建筑工程大體積混凝土施工技術(shù)要點(diǎn)的探討

牛麗偉

（山西三建集團(tuán)有限公司，山西 長治 046000）

1 大體積混凝土施工特點(diǎn)

作為建筑建設(shè)的重要結(jié)構(gòu)，大體積混凝土其在施工建設(shè)中主要表現(xiàn)如下特點(diǎn)：首先，其最為顯著的特點(diǎn)便是混凝土需要量大，這是由其體積決定的，需使用更多的混凝土原材料，并且在澆筑前，需儲(chǔ)備有足夠混凝土漿液，滿足基本的澆筑需要，避免因儲(chǔ)量不足而破壞澆筑連續(xù)性，威脅到大體積混凝土質(zhì)量；其次，在復(fù)雜的工程條件下，大體積混凝土多用于基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，而且絕大多數(shù)是運(yùn)用的地下現(xiàn)澆方式，但處于復(fù)雜的作業(yè)條件下，以及其對(duì)整體性與連續(xù)性的要求，需有與之相匹配的澆筑技術(shù)，這加大了整體施工難度；再次，其體積大、水泥用量多，在持續(xù)、長時(shí)間的水化熱反應(yīng)下，很難維持內(nèi)外部熱量散失效率穩(wěn)定，進(jìn)而帶來溫差問題，使得溫度應(yīng)力作用于整個(gè)混凝土結(jié)構(gòu)，再加上內(nèi)外部約束條件的存在，使得裂縫預(yù)防難度被提升；最后，要符合較高的養(yǎng)護(hù)要求，在涉及裂縫控制問題上，始終離不開養(yǎng)護(hù)環(huán)節(jié)，這也是大體積混凝土質(zhì)量控制的關(guān)鍵在實(shí)際工程中，需有多種養(yǎng)護(hù)手段配合，并輔以溫度監(jiān)測技術(shù)，盡可能滿足溫度應(yīng)力控制要求，減少不必要的裂縫出現(xiàn)[1]。

2 大體積混凝土裂縫出現(xiàn)的原因及危害

2.1 裂縫出現(xiàn)的原因

（1）溫度問題引起的裂縫。受混凝土材料其自身特點(diǎn)的影響，受溫度影響，很容易出現(xiàn)裂縫，大體積混凝土在施工期間會(huì)受到周圍環(huán)境影響，因此，內(nèi)部環(huán)境很容易發(fā)生轉(zhuǎn)變，從而產(chǎn)生裂縫。由于大體積混凝土體積的不斷增大，外界溫度對(duì)其的影響也將會(huì)進(jìn)一步擴(kuò)大。由于大體積混凝土體積大，這也就導(dǎo)致內(nèi)部發(fā)生的水化熱十分顯著，施工開展時(shí)，內(nèi)部熱量無法快速消散，如果在大體積混凝土外表面沒有采取合理措施保溫，容易由于內(nèi)外溫差過大，而出現(xiàn)裂縫。如果出現(xiàn)的裂縫較為嚴(yán)重，且沒有及時(shí)采取合理措施處理裂縫，將會(huì)影響建筑工程的應(yīng)用。

（2）干縮原因引起的裂縫。所謂干縮裂縫實(shí)際上是在進(jìn)行大體積混凝土拆模期間，因其表面的水分大量流失，而引起溫度改變，才會(huì)促使干縮裂縫出現(xiàn)。一般來說，干縮裂縫實(shí)際上并不一定會(huì)對(duì)大體積混凝土其內(nèi)部結(jié)構(gòu)造成影響。但是，出現(xiàn)的一些裂縫具有橫縱交錯(cuò)特點(diǎn)，情況嚴(yán)重時(shí)，會(huì)影響整體美觀性。具體施工作業(yè)開展時(shí)要全面結(jié)合施工現(xiàn)場的具體環(huán)境，以及施工條件，對(duì)引起干縮縫的影響因素進(jìn)行明確，提出具有針對(duì)性的管理模式與制度。同時(shí)，施工開展要以確保建筑工程整體美觀性和質(zhì)量為基礎(chǔ)，采取科學(xué)方式實(shí)現(xiàn)對(duì)干縮裂縫的處理。

