謝思聰
摘 要:本文就對建筑工程大體積混凝土施工技術進行分析探討,并給出組織管理方案,以切實的保障工程的質量和安全。
關鍵詞:大體積混凝土;施工技術;裂縫問題
1 建筑工程施工中大體積混凝土出現裂縫的誘導因素
結合以往積累的工程實踐經驗可知,由于大體積混凝土的結構體積較大,在實際施工過程中,混凝土內外部結構的溫度差異較大,當溫度應力超過混凝土結構自身的耐受限度,就會出現結構損害型裂縫。或者在外部環境條件的影響下,混凝土結構出現不規則形變,當形變量超過混凝土結構自身的抗拉限度,就會產生結構裂縫。如果裂縫寬度在允許范圍內,并不會對混凝土結構的強度造成不利影響。但會影響整體混凝土結構的耐久性,縮短工程的使用壽命。
1.1水泥水化熱
在大體積混凝土澆筑施工中,水泥中的膠凝材料與水充分混合后,會發生劇烈的水化熱反應,釋放一定的熱量。由于混凝土結構斷面的密度與強度特點,極大的阻礙了熱量的流散,使熱量聚集在混凝土結構內部。而外部結構因暴露在外界環境中溫度逐漸降低,進一步增大了內外部結構的溫度差異,形成一定的溫度應力。當溫度應力超過混凝土結構自身的耐受限度,就會產生結構裂縫問題。經理論研究與實踐積累證實,不同品類的水泥材料,由于組成成分不同,發生水化熱反應的劇烈程度,以及釋放的熱量也存在較大差異。
1.2混凝土收縮變化
水泥中膠凝材料的板結硬化對水分存在一定的需求。經工程測試可知,大體積混凝土施工對水分的最佳需求量在20%左右。當大體積混凝土所需施工水分達到飽和狀態時,其余水分會不斷蒸發,使得混凝土結構體積出現一定程度的收縮。由于這種收縮具有不規則性,會直接影響整體混凝土結構的穩定性與耐久性。水泥材料種類、配制比例、外加劑使用量及施工工藝類型,都會在不同程度上影響大體積混凝土的收縮變化情況。
1.3外界環境氣溫變化
在大體積混凝土澆筑施工過程中,澆筑溫度不可避免的會受到外界環境條件變化的影響。當外界環境氣溫持續下降時,混凝土結構的外部溫度也會隨之下降,增大混凝土內外部結構溫度差異,使混凝土結構出現溫度應力裂縫。
2 建筑工程大體積混凝土澆筑施工技術
2.1施工前準備
(1)對鋼筋、控制模板、保護層等材料的規格尺寸實行檢查,將各類材料的尺寸偏差控制在行業規則范圍內。對模板支撐體系的穩固度和模板接縫處理的密實度予以細致檢查。(2)督促現場施工人員做好技術交底工作,加大對梁板柱、梁板以及混凝土標號的控制力度,嚴格控制梁板柱與梁板在整個空間結構體系中的位置關系,以及持續振搗時間。
2.2調配與優化設計
混凝土調配是大體積混凝土施工前的關鍵環節,這也是提高澆筑質量的重要環節。大體積混凝土對于所需混合漿料的要求較高,尤其是對水泥和水的用量有著嚴格要求,以免因劇烈的水熱化反應,破壞混凝土性能。所以在調配中,要科學把控水泥和水用量,增大混凝土強度,控制混凝土和易性。同時為優化混凝土性能,一般會選用礦渣水泥,添加適量的粉煤灰來改善混凝土可泵性,降低裂縫問題的出現幾率。
2.3運輸
