土木工程建筑中大體積混凝土結(jié)構(gòu)的施工技術(shù)淺述

（華新（南京）置業(yè)開發(fā)有限公司，江蘇 南京 210046）

隨著土木工程規(guī)模增長，在一些重要的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)中大體積混凝土有更多的應(yīng)用，只有使其達(dá)到較高的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、抗裂性能、承載力等指標(biāo)要求，才能有效促進(jìn)土建施工質(zhì)量提升。在土建施工中，需從多方面控制混凝土質(zhì)量，既要有效控制其外部約束力，還要通過嚴(yán)格控制配置、攪拌、澆筑及養(yǎng)護(hù)等環(huán)節(jié)，約束其內(nèi)部應(yīng)力的變化優(yōu)化，并提高其抗裂及抗拉性能，最大限度預(yù)防裂縫等病害發(fā)生。面對大體積混凝土在工序復(fù)雜性以及質(zhì)量控制的較高難度，土建施工單位予以重視，對裂縫等質(zhì)量問題做到有效預(yù)防。下面將結(jié)合大體積混凝土的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，對其質(zhì)量影響因素及施工技術(shù)要點(diǎn)展開詳細(xì)探討。

1 大體積混凝土概述

1.1 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

通常來說，混凝土結(jié)構(gòu)的體積很大，這是其顯著特征，在進(jìn)行施工時，如果不能夠及時將水熱化帶來的熱量散發(fā)出去，就會導(dǎo)致結(jié)構(gòu)內(nèi)部和外部的溫度差過大，在較大溫度應(yīng)力下以至于產(chǎn)生裂縫，土建施工人員需對此引起重視。在進(jìn)行澆筑的過程中，避免多次進(jìn)行澆筑，盡可能的一次澆筑成功，能夠有效防止施工縫隙的產(chǎn)生。想要做好這項(xiàng)工作，施工人員需要從材料配合比和工程結(jié)構(gòu)這兩個方面入手，在此基礎(chǔ)上采取相關(guān)措施保證澆筑的質(zhì)量。在施工結(jié)束后還需要進(jìn)行一定的維護(hù)工作，大體積混凝土結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性很容易受到外界因素的影響，維護(hù)人員應(yīng)當(dāng)做好溫度監(jiān)測工作，將其內(nèi)部和外部的溫度差控制在一個合理的范圍之內(nèi)。

1.2 溫度效應(yīng)的影響

溫度效應(yīng)是威脅大體積混凝土質(zhì)量的主要因素，而溫度裂縫的發(fā)生，會對混凝土結(jié)構(gòu)以及建筑整體功能及質(zhì)量有較大妨礙。一方面，由于大體積混凝土多作為建筑基礎(chǔ)部分，如地下連續(xù)墻，若有溫度裂縫的發(fā)生，會帶來地下室滲漏等問題，而且較常規(guī)結(jié)構(gòu)裂縫有更大的維修處理難度及成本，影響建筑實(shí)際使用功能。更有甚者還會發(fā)生貫穿裂縫，其對建筑危害性更加顯著。另一方面，還會使建筑結(jié)構(gòu)承載力降低，因?yàn)闇囟攘芽p的存在，可打破原有結(jié)構(gòu)內(nèi)部應(yīng)力均勻分布的情況，進(jìn)而影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，而且裂縫還將加劇外界的侵蝕，使得大體積混凝土耐久性降低，受鋼筋銹蝕、碳化反應(yīng)加速、混凝土老化等作用下裂縫問題也會逐漸惡化，進(jìn)而影響結(jié)構(gòu)承載力。因此，溫度應(yīng)力的控制是關(guān)鍵，也是保障土木工程混凝土質(zhì)量的關(guān)鍵所在。

2 大體積混凝土常見質(zhì)量問題分析

在進(jìn)行土建施工時，很難保證混凝土結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，其中裂縫是比較常見的一種現(xiàn)象，嚴(yán)重影響了施工進(jìn)度和質(zhì)量。裂縫作為主要質(zhì)量問題，具體有貫穿裂縫、深度及表面裂縫等，分別具有不同的形成機(jī)理。想要保證混凝土結(jié)構(gòu)的工程性能達(dá)標(biāo)，改善施工質(zhì)量，能否處理好裂縫問題至關(guān)重要。而大體積混凝土質(zhì)量問題的發(fā)生，主要與如下因素有關(guān)。