（3）束縛性因素引起的裂縫。束縛性因素也是主要導(dǎo)致大體積混凝土出現(xiàn)裂縫的關(guān)鍵因素。例如，在進(jìn)行大體積混凝土施工作業(yè)期間，會(huì)由于溫度改變，促致大體積混凝土產(chǎn)生不同程度變形。同時(shí)，由于外界因素其具有多樣、復(fù)雜等多項(xiàng)特點(diǎn)，受束縛性因素影響，會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)關(guān)鍵部位發(fā)生斷裂，致使內(nèi)部產(chǎn)生較大拉應(yīng)力。從實(shí)際情況來看，如果是內(nèi)應(yīng)力已經(jīng)超出了大體積混凝土能夠承受的最大抗拉強(qiáng)度，就會(huì)出現(xiàn)大量裂縫，這一裂縫的出現(xiàn)，會(huì)導(dǎo)致大體積混凝土質(zhì)量與耐久性受影響[2]。

2.2 裂縫的危害

大體積混凝土裂縫其是建筑工程進(jìn)行施工過程中最常見的一項(xiàng)問題，在出現(xiàn)裂縫之后，若是沒有依據(jù)實(shí)際情況，有針對(duì)性的處理裂縫，危害會(huì)不斷加重，這會(huì)對(duì)建筑工程竣工后運(yùn)用造成不良影響，具體而言有以下兩個(gè)方面：①裂縫的出現(xiàn)會(huì)影響建筑工程結(jié)構(gòu)的具體高度，導(dǎo)致建筑工程結(jié)構(gòu)性能沒有辦法得到正常發(fā)揮，會(huì)使建筑工程穩(wěn)定性以及耐久性都沒有辦法達(dá)到預(yù)期。②裂縫產(chǎn)生之后，所有雜質(zhì)可能會(huì)順著裂縫進(jìn)入混凝土內(nèi)部，一些雜質(zhì)具有腐蝕性，這些具有腐蝕性的雜質(zhì)會(huì)快速進(jìn)入混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部，會(huì)加重變質(zhì)或腐蝕，情況嚴(yán)重時(shí)，會(huì)損壞混凝土，危害巨大。由此可見，在大體積混凝土施工期間，需要提高對(duì)這一內(nèi)容的重視，確保大體積混凝土施工效率能夠達(dá)到預(yù)期[3]。

3 建筑工程大體積混凝土施工技術(shù)要點(diǎn)

3.1 嚴(yán)控材料品質(zhì)與配合比

在進(jìn)行建筑施工的前期，必須由專業(yè)人員提前完成配比試驗(yàn)工作，對(duì)于大體積混凝土，在科學(xué)選定配合比時(shí)，必須以設(shè)計(jì)要求的耐久性以及強(qiáng)度等為前提，然后再結(jié)合溫升控制需要，在配比中盡可能減小水泥占比，有效限制水化熱反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)配合比的優(yōu)化。從而既能夠從源頭上緩解大體積混凝土的養(yǎng)護(hù)壓力，又能夠減少病害的發(fā)生。配合比的確定，并不是簡單由經(jīng)驗(yàn)獲取，而是通過試配、計(jì)算得來的，而且對(duì)需采取泵送的情況，也需做相關(guān)試驗(yàn)，確保滿足泵送要求。而且，借著配合比試驗(yàn)的便利，還可就集料溫度、攪拌溫度、入模溫度等加以驗(yàn)證，確定合適的溫度范圍，并提出相關(guān)溫控措施，輔助后續(xù)施工作業(yè)[4]。同時(shí)，在原材料選擇上，對(duì)于大體積混凝土，更需要關(guān)注于水泥材質(zhì)，低水化熱是首選條件，常用的如礦渣或粉煤灰硅酸鹽水泥，并且要達(dá)到相關(guān)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)于骨料的選擇，關(guān)鍵要從指標(biāo)上強(qiáng)制約束其濕度、含泥量等，并且盡可能選用天然砂。對(duì)于外加劑的選擇，也多是從溫度應(yīng)力控制考量，常用的有膨脹劑（如UEA 膨脹劑）、增強(qiáng)材料（如有機(jī)纖維）、減水劑、粉煤灰等，外加劑質(zhì)量要有保障。

