建筑工程大體積混凝土結構技術分析

鐘明

【摘要】伴隨著經濟的發展與科學技術的進步，高層建筑結構應用已日漸廣泛。作為高層建筑結構體系中相當重要的組成部分之一，大體積混凝土施工一直以來都是整個工程施工過程中最為重要的關鍵環節。本文對建筑工程大體積混凝土結構技術作一些簡要的分析。

【關鍵詞】建筑工程；大體積混凝土；技術；

1、大體積混凝土的特點分析

現代建筑中經常涉及到大體積混凝土的施工，例如高層樓房、大型設備基礎等，它的主要特點是體積大。較普通體積混凝土結構而言，大體積混凝土具有如下方面的特點：一是體積相對較大，且塊體相對較厚。二是混凝土結構所需連續澆筑量相對較大，且其結構對于整體性方面的要求也相對較高，較普通混凝土來說，大體積混凝土水化熱會導致混凝土的內部溫度更高。三是若混凝土的厚度大于1.5m，則必須對水平分層施工的設置進行考慮，以更好地降低水化熱對大體積混凝土結構所帶來的不良影響。四是對于高層建筑結構而言，其大體積混凝土結構通常埋于地下，主要用于基礎結構中，因而其所受外界環境溫度改變的影響相對較小，但是，對于抗滲方面的性能要求相對較高，因此，進行高層建筑大體積混凝土的施工過程中，必須重點考慮進行水化熱的影響以及混凝土結構自防水等相關問題的分析。

2、大體積混凝土結構施工技術難點

大體積混凝土施工的主要技術難點是防止混凝土表面裂縫的產生。造成大體積混凝土開裂的主要原因是干燥收縮和降溫收縮。處于完全自由狀態下的混凝土，出現再大的均勻收縮，也不會在內部產生拉應力。當混凝土處在地基等約束條件下時，內部就會產生拉應力，當拉應力超過當時混凝土的抗拉強度時，混凝土就會開裂。

2.1水化熱控制

水化熱和溫度梯度控制，防止產生溫度裂縫是決定工程施工質量的關鍵技術問題。在混凝土硬化初期，水泥水化放出較多熱量，混凝土又是熱的不良導體，散熱較慢，因此在大體積混凝土內部的溫度較外部高，有時可達50～70℃。這將使內部混凝土的體積產生較大膨脹，而外部混凝土卻隨氣溫降低而收縮。內部膨脹和外部收縮相互制約，在外表混凝土中將產生很大拉應力，嚴重時產生溫度裂縫。

2.2混凝土收縮變形控制

混凝土收縮變形控制，防止產生收縮裂縫也是大體積混凝土結構施工的關鍵技術問題。水泥在凝結硬化過程中體積減小發生化學收縮，混凝土在失水干燥過程中體積減小產生干縮，二者收縮值通常為1.5×10-4～3.0×10-4，即每米混凝土收縮0.15～0.3mm，因此在大體積混凝土結構部位總收縮量大，容易產生收縮裂縫。 3、大體積混凝土的施工技術分析

3.1材料的控制技術

對于大體積混凝土的材料控制技術而言，其主要應注意如下方面的問題：一是確保材料的質量，二是注意對混凝土溫度進行控制。對于大體積混凝土的材料質量而言，進行施工前必須先要對混凝土進行有效的攪拌，以確保不同強度的建筑均可滿足其要求。對于柱子混凝土來說應盡可能減少水泥、水灰的用量，同時加大石子的用量，對粉煤灰及外加劑的配合比進行調整，以更好地控制混凝土的強度。對于混凝土溫度的控制而言，則應注意進行碎石的澆水過程中藥確保溫度的適宜，同時確保通風良好，這樣方可實現混凝土裂縫情況的有效避免。

3.2澆筑技術

混凝土的澆筑技術一直以來都是建筑工程施工過程中必不可少的關鍵環節之一，對于混凝土的澆筑技術而言，其需要注意澆注的種類及其澆筑方量等問題。進行澆注的過程中必須嚴格遵守澆注順序，根據核心筒墻、柱、梁、板混凝土的澆筑依次進行施工。對于墻體澆筑時應確保其厚度維持在5cm，而高度維持在45cm最佳，對于澆筑的間隔時間來說應盡量保持在2h之內。對于柱的澆筑過程而言應進行鋼絲網片的設置。進行梁、板混凝土的澆筑時應注意采取相同的坡度，等到筏板凝固后再進行二次澆筑，以確保澆筑環節的質量。

