨料，并根據(jù)施工實(shí)際情況適當(dāng)調(diào)整細(xì)骨料的細(xì)度模數(shù)，使其處于2.5～3.5mm數(shù)值范圍內(nèi)，進(jìn)而有效管控砂石結(jié)構(gòu)含泥量。在此期間，施工所使用的砂石不可摻雜任何有機(jī)雜質(zhì)，避免影響建筑安全性和穩(wěn)定性。

2.2 混凝土配合比設(shè)計(jì)

施工單位在設(shè)計(jì)混凝土配比時(shí)需要嚴(yán)格根據(jù)施工標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，明確水泥配置所用材料，同時(shí)對(duì)各種材料的性能進(jìn)行試驗(yàn)，確保大體積混凝土配比符合施工要求和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，具體配比如表1所示。

表1 大體積混凝土配合比

3 冬季大體積混凝土設(shè)計(jì)基礎(chǔ)施工措施

3.1 冬季施工準(zhǔn)備

3.1.1 生產(chǎn)準(zhǔn)備

施工單位在冬季開(kāi)展大體積混凝土設(shè)備基礎(chǔ)施工時(shí)，需要做好生產(chǎn)準(zhǔn)備工作，建立健全生產(chǎn)準(zhǔn)備措施，其對(duì)于冬季混凝土施工十分重要，直接影響著施工質(zhì)量。因此，在施工準(zhǔn)備階段，施工單位需要依照現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況做好相應(yīng)準(zhǔn)備工作，例如，對(duì)所要用到的供水管道開(kāi)展保溫處理，避免出現(xiàn)凍裂情況；對(duì)攪拌機(jī)棚進(jìn)行較為有效的保溫處理，避免設(shè)備被凍壞。此外，需要提高施工場(chǎng)地結(jié)構(gòu)安全性與平整性，通過(guò)平整場(chǎng)地、維護(hù)場(chǎng)地保障，同時(shí)也保障施工人員生命健康和安全。

3.1.2 資源準(zhǔn)備

施工單位在開(kāi)展資源準(zhǔn)備工作時(shí)，需要明確組織工作重要性，并結(jié)合當(dāng)前氣溫以及未來(lái)溫度變化科學(xué)選擇外加劑材料。在準(zhǔn)備施工材料時(shí)，需要保證施工材料具有保溫性能，并保證所用施工儀器設(shè)備具有精準(zhǔn)性和良好質(zhì)量。在準(zhǔn)備資料過(guò)程中，施工人員需要定期檢測(cè)材料、設(shè)備、機(jī)械等資料質(zhì)量，若是在檢測(cè)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)存在問(wèn)題需要及時(shí)作出處理，以保證后續(xù)工作能夠順利進(jìn)行，并保證施工質(zhì)量。

3.1.3 技術(shù)準(zhǔn)備

1）每道施工工序都有相應(yīng)的施工方案，這些施工方案需要滿足施工質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，若是施工方案對(duì)安全系數(shù)要求較高需要保證施工工藝本身具有合理性和可靠性，并符合預(yù)期要求，進(jìn)而保證大體積混凝土設(shè)備基礎(chǔ)混凝土澆筑工作順利開(kāi)展。

2）施工單位在進(jìn)行施工時(shí)，需要嚴(yán)格管控建筑工程格式工廠階段，例如在安排施工進(jìn)度時(shí)，需要根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行科學(xué)安排，確保施工進(jìn)度符合工期要求和施工質(zhì)量規(guī)定，在工期內(nèi)高質(zhì)高效完成施工。同時(shí)，施工程序需要具有可靠性和簡(jiǎn)潔性。施工方法則需要符合先進(jìn)要求。此外，施工單位也需要注重人力資源規(guī)劃管理工作，在此期間施工單位需要根據(jù)實(shí)際情況制定科學(xué)的管理制度，提高建筑工程整體質(zhì)量控制效果。

3.2 施工過(guò)程

3.2.1 基本要求

1）通常情況下，為了滿足冬季施工的各方面需求，施工單位普遍選擇硅酸鹽水泥作為混凝土主要材料，注意等級(jí)標(biāo)號(hào)不可低于32.5級(jí)，混合用量為300kg，并嚴(yán)格管控水灰比數(shù)值，一般不超過(guò)0.6，同時(shí)選擇性能好的早強(qiáng)劑，以便為后續(xù)施工提供保障。若是施工地區(qū)溫度太低需要及時(shí)加入防凍劑，防止出現(xiàn)混凝土由于溫度過(guò)低而無(wú)法正常使用的現(xiàn)象。

2）一般來(lái)講，施工單位在預(yù)防凍害災(zāi)害發(fā)生時(shí)需要根據(jù)具體施工情況和天氣合理配置用水量，同時(shí)科學(xué)調(diào)整用水量的最低限度，這種操作既能夠精準(zhǔn)控制混凝土的塌落度，同時(shí)也能夠通過(guò)減水劑使水灰比降低。