3.2 模板施工技術(shù)

模板環(huán)節(jié)屬于大體積混凝土工程中的支撐結(jié)構(gòu)，能夠從一定程度上協(xié)助大體積混凝土調(diào)整內(nèi)外溫度差，達(dá)到預(yù)防溫度裂縫的效果。作為建筑工程大體積混凝土施工作業(yè)中關(guān)鍵環(huán)節(jié)，模板結(jié)構(gòu)安裝質(zhì)量直接決定了澆筑作業(yè)能否順利完成。為此，在進(jìn)行施工的前期必須要重點(diǎn)分析混凝土結(jié)構(gòu)類型，依據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)建設(shè)要求選擇模板材料，制作模板明確模板工程承載力、尺寸等方面的要求，通過全面考慮，把設(shè)計(jì)方案的可行性進(jìn)行提高，最后把模板的剛度以及強(qiáng)度進(jìn)行切實(shí)提高，保證和實(shí)際需要相符合。在安裝模板的進(jìn)行過程中，要了解地基承載力具體情況，才能夠預(yù)防安裝后地基發(fā)生不均勻沉降，導(dǎo)致模板結(jié)構(gòu)體系不穩(wěn)定，甚至無法開展正常的混凝土澆筑作業(yè)[5]。以墻模板安裝為例，在進(jìn)行安裝中，以中心線為基準(zhǔn)將兩側(cè)墻體的邊線準(zhǔn)確地確定，在側(cè)模對(duì)準(zhǔn)后將邊線確定，并且進(jìn)行校正，在校正無誤后按照設(shè)計(jì)長、高尺寸安裝支撐和斜撐，并且用螺栓、鋼釘?shù)冗M(jìn)行加固處理。之后搭建鋼管夾板架，在兩側(cè)模板外預(yù)留空隙，尺寸控制在50mm 左右，校正其垂直度，并且用木楔和斜撐釘將其固定。此另外，還要用水平拉子固定上口位置，支撐結(jié)構(gòu)采用鋼管桁架，將墻面的垂直度和平整度提高。在模板工程施工中，為了保證大體積混凝土后期脫模階段順利地完成，需要均勻地涂刷脫模劑，該材料可以保證順利脫模，減少粘附，避免混凝土發(fā)生磕碰、脫落等問題，有助于提高大體積混凝土表面的光滑度和平整度[6]。

3.3 攪拌

在工程的具體施工進(jìn)行中，必須嚴(yán)格要求相關(guān)人員控制混凝土攪拌的時(shí)間，保證混凝土得到充分?jǐn)嚢?。?duì)于大體積混凝土來說，進(jìn)行攪拌的過程中對(duì)原材料的使用量有著明確的需求，所以攪拌的時(shí)間也需要適當(dāng)延長。在攪拌過程中，可以將外加劑及粉煤灰加入混凝土中，以有效促進(jìn)攪拌質(zhì)量的提高。此外，還需要合理安排好相應(yīng)的工作，確?？梢試?yán)格按照規(guī)定要求投放材料，使混凝土可以與這些材料緊密融合，由專業(yè)的人員進(jìn)行計(jì)算，保證計(jì)算的準(zhǔn)確性，為后續(xù)工程的順利實(shí)施提供穩(wěn)定的基礎(chǔ)，最終有效促進(jìn)建筑穩(wěn)定性的提高，保證建筑物的安全[7]。

