大體積混凝土施工技術(shù)及其應(yīng)用研究

摘要：隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，城市化進(jìn)程不斷加快，我國(guó)建筑行業(yè)得到了極大的發(fā)展和進(jìn)步，越來(lái)越多的大型建設(shè)項(xiàng)目開(kāi)始進(jìn)行建設(shè)。而在工程建設(shè)的過(guò)程中，混凝土是必不可少的主要建筑材料之一，在各類工程項(xiàng)目中，都發(fā)揮了不可替代的重要作用。在實(shí)踐當(dāng)中，我們通常將最小截面方向在1m以上的混凝土結(jié)構(gòu)，稱之為大體積混凝土。在工程項(xiàng)目建設(shè)當(dāng)中，大體積混凝土施工技術(shù)始終是一個(gè)重要的技術(shù)難點(diǎn)。因此，本文對(duì)大體積混凝土施工技術(shù)及其應(yīng)用進(jìn)行了研究。

關(guān)鍵詞：大體積混凝土；施工技術(shù)；應(yīng)用研究

前言：隨著社會(huì)發(fā)展程度的不斷加快，大型工程項(xiàng)目的數(shù)量正在不斷增加。而在大型工程項(xiàng)目的建設(shè)過(guò)程當(dāng)中，必不可少的要對(duì)大體積混凝土進(jìn)行應(yīng)用。因此，我國(guó)大體積混凝土的施工技術(shù)也得到了較大的發(fā)展和進(jìn)步。但是在實(shí)際的施工建設(shè)過(guò)程中，大體積混凝土施工技術(shù)仍然存在著一定的缺陷，再加上對(duì)相關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行的不夠嚴(yán)格，不能及時(shí)的發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，也缺乏系統(tǒng)的處理，因此往往會(huì)造成較為嚴(yán)重的質(zhì)量問(wèn)題或安全問(wèn)題。對(duì)此，應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對(duì)大體積混凝土施工技術(shù)的分析與探討，在實(shí)際應(yīng)用中也要加強(qiáng)重視，保證工程項(xiàng)目的安全。

一、大體積混凝土施工當(dāng)中存在的問(wèn)題

（一）溫度變化裂縫

在大體積混凝土的施工過(guò)程當(dāng)中，如果產(chǎn)生較大的溫度變化，將會(huì)造成大體積混凝土裂縫的情況。這是由于在大體積混凝土初凝之后，由于混凝土內(nèi)部發(fā)生水化反應(yīng)放出熱量，因此其內(nèi)部具有較高的溫度，這將會(huì)使混凝土的溫度快速提高。而混凝土在成型之后，將會(huì)具有緊密、嚴(yán)實(shí)的特點(diǎn)，引起由水化反應(yīng)產(chǎn)生的熱量在混凝土內(nèi)部難以快速的進(jìn)行散發(fā)。而混凝土表面由于較大面積與空氣進(jìn)行接觸，因此熱量散發(fā)的速度較快。這樣，就會(huì)導(dǎo)致大體積混凝土內(nèi)外部的溫差過(guò)大，從而引起混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部的不均勻受力，內(nèi)部的壓力過(guò)大，外部的拉力過(guò)大。當(dāng)這些力超出混凝土的承受范圍時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生裂縫的情況[1]。

（二）濕度變化裂縫

大體積混凝土需要很大的混凝土用量，因此，在大體積混凝土施工當(dāng)中，不適用傳統(tǒng)低效率的澆筑方式。為了使大體積混凝土的施工變得更加高效、快捷，在實(shí)際施工當(dāng)中通常采用的方式為泵送。這樣，由于混凝土中含水量充足，混凝土的和易性將會(huì)得到提高，滿足大體積混凝土的施工要求。其中，水泥發(fā)生水化反應(yīng)需要消耗大約20%左右的水分，而剩余的80%水分，就會(huì)通過(guò)蒸發(fā)的方式消散。在大體積混凝土當(dāng)中，如果水分蒸發(fā)過(guò)度，使含水量不足20%，就會(huì)導(dǎo)致混凝土發(fā)生收縮。而在實(shí)際應(yīng)用中，大體積混凝土又需要滿足一定的邊界和尺寸的限制。這樣，混凝土在發(fā)生收縮形變的同時(shí)，還要勉強(qiáng)維持基本的尺寸，就會(huì)在混凝土當(dāng)中產(chǎn)生較大的拉力。當(dāng)這個(gè)拉力超出混凝土的承受范圍時(shí)，混凝土就會(huì)出現(xiàn)裂縫。