3）一般來(lái)講，當(dāng)混凝土強(qiáng)度達(dá)到相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)后，便可以進(jìn)行模板的拆除工作。但是，倘若混凝土內(nèi)部溫度與外界溫度的數(shù)值差距超過(guò)20℃，需要在完成模板拆卸工作后對(duì)混凝土開(kāi)展臨時(shí)性覆蓋養(yǎng)護(hù)工作，通過(guò)緩慢冷卻方式確保后續(xù)工作能夠順利開(kāi)展。

3.2.2 混凝土拌制

1）在選擇混凝土用料時(shí)，需要保證所選骨料具有清潔特征，其中不可存在任何雜草、冰雪、污水等雜質(zhì)。同時(shí)，由于骨料結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性受到材料質(zhì)量影響，一旦材料容易出現(xiàn)凍裂現(xiàn)象會(huì)導(dǎo)致骨料整體質(zhì)量受到影響，針對(duì)這一問(wèn)題，在摻加含鉀材料時(shí)需要使用鈉離子外加劑，避免使用活性骨料，以此保障混凝土拌制可以符合施工標(biāo)準(zhǔn)。在特定情況下，施工單位在開(kāi)展砂石篩洗作業(yè)時(shí)還要對(duì)材料進(jìn)行覆蓋，以達(dá)到保溫目的。

2）在進(jìn)行混凝土拌制過(guò)程中，本工程施工單位選擇使用粉末狀外加劑，其與混凝土其他材料攪拌時(shí)若是使用的外加劑狀態(tài)符合液體標(biāo)準(zhǔn)，需要按照標(biāo)準(zhǔn)調(diào)整濃度溶液，并根據(jù)相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)科學(xué)調(diào)配符合要求的溶液，使溶液在滿足標(biāo)準(zhǔn)額同時(shí)能夠達(dá)到施工預(yù)期應(yīng)用效果。此外，施工人員還要根據(jù)不同類(lèi)型的溶液特征分類(lèi)保存在相應(yīng)容器中，同時(shí)在這些容器上貼上標(biāo)簽，標(biāo)注基本信息，統(tǒng)一保存在相應(yīng)位置，確保其滿足施工單位的應(yīng)用需求。

3）若是工程施工區(qū)域外部溫度處于零下，施工單位在攪拌混凝土?xí)r需要按照施工標(biāo)準(zhǔn)和環(huán)境要求選擇相應(yīng)的早強(qiáng)劑，并控制好早強(qiáng)劑參量，確保使用的早強(qiáng)劑符合規(guī)范要求。一般情況下，整個(gè)工程要想順利開(kāi)展，施工單位需要對(duì)技術(shù)應(yīng)用進(jìn)行試驗(yàn)?zāi)M。而混凝土拆模時(shí)，施工人員需要在規(guī)定時(shí)間內(nèi)開(kāi)展拆模作業(yè)，防治混凝土結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，進(jìn)而對(duì)混凝土應(yīng)用產(chǎn)生不利影響。

4）冬季，工程項(xiàng)目在開(kāi)展混凝土設(shè)備施工時(shí)不可避免會(huì)應(yīng)用防凍劑，使用防凍劑時(shí)需要注意所用水泥不可具有高鋁性質(zhì)。

3.3 混凝土運(yùn)輸和澆筑

1）為了避免發(fā)生不必要的損失，施工單位選擇混凝土攪拌場(chǎng)地時(shí)需要盡量選擇臨近施工區(qū)域的場(chǎng)地作為攪拌點(diǎn)，這樣可以有效避免混凝土由于熱損失而產(chǎn)生開(kāi)裂現(xiàn)象。在此期間，施工單位需要綜合分析整個(gè)容器特征，并判斷保溫需求，進(jìn)而降低混凝土運(yùn)輸過(guò)程熱損失發(fā)生率。

2）對(duì)于施工單位而言，其在開(kāi)展?jié)仓鳂I(yè)時(shí)需要先對(duì)鋼筋材料以及模板材料上的污染物進(jìn)行徹底清理，尤其是在面對(duì)混凝土交接區(qū)域中所存在的垃圾更要及時(shí)進(jìn)行清除，這樣才能夠?yàn)楹罄m(xù)工作順利進(jìn)行產(chǎn)生促進(jìn)作用。

3）在開(kāi)展商品混凝土施工作業(yè)時(shí)，施工單位需要明確混凝土澆筑具體施工內(nèi)容，并明確所選用的抗凍劑性能具體要求，依照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)完成混凝土澆筑防凍保暖工作，進(jìn)而滿足施工單位自身的經(jīng)濟(jì)建設(shè)需要。