3.4 澆筑

若想保證大體積混凝土能夠順利完成作業(yè)，必須提前編制好施工計(jì)劃，做好分層澆筑。若是在規(guī)模較小的建筑項(xiàng)目中適合應(yīng)用分層澆筑施工技術(shù)，且按照從下到上的原則逐步完成混凝土澆筑作業(yè)。如果選用分段澆筑方法，同樣需要提前制定澆筑計(jì)劃，在表面積較小、厚度值處于中等規(guī)模的建筑項(xiàng)目中適合應(yīng)用分段澆筑方法。無論使用何種澆筑方法，在具體實(shí)踐中都容易受到多方面因素的影響，比如施工現(xiàn)場、設(shè)備、機(jī)械等。分段澆筑方法在大規(guī)模建筑項(xiàng)目中并不適用。技術(shù)人員在具體施工中必須依照工程實(shí)際需求規(guī)劃施工方案，且是按照從下到上的原則逐步、分段完成施工作業(yè)。大型建筑工程項(xiàng)目表面積及體積通常比規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)值超出數(shù)倍，技術(shù)人員在開展大規(guī)模建筑項(xiàng)目混凝土澆筑方案制定中，要充分做好每個(gè)施工細(xì)節(jié)的控制，按照混凝土邊坡的高距比為1:3 的標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格控制。

分層澆筑法屬于大體積混凝土澆筑中最優(yōu)先的方法。在泵送混凝土過程中，必須要依據(jù)低于50cm 的標(biāo)準(zhǔn)控制每層澆筑厚度。若運(yùn)用的是非泵送方式，必須不超過30cm 的標(biāo)準(zhǔn)對(duì)每層澆筑厚度進(jìn)行控制。在具體實(shí)踐中，要根據(jù)混凝土澆筑溫度要求做好施工縫隙合理設(shè)置，安裝好預(yù)埋件，做好鋼筋施工等作業(yè)，盡量將施工縫設(shè)置合理。技術(shù)人員必須要嚴(yán)格控制混凝土一次澆筑長度，避免內(nèi)部水化熱集聚過多發(fā)生干縮裂縫、溫度裂縫，要盡量將大體積混凝土溫度應(yīng)力減小，科學(xué)準(zhǔn)確地計(jì)算混凝土工程量，做好施工工序的合理安排應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)監(jiān)督大體積混凝土施工過程，提高混凝土澆筑作業(yè)質(zhì)量。首先，必須要明確好混凝土運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場的具體時(shí)間，提前安排好人員、設(shè)備、現(xiàn)場交通等條件，保證混凝土材料到場后能夠快速進(jìn)行澆筑作業(yè)。其次，要嚴(yán)格控制混凝土坍落度，確定是否存在離析等質(zhì)量問題。在澆筑過程中，技術(shù)人員要注意觀察混凝土材料的質(zhì)量，確定是否存在結(jié)塊等不良問題。如果發(fā)現(xiàn)質(zhì)量問題，要暫停施工，排除不良材料。在下層混凝土凝固前及時(shí)澆筑，避免發(fā)生斷層。最后，要堅(jiān)持連續(xù)性原則，盡量避免中途暫停施工，如果不得不暫停作業(yè)，要注意在混凝土凝固前繼續(xù)澆筑，并且充分振搗，保證上下層能夠充分融合，不會(huì)發(fā)生縫隙[8]。

