建筑工程大體積混凝土施工技術(shù)要點(diǎn)研究

張誼平 河南質(zhì)量工程職業(yè)學(xué)院

1 前言

在現(xiàn)代建筑行業(yè)中，大體積混凝土澆筑施工直接影響到工程質(zhì)量的好壞。所以說(shuō)，要想把控好建筑工程質(zhì)量，就要將大體積混凝土施工做好。在現(xiàn)代工程中，要想將大體積混凝土澆筑施工做好，就一定要從根本上解決問(wèn)題，在施工中一定要掌握大體積混凝土澆筑施工要點(diǎn)，了解不同澆筑方法的適用范圍。大體積混凝土具有結(jié)構(gòu)厚、體積大、混凝土數(shù)量多等特點(diǎn)，在澆筑施工中，施工人員一定要把握好大體積混凝土的特點(diǎn)，并根據(jù)建筑所在的環(huán)境進(jìn)行綜合分析，把握好材料配比以及混凝土溫度，嚴(yán)格按照相關(guān)程序進(jìn)行混凝土澆筑，正確地對(duì)混凝土進(jìn)行振搗，把握大體積混凝土施工要點(diǎn)，提高工程質(zhì)量。

2 建筑工程大體積混凝土相關(guān)概述

2.1 施工過(guò)程中大體積混凝土的基本內(nèi)容

混凝土是一種復(fù)合材料，大體積混凝土體積較大，結(jié)構(gòu)斷面較厚，通常要求在80cm以上。廣泛運(yùn)用于大型建筑的施工環(huán)節(jié)開(kāi)展過(guò)程之中，因?yàn)榛炷寥菀自馐芡饨缫蛩氐挠绊懚a(chǎn)生相應(yīng)的變化，所以在工程實(shí)施開(kāi)展過(guò)程中要嚴(yán)格控制好混凝土的配比，科學(xué)補(bǔ)充適量額外化學(xué)添加劑，使其發(fā)揮積極的輔助作用。但如果匹配比例不得當(dāng)，會(huì)影響混凝土的使用功能效果。要積極提高混凝土的使用效能，延長(zhǎng)使用壽命；這不僅僅是依靠?jī)?yōu)化混凝土技術(shù)的運(yùn)用手段就可以有效地實(shí)現(xiàn)的，在保障建筑工程質(zhì)量的具體要求下，需要保證連續(xù)性澆筑的實(shí)施，還必須落實(shí)好必要的后期防護(hù)工程，有關(guān)部門(mén)進(jìn)行實(shí)時(shí)的維護(hù)工作，及時(shí)解決出現(xiàn)的問(wèn)題；在多方面共同的力量下才能有效地保障建筑工程的質(zhì)量，更好地呈現(xiàn)建筑工程的整體效果。

2.2 大體積混凝土施工技術(shù)的特點(diǎn)

一般大體積混凝土的特點(diǎn)表現(xiàn)為以下幾個(gè)方面：首先是大體積混凝土的結(jié)構(gòu)厚度大，在澆筑期間以及完成澆筑之后會(huì)出現(xiàn)大量的水化熱，隨著熱量在混凝土的內(nèi)部聚集，并且長(zhǎng)時(shí)間不能散發(fā)，導(dǎo)致混凝土的內(nèi)部和外部溫度差異很大，隨之出現(xiàn)溫差應(yīng)力；其次是在施工期間需要不間斷進(jìn)行澆筑，加之澆筑量很大，如果出現(xiàn)間斷和空隙會(huì)對(duì)大體積混凝土的整體結(jié)構(gòu)造成影響，而裂縫問(wèn)題的處理也要比一般的混凝土裂縫更加難以處理；最后，施工工序較為復(fù)雜。由于施工要素和環(huán)境的變化，使得施工過(guò)程和施工質(zhì)量受到一定的影響，對(duì)溫度控制和養(yǎng)護(hù)要求都很高，需要對(duì)攪拌環(huán)節(jié)、振搗環(huán)節(jié)以及澆筑環(huán)節(jié)加以重視，同時(shí)也對(duì)施工材料提出了很高要求。

3 大體積混凝土工程施工過(guò)程中存在的問(wèn)題

3.1 水泥中水分蒸發(fā)化熱的影響

根據(jù)混凝土冷凝的物理原理和混凝土化學(xué)成分原理，凝固過(guò)程中的水化過(guò)程由于其產(chǎn)生大量的水化熱，該部分水化熱量是混凝土的內(nèi)部溫度不斷變化并且呈上升趨勢(shì)的主要原因。并且由于大體積混凝土的體積較大，熱量難以透過(guò)厚厚的混凝土層而散發(fā)，則會(huì)導(dǎo)致建筑結(jié)構(gòu)中心溫度高，而表面溫度較低的狀況。根據(jù)力學(xué)和熱學(xué)的相關(guān)原理，若溫度差為內(nèi)高外低的狀況則會(huì)導(dǎo)致混凝土表面產(chǎn)生拉應(yīng)力，內(nèi)部產(chǎn)生壓應(yīng)力，最終導(dǎo)致大體積混凝土的形狀與預(yù)設(shè)方案有所出入，并且容易在混凝土表面產(chǎn)生裂縫。