2.1 自然因素

地理環(huán)境的差異也會造成裂縫的產(chǎn)生，在某些特殊情況下由于大體積混凝土的結(jié)構(gòu)特性不可避免的會產(chǎn)生裂縫，其中地基變形就是產(chǎn)生裂縫的一個主要因素。混凝土結(jié)構(gòu)施工結(jié)束以后，在外部荷載和其他外界因素的作用下，地基會發(fā)生縱向下沉和水平位移等現(xiàn)象，而且多數(shù)情況下是不可控的，此時結(jié)構(gòu)內(nèi)部很容易產(chǎn)生大應(yīng)力，使得混凝土結(jié)構(gòu)失穩(wěn)，當(dāng)應(yīng)力高于結(jié)構(gòu)本身的極限承載力時，混凝土結(jié)構(gòu)中就會出現(xiàn)裂縫，而且具有很高處置難度。

2.2 施工技術(shù)因素

混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)能力和技術(shù)水平都會對施工建筑的質(zhì)量產(chǎn)生重要的影響。在進(jìn)行具體施工的過程中，由于技術(shù)方面存在不足之處，或者是工作人員沒有按照技術(shù)規(guī)范來進(jìn)行施工操作，尤其是對于溫度控制不到位，對于添加劑的應(yīng)用也不夠合理，很難保證混凝土結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，施工質(zhì)量也會受到影響，在這種情況下很容易出現(xiàn)裂縫。因此，在進(jìn)行施工的過程中，工作人員一定要遵守相關(guān)規(guī)范和要求，不盲目進(jìn)行操作，根據(jù)實(shí)際工況選擇最優(yōu)方案，有效控制大體積混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的產(chǎn)生，保證施工質(zhì)量達(dá)標(biāo)。

2.3 鋼筋因素

鋼筋對于混凝土結(jié)構(gòu)來說十分重要，因此施工人員一定要重視鋼筋的保護(hù)工作。一旦沒能采取相應(yīng)的保護(hù)措施，在施工過程中操作技術(shù)不夠規(guī)范，如配筋數(shù)量不足、鋼筋焊接質(zhì)量不佳、鋼筋本身質(zhì)量問題等，均會導(dǎo)致鋼筋的工程性能下降，影響施工進(jìn)度和質(zhì)量。比如說鋼筋料會被銹蝕，而銹蝕的位置通常十分脆弱，工程性能很差，很容易出現(xiàn)裂縫，影響混凝土結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。所以，在實(shí)際操作的過程中，一定要按時對鋼筋進(jìn)行保養(yǎng)，保證其工程性能的穩(wěn)定性。

3 大體積混凝土施工技術(shù)要點(diǎn)

3.1 有效控制外部約束力和溫度應(yīng)力

由于大體積混凝土多用于土木工程基礎(chǔ)，會受到地基的約束力作用，當(dāng)?shù)鼗霈F(xiàn)不均勻沉降或者位移時，會嚴(yán)重破壞其質(zhì)量，并嚴(yán)重威脅土建工程安全。為此通常會設(shè)計(jì)滑動層來加以預(yù)防，滑動層的主要結(jié)構(gòu)類型有：砂墊層或者瀝青氈層，可使混凝土結(jié)構(gòu)不與地基直接相接，進(jìn)而起到控制地基約束力的作用，有效避免地基沉降裂縫的發(fā)生，這在土木工程基礎(chǔ)施工中應(yīng)多加關(guān)注。同時，對于溫度應(yīng)力主要是通過蓄水、覆蓋等方式加以控制，其原理在于借助于物理降溫的方式，加快內(nèi)部熱量散失，將其內(nèi)外溫差控制在允許范圍，也就有效限制了溫度應(yīng)力，進(jìn)一步保障大體積混凝土質(zhì)量。