3.5 溫度控制

大體積混凝土結(jié)構(gòu)很大程度上會(huì)受到混凝土溫度變化的影響，若是混凝土澆筑溫度比出現(xiàn)誤差，那么會(huì)導(dǎo)致裂縫出現(xiàn)的概率被大大增加，進(jìn)而降低大體積混凝土結(jié)構(gòu)的質(zhì)量安全。所以，專業(yè)技術(shù)人員在澆筑混凝土結(jié)構(gòu)前期，必須要對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)溫度進(jìn)行嚴(yán)格地監(jiān)測。若發(fā)現(xiàn)混凝土內(nèi)部溫度比設(shè)計(jì)標(biāo)注超出時(shí)，可以采用灑水降溫等方式進(jìn)行處理，比如常用的霧化法在控制混凝土自身溫度的同時(shí)不會(huì)導(dǎo)致混凝土整體性能改變，使能夠進(jìn)行合理控制。若是選用的人工進(jìn)行溫度控制，那么必須要注意關(guān)注，看是否出現(xiàn)超冷或者冷卻速度過快的問題。技術(shù)人員要注意控制大體積混凝土的冷卻梯度，避免過快冷卻影響水泥膠體水化度、強(qiáng)度。為了進(jìn)一步加強(qiáng)監(jiān)測混凝土溫度，可以合理布置測溫孔，比較混凝土內(nèi)部和大氣溫度情況，并準(zhǔn)確記錄[9]。

3.6 澆筑后期的養(yǎng)護(hù)

大體積混凝土的澆筑，是一項(xiàng)持續(xù)且長期性的工作，要想保證大體積混凝土澆筑段的整體質(zhì)量，除了在澆筑前和澆筑中對(duì)相關(guān)技術(shù)多加注意以外，還需要在澆筑工作完成之后，對(duì)整體的澆筑段實(shí)行高標(biāo)準(zhǔn)的養(yǎng)護(hù)作業(yè)。對(duì)于混凝土澆筑段的養(yǎng)護(hù)，主要采取保溫法進(jìn)行，對(duì)于混凝土澆筑段整體的溫度調(diào)整，是整個(gè)后期養(yǎng)護(hù)作業(yè)的核心內(nèi)容。此外，混凝土澆筑段易出現(xiàn)水化熱問題，此類問題與混凝土材料中的含泥量具有很強(qiáng)的相關(guān)性，如果不能夠得到重視，就會(huì)導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)澆筑段出現(xiàn)熱量散發(fā)問題，而這些熱量會(huì)導(dǎo)致混凝土澆筑段內(nèi)部溫度升高，從而引發(fā)混凝土澆筑段的裂縫以及塌陷問題，對(duì)工程整體的質(zhì)量造成不利影響。因此，在混凝土澆筑的后期養(yǎng)護(hù)作業(yè)中，對(duì)整體溫度進(jìn)行的合理控制對(duì)于大體積混凝土澆筑段的最終定型和質(zhì)量有著至關(guān)重要的作用。相關(guān)企業(yè)也應(yīng)該對(duì)大體積混凝土澆筑施工的后期養(yǎng)護(hù)給予足夠的重視[10]。

4 結(jié)語

在跟隨城市高速發(fā)展的背景下，建筑數(shù)量規(guī)模被急劇增長，大體積混凝土的運(yùn)用會(huì)更加普遍。盡管說大體積混凝土的應(yīng)用能夠較好的滿足建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需求，但其具有施工條件復(fù)雜，體積大、裂縫病害多發(fā)以及養(yǎng)護(hù)要求高等特點(diǎn)，增大了建筑施工難度。若想一定程度上提高裂縫預(yù)防效果，要了解其關(guān)鍵因素。受冷縮與干縮變形影響，再加上結(jié)構(gòu)內(nèi)外約束，使得裂縫發(fā)生成為常態(tài)。在此基礎(chǔ)上，需重視施工要點(diǎn)掌控，優(yōu)化澆筑施工方案，采取必要溫度應(yīng)力控制措施，并依據(jù)澆筑與養(yǎng)護(hù)技術(shù)要求，有序開展大體積混凝土施工，建立起混凝土質(zhì)量保障體系，更好地服務(wù)于工程建設(shè)。