3.2 人為因素影響

首先，在設(shè)計(jì)階段，設(shè)計(jì)人員是否具有較高的專(zhuān)業(yè)素養(yǎng)，直接決定了施工能否順利進(jìn)行與建筑物的最終質(zhì)量，因此設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行建筑工程設(shè)計(jì)時(shí)，需要對(duì)當(dāng)?shù)氐臍夂颉⒌刭|(zhì)等情況進(jìn)行全面考察，根據(jù)其特征采取最科學(xué)的配比，進(jìn)行混凝土制作。另外，鋼筋的選擇也不是一成不變的，可以在容易出現(xiàn)溫度裂縫的地方使用一些特殊的鋼筋材料。其次，在施工過(guò)程中，施工人員能否完全領(lǐng)會(huì)設(shè)計(jì)圖紙，嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙與施工流程進(jìn)行操作，直接影響著該建筑物是否存在安全隱患。最后，施工技術(shù)是否科學(xué)、先進(jìn)，也是造成裂痕出現(xiàn)的一大原因。例如在進(jìn)行混凝土澆筑時(shí)，不僅要澆筑兩次，而且在第二次澆筑時(shí)，可以在混凝土中添加聚丙烯纖維，這樣可以有效增加其結(jié)構(gòu)的抗拉性能。因此，我們不僅要提高大體積混凝土結(jié)構(gòu)的施工技術(shù)，還要采用科學(xué)的方式進(jìn)行工程管理，這樣才能全方位確保結(jié)構(gòu)安全與穩(wěn)定性。

3.3 施工材料問(wèn)題

根據(jù)施工中出現(xiàn)的問(wèn)題我們可以發(fā)現(xiàn)，大體積混凝土的材料質(zhì)量可以直接影響到工程施工質(zhì)量。同時(shí)，由于大體積混凝土構(gòu)成材料比較特殊，很容易在施工期間和使用期間產(chǎn)生裂縫，并且在施工過(guò)程中產(chǎn)生的裂縫數(shù)量較多，危害較大，所以說(shuō)，相關(guān)人員一定要控制好混凝土的材料，施工前對(duì)混凝土材料合理配比，在施工過(guò)程中把握好澆筑要點(diǎn)。除此之外，在大體積混凝土澆筑并且成型完畢后的養(yǎng)護(hù)階段也是影響大體積混凝土結(jié)構(gòu)質(zhì)量的原因之一。

3.4 必要的監(jiān)管措施缺位現(xiàn)象普遍

大體積混凝土澆筑工程所涉及的范圍較廣，投入的活動(dòng)工程量較多；然而，在具體的實(shí)踐過(guò)程之中缺乏有效的監(jiān)督管理措施，不可避免存在一些建筑部門(mén)為了縮減建筑周期而減少有關(guān)環(huán)節(jié)的情況，建筑工程的質(zhì)量得不到有效的保障，在工程投入交付使用階段容易出現(xiàn)滲水的情況。

4 建筑工程大體積混凝土施工技術(shù)要點(diǎn)措施

4.1 對(duì)材料進(jìn)行嚴(yán)格篩選

進(jìn)行大體積混凝土施工之間需要施工單位對(duì)材料進(jìn)行管理，保證施工材料足夠，施工人員還要對(duì)混凝土分類(lèi)，根據(jù)施工實(shí)際情況計(jì)算出混凝土的需求量。在配置混凝土的過(guò)程中主要是利用馬歇爾體系的級(jí)配系數(shù)，之后合理調(diào)整。在選擇大體積混凝土的過(guò)程中需要注意，對(duì)于水泥的選擇來(lái)說(shuō)，可以根據(jù)實(shí)際情況選擇礦渣水泥和硅酸鹽水泥，需要根據(jù)施工標(biāo)準(zhǔn)選擇材料，主要考慮到降低混凝土的水化熱，如果水泥的細(xì)度不足需要及時(shí)處理。在保證混凝土的強(qiáng)度基礎(chǔ)上將水泥的含量控制在合理范圍內(nèi)。在配比的過(guò)程中可以適當(dāng)加入化學(xué)藥劑提升混凝土的性能，比如加入煤灰可以延緩凝固時(shí)間，讓凝固的時(shí)間變長(zhǎng)，避免快速凝固升溫。借助粉煤灰可以提升混凝土結(jié)構(gòu)的流動(dòng)性。對(duì)于骨料的利用也十分關(guān)鍵，一般需要在混凝土中加入的骨料比例為80%，以清潔程度較高、巖石彈性較小的骨料為主，要求粗骨料的粒徑較大。在本工程中，混凝土采用廈門(mén)市智欣建材集團(tuán)有限公司提供的商品混凝土，混凝土原材料及配合比設(shè)計(jì)等資料均齊全，混凝土強(qiáng)度符合設(shè)計(jì)要求。

