土木工程中大體積混凝土結構施工技術的應用分析

楊小宇

【摘 要】介紹了大體積混凝土結構及施工特點， 從混凝土材料的選擇、混凝土的攪拌和澆筑、施工工序控制等方面， 對大體積混凝土施工技術進行了闡述， 旨在為類似工程提供參考

【關鍵詞】土木工程；大體積混凝土；施工技術

一、大體積混凝土施工概述

大體積混凝土結構指的是實際體積超過1 m的混凝土結構， 這種混凝土結構的最大特點就是容易受到外界溫度因素的影響出現裂縫， 并且由于其體積大的優勢， 經常被應用在高層建筑工程、水利工程、電力系統工程等規模較大的建筑工程中。大體積混凝土結構盡管規模較大， 但是其表面系數卻極小， 致使其內部溫度和外部溫度的差異較大， 如果內外部的溫差超過混凝土的承受范圍， 將會引發表面裂縫等問題， 致使混凝土結構出現安全性問題， 因此， 施工單位需要加強對大體積混凝土施工技術的研究， 為混凝土結構質量和土木的安全運行奠定技術基礎[1]。

二、大體積混凝土施工特點

（一）大體積混凝土施工要求較多

大體積混凝土施工要求多主要表現在以下兩個方面：第一， 混凝土施工的整體要求較高， 由于大體積混凝土結構經常被應用在高層土木中， 因此， 在施工過程中涉及到了搭建箱形基礎和筏板基礎等工程， 這就要求施工團隊在實際施工中不能在頂部預留接縫， 并且要確保混凝土澆筑的連貫程度；第二， 對于高層建筑而言， 大體積混凝土結構一般埋藏在地底， 主要發揮的是支撐建筑結構的作用， 此時， 受外界溫度和其他因素影響較小， 但是對結構滲透性的要求較高， 因此， 施工單位在考慮大體積混凝土結構的水化熱問題的同時， 還要考慮其防水性能， 由此可見， 大體積混凝土施工要求之多。

（二）大體積混凝土施工工藝技術含量較高

在實際土木工程中， 大體積混凝土結構的應用較多， 其應用位置和功能的不同， 導致其有不同的施工技術和建造方式， 為此， 施工單位需要掌握多種大體積混凝土施工技術和建造流程， 在最大限度上滿足混凝土施工的技術要求。另外， 各國在大體積混凝土施工方面的技術指標和技術要求也有所差別， 我國的行業規定要求混凝土結構的內外溫差要控制在25℃之內， 強度要控制在C20～C40之間， 施工工藝及其流程需要符合建設規定， 必要時要通過結構鋼筋來控制裂縫現象[2]。

三、大體積混凝土施工技術

（一）混凝土材料的選擇技術

1.水和水泥材料的選擇。大體積混凝土結構應用的配置材料一般包括水泥、水、砂石、骨料、粉煤灰等， 其中水和水泥是最為關鍵的兩種材料。混凝土配置過程中需要大量的水資源， 因此， 施工單位要確保混凝土用水的潔凈性， 保證用水沒有遭到污染且其中不含有過多雜質， 并且還要考慮其中的砂石含量和水的主要成分。對于水泥的選擇， 施工單位要更加慎重， 因為大體積混凝土結構容易出現的溫差便是由水泥的水化熱引起的， 首選的水泥要具有較低的水化熱性能， 通常情況下施工單位可以選擇熱硅酸鹽水泥和礦渣水泥， 另外還要考慮水泥的細度， 細度較低的水泥能夠更好的降低水化熱反應的效率。本文對混凝土結構表面積和水化熱程度之間的關系進行了研究和實驗， 實驗結果顯示， 當混凝土結構的體積增加100 cm/g時， 1 d混凝土結構的水化熱反應效率會增加17 J/g左右。

2.骨料的選擇技術。骨料也是大體積混凝土結構施工工程中較為重要的一種原材料， 施工單位需要選擇巖石彈性較小、清潔程度較高、級配效果較好、質量符合建設標準的骨料。按照骨料的應用性能可以將骨料劃分為粗骨料和細骨料兩種， 如果混凝土配置過程中應用的粗骨料， 施工單位應當選擇粒徑較大可以適當減少混凝土的表面積， 降低混凝土結構的水化熱效率， 進而減少混凝土結構的裂縫數量。如果混凝土配置過程中應用的是細骨料， 與粗骨料的選擇原理基本上是一樣的， 但不同的是需要選擇中砂， 這種粗骨料在級配方面占有較多優勢， 并且可以高效避免裂縫問題， 同時選擇砂石的粒徑不宜過大。