二、大體積混凝土施工技術(shù)措施

（一）控制混凝土溫度上升

在選擇配置混凝土的材料時(shí)，應(yīng)當(dāng)進(jìn)行合理的選擇，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)混凝土溫度的控制，避免由于溫度上升過(guò)快而造成的裂縫現(xiàn)象。例如，在水泥的選擇上，可以選擇一些水化熱較低的品種，例如礦渣硅酸鹽水泥等。在骨料選擇上，可以利用連續(xù)級(jí)配粗骨料配置的混凝土，對(duì)于碎石塊應(yīng)當(dāng)選擇體積較大的，這樣能夠降低混個(gè)凝土的收縮情況。同時(shí)，應(yīng)當(dāng)對(duì)混凝土的入模溫度進(jìn)行控制，使水、骨料、水泥等材料的溫度降低。還可以在攪拌過(guò)程中加入冰塊，從而降低混凝土建筑混合物的溫度[2]。

（二）延緩混凝土表面散熱

在混凝土的升溫階段，為了防止其內(nèi)外部產(chǎn)生過(guò)大的溫差，通常采用保水或保濕的方式來(lái)進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。例如，可以調(diào)節(jié)混凝土表面的溫度和濕度，防止混凝土表面散熱過(guò)快而在成內(nèi)外溫差過(guò)大，從而產(chǎn)生裂縫的情況。通?？梢圆捎酶采w含水谷草或包裹薄膜等方式，同時(shí)定期進(jìn)行溫度的監(jiān)測(cè)，采取相應(yīng)措施盡量保持恒溫。對(duì)于大體積混凝土的養(yǎng)護(hù)，時(shí)間應(yīng)當(dāng)在28天以上，如果外界環(huán)境溫度較低，導(dǎo)致混凝土強(qiáng)度的后期增長(zhǎng)速度降低，則應(yīng)當(dāng)將養(yǎng)護(hù)時(shí)間適當(dāng)延長(zhǎng)[3]。

（三）提高混凝土強(qiáng)度

在大體積混凝土的施工過(guò)程當(dāng)中，應(yīng)當(dāng)適當(dāng)?shù)膶?duì)配合比進(jìn)行優(yōu)化和改善，同時(shí)加強(qiáng)對(duì)施工過(guò)程的管理和控制，從而提高混凝土的強(qiáng)度，使其收縮程度得以降低。在調(diào)配混凝土比例的過(guò)程中，在泵送混凝土的流動(dòng)性得到滿足的基礎(chǔ)之上，可將水泥的用量適當(dāng)?shù)臏p少。在泵送混凝土的過(guò)程中，可以在其中摻入適量的粉煤灰。同時(shí)在滿足泵送條件的情況下，應(yīng)當(dāng)盡量縮小塌落度，降低混凝土的收縮形變。在具體的施工過(guò)程中，在連續(xù)澆灌的過(guò)程中，可以采用階梯分層、自然分層、全斷面分層等方式。在混凝土終凝之后，應(yīng)當(dāng)迅速的進(jìn)行碎石覆蓋處理其表層，可采取人工二次抹壓收面的方式，以避免產(chǎn)生收縮裂縫[4]。

三、大體積混凝土施工技術(shù)的實(shí)踐應(yīng)用

（一）工程情況

在某工程項(xiàng)目當(dāng)中，有一個(gè)厚度為1.4m、長(zhǎng)度為48m、寬度為37m的建筑基礎(chǔ)板，在基礎(chǔ)板的中間部位，設(shè)置有寬度為1m的后澆帶，以及若干條變形縫。材料選用的是C40等級(jí)，P6抗?jié)B級(jí)別的混凝土，澆筑的混凝土體積位2490m3，澆筑的方式主要是泵送。選取的材料種類為水化熱較低的礦渣硅酸鹽水泥，具有0.36的水膠比，40%的泵送混凝土砂率，控制在16cm-20cm的塌落度。選用的砂為中砂，具有1.88的重量比。采用直徑在10mm-25mm的石子，具有2.96的重量比。采用粉煤灰進(jìn)行攙和，具有0.16的重量比。選用SDB-20的泵送劑，具有0.02的重量比。選擇AEA的膨脹劑，具有0.11的重量比和0.47的水比重。

（二）施工方法

結(jié)合工程項(xiàng)目的實(shí)際情況，選擇了現(xiàn)攪現(xiàn)送的施工方式，進(jìn)行連續(xù)不間斷的方式進(jìn)行作業(yè)。對(duì)整體基礎(chǔ)在澆筑之前進(jìn)行循環(huán)水管的布設(shè)，在澆筑的過(guò)程中，管內(nèi)流動(dòng)水循環(huán)，從而起到降溫的作用。在基礎(chǔ)板中央的上方位置，進(jìn)行泵管的安放，澆筑的順序?yàn)閺淖蟮接摇Ｔ诿看蔚臐仓?dāng)中，控制在5m以內(nèi)的寬度，在澆筑的同時(shí)逐漸后退[5]。在澆筑的過(guò)程中，采用分層處理的方式，對(duì)混凝土漿形成的坡度進(jìn)行利用，采取分層澆筑的形式，前后快速的進(jìn)行澆筑管的拖動(dòng)，將澆筑的厚度控制在每層10cm以內(nèi)，直到結(jié)構(gòu)的頂部進(jìn)行一次性的澆筑。

（三）混凝土的養(yǎng)護(hù)