在混凝土運輸中需要關注的內容主要有:混凝土運輸使使用到罐車,確保混凝土在運輸途中仍在持續攪拌,避免離析情況的出現;考慮到運輸的暢通性和安全性,一般會考慮在夜間運輸混凝土,不過夜間運輸中所選線路應保持照明的清晰性,防止發生交通事故;運輸前要對運輸車輛予以明確標注,詳細標注運輸混凝土的批次、等級,使現場作業人員準確了解混凝土信息,做好混凝土科學配置;在現場建設調度站,與攪拌站實行良性溝通,及時對混凝土的類型、數量等加以把控,使混凝土的各項性能符合規范要求;控制混凝土澆筑時間,從出機到澆筑施工完成時間不得超過1小時,澆筑后的混凝土表面要實施覆蓋養護;在運輸過程中,罐車需保持勻速運轉,加強內部漿料的攪拌效果,卸料前加快運轉速度,以此實現混凝土的良好攪拌。
2.4澆筑大體積混凝土
澆筑施工是最為重要的環節,該環節一旦出現問題,會增加大體積混凝土裂縫出現幾率,威脅建筑工程的質量和安全。在大體積混凝土澆筑中,首先要注重澆筑的完整性、連續性,減少施工縫的出現,增強其抗滲性能。其次底板位置應采用分層澆筑的方式,在下層澆筑結構初凝前完成上層澆筑,確保層與層之間的粘結效果。下層澆筑完成后,先實施拆管處理,之后再開展上層澆筑,明確計算每層的澆筑厚度。一般情況下,澆筑厚度會控制在600毫米左右。再次澆筑作業開展前,注重前期規劃,確保各項參數的準確性,作業人員要依照參數要求實行相關標注,為澆筑作業提供依據和指導。大體積混凝土澆筑中會使用泵管和布料機,確保澆筑作業的順利進行。施工人員需要對混凝土的運料時間加以嚴格把控,使其在初凝時間內。且實際施工中要對施工順序展開合理安排,混凝土澆筑時保持均勻上升,通過分層澆筑,使下層混凝土在發生水化反應時產生的水化熱得以充分散發,減少蓄熱量,避免水化熱積聚,進而降低溫度應力。最后大體積混凝土的澆筑高度應控制在2米左右,如果超出這一標準,要添加長軟管或串筒來維持澆筑質量,減少意外問題的產生。在混凝土運送過程中,運送設備需保持暢通性,減少因堵塞帶來的不良影響。
2.5振搗
振搗的主要設備為振搗棒,在大體積混凝土澆筑完成后,結合現場實際情況科學選擇振搗棒的種類和數量,促進振搗工作的順利進行。振搗過程需遵循快插慢拔的基本原則。上層振搗中振搗棒的插入距離在下層的5厘米左右,振搗時間控制在20-30秒左右,直到不出現氣泡或下沉情況停止。插搗點的實際排列應保持均勻,具體的移動間隔距離控制在振搗棒有效作用半徑1.5倍以內。振搗棒和模板之間的距離也要加以嚴格控制,防止同預埋管件、鋼筋與模板發生碰撞。若發現移位,應立即調整。
2.6養護
養護是大體積混凝土澆筑完成后的最終環節,這也是左右混凝土質量的重要環節。在大體積混凝土澆筑作業完成后,要在表面覆蓋材料,以達到保溫效果。覆蓋選用的材料以塑料膜和草墊為主。在電梯井位置,還需在外側附著一層草袋,達到保溫保濕的作用,以免水分大量蒸發生成收縮裂縫。保溫養護過程中,禁止在表面灑水,以免溫度過快下降產生裂縫問題。附著物搭接部位的寬度要控制在200毫米左右,利用磚頭或木塊壓實,避免結構直接暴露在環境下。養護時間需結合大體積混凝土強度要求實行有效控制。在養護過程中,作業人員應做好溫濕度檢測工作,準確了解表面溫度變化情況及特征,分析內外部溫差變化,在發生異常后,立即加以處理。根據現場溫度變化特征,對養護措施予以調整,增強養護效果。溫度測量結果顯示,混凝土中心部位的溫度不再出現下降或者已經接近表面溫度,外界溫差在25攝氏度以內時,可以停止保溫作業。在揭除塑料膜與保溫被的過程中應逐層進行,在揭除完一層后,以溫度的實測結果為依據保持一段時間,防止產生明顯的溫度差。
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