3.粉煤灰的選擇技術。在水泥中填入一定量的粉煤灰可以提高混凝土配置材料的粘聚程度， 還能適當降低混凝土結構中的水灰比例， 進而提高混凝土結構的流動性， 除此之外， 粉煤灰的添加還可以減少混凝土材料的單位涌水量， 進而提高混凝土的可泵性能。在配置水泥中添加粉煤灰可以在確保混凝土結構質量的前提下減少水泥用量， 從而減少水泥特征導致的水化熱現象。

（二）混凝土的攪拌和澆筑技術

1.混凝土攪拌技術。大體積混凝土材料攪拌對溫度、相關工藝、時間的要求較高， 并且其攪拌時間比普通混凝土結構材料要長， 在其特殊性的影響下， 混凝土攪拌工藝和規定也有特殊要求。結合實驗數據和施工經驗而言， 大體積混凝土的攪拌時間大概為30 min， 具體的攪拌時間需要結合混凝土結構的應用位置和性能要求而定， 攪拌過程中的材料投放和剩余材料存放等工作， 需要由專門的技術人員來完成， 以此來確保攪拌操作的合理性和規范性。

2.澆筑溫度控制技術。澆筑是大體積混凝土施工中比較重要的一個環節， 在溫度和濕度方面具有較為嚴格的要求。在溫度控制方面， 如果混凝土澆筑的溫度過高， 會導致結構裂縫數量的增多， 因此， 在夏季施工時需要通過噴霧等方式對混凝土配置原材料中的砂石進行降溫處理， 如果此時混凝土原材料的溫度仍然不能達到相應的標準， 可以用冰水適量代替配置過程中的水資源， 進而實現降溫的目的， 避免出現混凝土結構溫度過高的現象。

（三）施工工序控制技術

大體積混凝土施工工序主要可以分為澆筑、振搗、泌水、表面處理四項環節。首先， 施工人員需要結合混凝土結構的自然流淌程度， 通過斜坡分層、推移連續層、一次到頂等方式來完成混凝土澆筑操作。在實際的澆筑過程中， 施工人員需要確保混凝土結構在澆筑前都能被上層的混凝土材料覆蓋住， 并且要保證上下層澆筑相隔的時間不超過各自混凝土初凝的時間， 以此來減少混凝土裂縫的數量。其次， 施工人員需要將混凝土的振搗工作分為三部分來進行， 第一次是在混凝土結構的邊角， 第二次是在混凝土坡的中間位置， 第三次是在混凝土結構的頂部， 每次振搗工作需要兩臺振搗機的配合， 并確保混凝土振搗面積的全面性。另外， 在混凝土振搗過程中還可以應用振搗棒， 具體操作方式是將振搗棒插入混凝土結構的50 mm處， 并將振搗棒之間的間距控制在40 cm左右， 以混凝土結構表面泛漿為標準。最后， 需要對混凝土結構泌水處理， 泌水處理主要處理的是混凝土澆筑和振搗過程中遺留下來的浮漿， 這一施工環節可以有效降低混凝土結構出現表面裂縫的幾率， 由于大體積混凝土結構表面產生的泥漿較厚， 所以在澆筑工作完成6 h左右， 需要對混凝土表面進行一次刮平處理， 并用模板進行復壓操作， 確保混凝土表面的牢固程度。

四、結語

大體積混凝土施工技術對于土木工程而言， 具有比較重要的意義和作用， 因此， 施工單位需要結合建筑工程的實際要求和施工的外界因素， 制定相應的混凝土施工方案， 并在施工過程中應用先進適宜的施工技術， 為大體積混凝土結構的質量提供基礎保障。

【參考文獻】

[1]徐潔.土木工程中大體積混凝土結構施工技術探微[J].四川水泥，2016（10）：248.

[2]李晴，吳林兵.關于土木工程中大體積混凝土結構施工技術的研究思考[J].江西建材，2016（03）：96.