3.4 混凝土養(yǎng)護(hù)

1）養(yǎng)護(hù)工作是冬季混凝土工程重要組成部分。施工單位在開(kāi)展混凝土養(yǎng)護(hù)工作時(shí)，需要控制混凝土抗壓強(qiáng)度，使其符合標(biāo)準(zhǔn)要求?；炷猎谡顟B(tài)下的抗壓強(qiáng)度不可低于設(shè)計(jì)強(qiáng)度，若是其中出現(xiàn)問(wèn)題會(huì)導(dǎo)致混凝土后續(xù)養(yǎng)護(hù)工作受到影響，產(chǎn)生不必要爭(zhēng)論，進(jìn)而對(duì)整個(gè)施工產(chǎn)生不良影響。

2）冬季混凝土養(yǎng)護(hù)時(shí)需要使用保溫材料，一般常用保溫材料范圍兩種，其一是草袋，其二是麻袋，這兩種養(yǎng)護(hù)材料在混凝土養(yǎng)護(hù)中具有較高的應(yīng)用率。而為了保證混凝土養(yǎng)護(hù)質(zhì)量，需要在施工前檢測(cè)保溫材料的干燥特性，確認(rèn)無(wú)誤后才能夠使用保溫材料。

水泥極易受到外界因素干擾，若是水灰比數(shù)值超過(guò)規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)或是強(qiáng)度無(wú)法滿足規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)會(huì)導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)開(kāi)裂，增加裂縫問(wèn)題發(fā)生率。因此，為避免出現(xiàn)上述問(wèn)題，施工單位需要把控好氯鹽摻和量，一般需要保持最大摻量，并明確鋼筋混凝土的摻量標(biāo)準(zhǔn)，不能夠高于水泥本身重量1%，可以避免鋼筋結(jié)構(gòu)出現(xiàn)銹蝕現(xiàn)象。而在氯鹽摻入管控過(guò)程中，還要對(duì)其用量加以控制，確保整個(gè)攪拌過(guò)程具有均勻性，使氯鹽能夠得到有效溶解，避免鋼筋結(jié)構(gòu)整體性能受到不利影響。除此之外，施工單位還要針對(duì)水泥本身的質(zhì)量進(jìn)行全方位控制，明確混凝土本身所具備的水灰比情況，提高密度性管控，降低因水分轉(zhuǎn)移所帶來(lái)的不利影響，進(jìn)而降低裂縫病害發(fā)生率。

3.5 結(jié)構(gòu)疏散與表面起灰

通常情況下，人們所發(fā)現(xiàn)混凝土結(jié)構(gòu)存在松散的問(wèn)題時(shí)，其外觀狀態(tài)大多是以土黃色為主，相應(yīng)的砂漿骨料在強(qiáng)度上也存在著一定程度的問(wèn)題，貿(mào)然施工，很容易會(huì)使得混凝土建筑的穩(wěn)定性與安全性大幅度下降，人員的生命健康安全也會(huì)因此受到不利影響。為了避免類(lèi)似的情況出現(xiàn)，需要施工大力進(jìn)行復(fù)合外加劑的選用，以此來(lái)降低水灰比的占比數(shù)值，提高混凝土的防凍性、減少含水量，提高實(shí)際應(yīng)用強(qiáng)度，并在氣密性方面也能夠得到有效保障，這樣也能夠?qū)φ麄€(gè)振動(dòng)加壓工作產(chǎn)生積極有效的促進(jìn)作用。不僅如此，在進(jìn)行混凝土管控的過(guò)程中，還會(huì)涉及濕水性的調(diào)整，需要施工人員嚴(yán)格遵循相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，以此來(lái)確保后續(xù)工作能夠順利開(kāi)展，大體積混凝土設(shè)備的施工質(zhì)量也能夠因此得到有效保障。

所謂的表面起灰是以砂漿和粗骨料相脫離，表面起灰，骨料裸露為特征。在進(jìn)行預(yù)防處理的過(guò)程中，需要施工人員加強(qiáng)水灰比的管控力度，確?；炷翑嚢钑r(shí)間，并根據(jù)實(shí)際情況開(kāi)展相應(yīng)的保溫處理。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，大體積混凝土結(jié)構(gòu)冬季施工中需要注意控制裂縫現(xiàn)象，對(duì)此，可以從材料、施工和溫控三個(gè)方面提出解決方案。在材料選擇、施工組織、測(cè)溫維護(hù)等方面，需要做到要科學(xué)組織、合理安排，進(jìn)而確保大體積混凝土質(zhì)量，并嚴(yán)格按照施工規(guī)范進(jìn)行施工，施工操作也需要符合規(guī)程，有效預(yù)防和減少大體積砼裂縫產(chǎn)生，確保工程質(zhì)量能夠滿足施工要求。