3.2 混凝土溫度控制

在土木施工中，大體積混凝土構(gòu)件質(zhì)量控制關(guān)鍵便在于溫度，其中，強(qiáng)制降溫的方式最為有效，通過預(yù)埋循環(huán)水管路的方式，借助于循環(huán)冷水，加速內(nèi)部熱量排出，混凝土內(nèi)外溫差得到快速控制。還可以從材料入手，考慮到熱量的產(chǎn)生來源于水泥水化反應(yīng)，通過限制水泥用量，也能夠減少熱量總量，以低熱水泥為代表的材料得到較多應(yīng)用。除了材料本身外，在材料混合攪拌環(huán)節(jié)，也要合理控制攪拌頻率，盡可能的使熱量得到散發(fā)，并且要保證攪拌的均勻性。大體積混凝土的施工過程，也是溫度控制的重要環(huán)節(jié)，要對混凝土材料溫度加以控制，并且要選擇適宜溫度的天氣進(jìn)行澆筑，還可通過冷卻降溫的措施，來控制澆筑過程中熱量。

3.3 抗裂性能的提升

首先要從混凝土材料配比入手，這決定結(jié)構(gòu)抗裂性能的關(guān)鍵性指標(biāo)，切忌在土木施工中進(jìn)行隨意設(shè)計(jì)，應(yīng)當(dāng)進(jìn)行嚴(yán)格的試驗(yàn)來確定最優(yōu)配比。而且在材料調(diào)配環(huán)節(jié)，要保證施工人員嚴(yán)格依據(jù)經(jīng)試驗(yàn)所得配比進(jìn)行相關(guān)操作。在這之前，還要針對材料配比做好施工人員培訓(xùn)，使其掌握熟練的配比工藝，對材料質(zhì)量及配比進(jìn)行嚴(yán)格要求，并且還應(yīng)由具有熟練專業(yè)配比經(jīng)驗(yàn)的技術(shù)人員參與現(xiàn)場管理，這樣才能使混凝土強(qiáng)度、抗裂性能、承載力等得到基本的保障。實(shí)際材料調(diào)配及攪拌過程中，應(yīng)嚴(yán)格履行操作規(guī)程，使其達(dá)到更高的融合效果，同時，配筋材料的合理添加，對于改善大體積混凝土的抗裂性能也很有幫助。除此之外，還要重視添加劑的使用，混凝土裂縫的產(chǎn)生很大程度上來自其收縮特性及水化反應(yīng)，部分抑制混凝土收縮的添加劑以及減水劑等使用，也能使其抗裂性能得以優(yōu)化，進(jìn)而保障大體積混凝土質(zhì)量。

3.4 提升混凝土抗拉強(qiáng)度

要認(rèn)識到，抗拉強(qiáng)度的提升，意味著混凝土結(jié)構(gòu)能夠更好的抵御應(yīng)力作用，進(jìn)而減少裂縫發(fā)生。其關(guān)鍵在于抗拉材料的添加，在實(shí)際土木施工中，有多種纖維材料可用作抗拉材料使用，如金屬纖維、有機(jī)纖維等，能夠顯著改善大體積混凝土結(jié)構(gòu)抗拉性能。在實(shí)際應(yīng)用中，對于抗拉材料的添加量也需經(jīng)試驗(yàn)確定，以免用量不合理，而影響大體積混凝土整體性能。

4 結(jié)束語

綜上所述，現(xiàn)如今，大體積混凝土常見于土木工程，并發(fā)揮重要的基礎(chǔ)穩(wěn)定性作用，但也面臨著較多質(zhì)量風(fēng)險，主要來源于自然環(huán)境、施工技術(shù)以及鋼筋等因素，對大體積混泥土質(zhì)量構(gòu)成嚴(yán)重威脅。為此，土建施工單位要采取應(yīng)對措施，有效控制外部約束力和溫度應(yīng)力，嚴(yán)格控制混凝土在澆筑施工及養(yǎng)護(hù)過程中的溫度，并且不斷優(yōu)化其抗裂性能及抗拉強(qiáng)度，避免裂縫等質(zhì)量問題發(fā)生。