3.3溫測技術

混凝土的溫測技術是確保大體積混凝土質量的重要技術之一，對混凝土的溫度進行控制可以有效防止底板產生裂縫。混凝土溫測過程中必須對其各土層的溫度都進行測量，并就其溫度特性分別進行分析。對于溫度傳輸器而言，通常采用的是電阻型溫度計，進行溫度的測量時應注意測溫點以及測溫線的分步進行，先進行位置的選定，并進行記號的編訂和定位，然后再進行溫度的測量。此外，應確保測溫線同鋼筋之間的合理接觸，以確保測量過程的精確性，防止混凝土內部溫度應力的出現。

4、提高大體積混凝土施工質量的常見技術措施

4.1降低成形時混凝土的溫度

澆筑大體積混凝土時，為避免過大的溫度應力、防止溫度開裂，必須進行溫度控制。溫度控制的主要內容有：①降低混凝土的最高溫度和最大溫升；②降低混凝土內的溫度梯度，使溫度分布和溫降盡量均勻；③使混凝土內部溫度變化按照預想目標發展。

為實現溫度控制的目的及判別溫控效果，一般將溫度控制具體分為三大溫差控制，并以此作為溫控標準。三大溫差即基礎溫差、上下溫差和溫度裂縫。

降低成形時混凝土的溫度，主要措施有：①降低混凝土澆筑入模溫度；②施工避開高溫時段；③避免使用新出廠的水泥；④對水泥采取遮陽降溫措施；⑤ 噴水冷卻集料；⑥ 利用新抽深井水控制拌和水溫度，或根據情況在拌和水中加碎冰來降低拌和水溫度；⑦ 在生產及澆筑時對配料、運送、泵送及其他設備遮陽或冷卻。

4.2混凝土的溫度監測

混凝土溫度的監測主要是指混凝土的出罐溫度、入模溫度、混凝土內部溫度的監測，混凝土在澆筑過程中每隔4小時測量一次原材料溫度，每隔2小時測量一次出罐溫度和入模溫度，控制其入模溫度不超過16℃。關于混凝土內部溫度的監測，比如在基礎結構施工中，我們主要是根據基礎底板的形狀、尺寸和標高在施工段布置測溫點，每個點均預埋鋼管至基礎底部和中部，分別監測記錄混凝土底、中、面部溫度。測溫從混凝土澆筑4小時后開始，其時間間隔為前4日2小時一次，第5～8日4小時，第9日起12小時，持續到14天。結合水化熱預測計算及溫度測試記錄，當內外溫度大于25℃ 時，必須采取措施加以控制：①如果混凝土體積大而表面積較小時，宜在內部預埋管道，通過循環水來散發混凝土內部的熱量；②夏季施工時，應采取冰水或冷水拌制混凝土，以降低混凝土的人模溫度；③冬季施工時，應采取草苫覆蓋或采用雙覆塑苯板覆蓋，以減少表面熱量的散發；④如果采用磚胎膜，在混凝土澆筑前，胎模采用素土虛填，既可起到保溫作用。又可抵消來自混凝土對磚胎模產生的側壓力，不致脹模。

4.3采取合適的養護措施

早齡期混凝土如果同時暴露在低的環境溫度、高的表面溫度以及干燥收縮的情況下，很容易產生裂縫。應該安排好拆模時間，在拆模后保護性隔熱以防止暴露在低得環境溫度下，在夏季應避免太陽直射，覆蓋灑水保濕來減輕收縮效應。為了保持混凝土表面溫度與內部溫度以及外界大氣的溫差在規定范圍內，需要設置隔熱層以免溫度的驟然變化，使表面混凝土的溫度能緩慢地接近環境溫度。但是隔熱層也不能過厚或設置時間過長，否則內部混凝土溫度會降不下來，另外在混凝土澆筑初期，整個混凝土處于升溫階段，這時表面混凝土可能受壓，此時設隔熱層可能反而有害。

5、結束語

大體積混凝土的施工技術在現代建筑工程中具有重要的作用和影響，隨著其廣泛的應用和推廣，大體積混凝土的性能和質量也越來越得到關注。因此，要想有效的提高大體積混凝土的質量，必須首先對原材料的質量進行控制，還應通過科學的施工技術來對混凝土的澆筑溫度進行有效的控制以及進一步加強大體積混凝土的養護工作，這樣方可確保大體積混凝土的施工質量，確保建筑工程的整體施工質量和效益。