在完成混凝土的澆筑之后，應(yīng)當(dāng)盡量在短時(shí)間內(nèi)，不應(yīng)超過(guò)一個(gè)小時(shí)的時(shí)間內(nèi)，覆蓋薄膜在混凝土的表面，之后覆蓋棉粘紙?jiān)诒∧ぶ?。通過(guò)這種方式，可以有效的對(duì)混凝土的溫度

和濕度進(jìn)行控制和保持。同時(shí)，為了有效的對(duì)混凝土裂縫情況進(jìn)行控制，應(yīng)當(dāng)對(duì)混凝土的中心溫度和表面溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)試，并且根據(jù)溫度的變化來(lái)增減薄膜和棉粘紙的數(shù)量和厚度[6]。在正常情況下，應(yīng)當(dāng)將混凝土內(nèi)外部的溫差控制在20℃以下，溫度的測(cè)試工作可以通過(guò)20mm直徑的測(cè)溫管來(lái)進(jìn)行。

四、大體積混凝土施工技術(shù)應(yīng)用的注意事項(xiàng)

在大體積混凝土的施工過(guò)程中，對(duì)于各個(gè)不同的施工階段和施工環(huán)節(jié)，監(jiān)理工程師應(yīng)當(dāng)進(jìn)行嚴(yán)格的控制和管理，重點(diǎn)進(jìn)行前期預(yù)防的控制和施工過(guò)程控制。在施工方案的編制與審核過(guò)程中，監(jiān)理工程師應(yīng)當(dāng)積極的進(jìn)行參與，對(duì)于其中存在的各種問(wèn)題，應(yīng)當(dāng)及時(shí)的發(fā)現(xiàn)和提出，并且采取切實(shí)可行的方案進(jìn)行解決，制定應(yīng)當(dāng)?shù)奶幚泶胧?。在施工?zhǔn)備階段，監(jiān)理工程師將控制工作進(jìn)行的越全面、徹底，在施工過(guò)程中，出現(xiàn)問(wèn)題的幾率就會(huì)越低。

此外，在泵送澆筑混凝土的過(guò)程當(dāng)中，時(shí)常會(huì)出現(xiàn)堵塞輸送管道的情況。在大體積混凝土的施工當(dāng)中，應(yīng)當(dāng)對(duì)此類問(wèn)題加以重視，對(duì)泵送機(jī)的性能和特點(diǎn)進(jìn)行細(xì)致的分析，根據(jù)實(shí)際的工程情況，選擇最為合適的管線布置、甭管規(guī)格、壓力參數(shù)等[7]。大體積混凝土進(jìn)行的是承臺(tái)連續(xù)澆筑，因此應(yīng)當(dāng)設(shè)置防雨棚在澆筑現(xiàn)場(chǎng)，同時(shí)，應(yīng)當(dāng)準(zhǔn)備塑料薄膜，設(shè)置集水井和盲溝在基坑四周。在大體積混凝土施工即將收尾的階段，也十分容易出現(xiàn)問(wèn)題。對(duì)此，監(jiān)理工程師和施工人員應(yīng)當(dāng)充分注意，在混凝土施工完成之后并且凝結(jié)之前，應(yīng)當(dāng)進(jìn)行再次壓光的操作，避免在其表面產(chǎn)生裂縫。

結(jié)論

大體積混凝土在當(dāng)前的建筑領(lǐng)域當(dāng)中具有十分廣泛的應(yīng)用。尤其是在越來(lái)越多的大型工程項(xiàng)目當(dāng)中，更是發(fā)揮了重要的作用，而大體積混凝土施工技術(shù)的重要性也就得以凸顯。在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)充分把握大體積混凝土施工技術(shù)的特點(diǎn)，采取正確的方式對(duì)其進(jìn)行應(yīng)用，使其能夠在建筑領(lǐng)域當(dāng)中發(fā)揮出更加巨大的作用。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉琪.箱涵結(jié)構(gòu)大體積混凝土冬期施工技術(shù)及質(zhì)量控制研究[D].鄭州大學(xué)，2013.

[2]楊杰.環(huán)境升溫法及其在大體積混凝土施工中的應(yīng)用[D].重慶大學(xué)，2013.

[3]繆軍.超長(zhǎng)大體積混凝土箱型基礎(chǔ)無(wú)縫施工技術(shù)研究[D].同濟(jì)大學(xué)，2013.

[4]黎平.大體積混凝土基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)裂縫控制技術(shù)的應(yīng)用研究[D].重慶大學(xué)，2012.

[5]王曉麗.泵送超大體積混凝土施工方案優(yōu)化設(shè)計(jì)與工程應(yīng)用[D].安徽理工大學(xué)，2013.

[6]宮經(jīng)偉.水工準(zhǔn)大體積混凝土分布式光纖溫度監(jiān)測(cè)與智能反饋研究[D].武漢大學(xué)，2013.

[7]榮華.水冷卻溫度控制技術(shù)在大體積混凝土工程中的應(yīng)用研究[D].青島理工大學(xué)，2013.