4.2 大體積混凝土澆筑方案

大體積混凝土是建筑工程的根本，在建筑工程中一定要把握大體積混凝土澆筑施工技術(shù)要點(diǎn)，保證建筑工程質(zhì)量。在進(jìn)行大體積混凝土澆筑時(shí)，一般有三種方法可以使用，就是全面封層、分段分層和斜面分層。全面分層這種澆筑方式因?yàn)榛炷翝仓?qiáng)度過(guò)高，所以比較適合澆筑平面不大的結(jié)構(gòu)，這種澆筑方式要求在下層混凝土初凝之前將上層混凝土澆筑完畢。分段分層這種澆筑方式比較適合厚度低、面積大的建筑結(jié)構(gòu)，這種澆筑方式需要將澆筑面分成幾個(gè)部分，分別進(jìn)行分層澆筑，但是在這種澆筑方式下，要保證在下層混凝土初凝之前完成上層澆筑，保證混凝土接觸面完美結(jié)合。斜面分層適用于結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度超過(guò)厚度三倍的結(jié)構(gòu)，在澆筑過(guò)程中，要控制混凝土振搗由下到上進(jìn)行，最大限度地保證混凝土澆筑施工質(zhì)量。

4.3 混凝土澆筑施工

在大體積混凝土澆筑施工過(guò)程中，待第一層混凝土澆筑完畢后，根據(jù)混凝土凝固狀態(tài)決定第二層混凝土澆筑施工時(shí)間。但是要在第一層混凝土初凝前進(jìn)行第二層混凝土的澆筑，以加強(qiáng)整體澆筑作業(yè)的連續(xù)性，降低發(fā)生混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的概率。無(wú)論是采取分層澆筑方式，還是連續(xù)澆筑方式，都必須嚴(yán)格控制各澆筑層的間隔時(shí)間。通常，多通過(guò)試驗(yàn)的方式確定各澆筑層的間隔時(shí)間。

4.4 溫度控制

在大體積混凝土施工過(guò)程中，為了保證施工質(zhì)量,減少裂縫的產(chǎn)生，應(yīng)對(duì)溫度進(jìn)行有效控制，進(jìn)行多點(diǎn)溫度測(cè)量，對(duì)各測(cè)溫點(diǎn)的溫度進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、記錄，為保證測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確，應(yīng)避免測(cè)溫時(shí)溫度計(jì)直接與鋼筋接觸。混凝土成品質(zhì)量同施工期間外界溫度變化有很大關(guān)系，混凝土內(nèi)外溫差是混凝土產(chǎn)生裂縫的重要原因之一。大體積混凝土施工過(guò)程中，由于澆筑面積和澆筑量很大，成品面積也很大，大量的水泥凝結(jié)硬化過(guò)程中，因?yàn)樗療岬脑颍a(chǎn)生大量的熱能，在混凝土內(nèi)部聚集，使得混凝土內(nèi)部溫度上升，最高可達(dá)80℃左右，而混凝土表面散熱較快，這樣就會(huì)導(dǎo)致內(nèi)外溫差加大，在內(nèi)外張力的作用下，形成裂縫。另外，混凝土溫度受到混凝土施工時(shí)外界溫度、混凝土內(nèi)部水化后溫度和混凝土散熱后溫度等因素的影響，同澆筑時(shí)的外界溫度關(guān)系較大，外界溫度越高，施工溫度就越高，如果此時(shí)外界溫度突然下降，會(huì)導(dǎo)致混凝土內(nèi)外溫差加大，內(nèi)外受應(yīng)力作用不同，從而產(chǎn)生裂縫。為了避免此類(lèi)問(wèn)題的出現(xiàn)，施工時(shí)可選用降溫法，如設(shè)置冷卻水循環(huán)系統(tǒng)來(lái)進(jìn)行降溫，也可選用保溫法，在外部設(shè)保溫材料，使其緩慢降熱，減小溫度對(duì)混凝土強(qiáng)度的影響。

4.5 提高大體積混凝土結(jié)構(gòu)的柔韌性

大體積混凝土結(jié)構(gòu)可以承受一定范圍內(nèi)的外力影響，因此工作人員需要采取措施，提高混凝土結(jié)構(gòu)的外力承受范圍。在制作混凝土?xí)r，一般采用調(diào)整材料與比例，完善混凝土調(diào)配方法，可以有效提高大體積混凝土結(jié)構(gòu)的柔韌性，減少裂痕的出現(xiàn)。例如：為有效減少外力拉扯對(duì)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的影響，提升結(jié)構(gòu)的抗拉強(qiáng)度，可以在混凝土中加入適量的抗拉材料，金屬纖維、無(wú)機(jī)纖維等都具有較好的抗拉性能，并且這些材料的抗拉效果，已提前通過(guò)各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)證明其可行性。混凝土細(xì)骨料與粗骨料在選擇時(shí)，需要注意以下幾點(diǎn)：首先粗骨料需要選擇強(qiáng)度比較高、顆粒直徑大的材料，可以有效減少混凝土結(jié)構(gòu)的變形。另外，材料中的含泥量也需要嚴(yán)格控制；其次細(xì)骨料最好選擇細(xì)砂或中砂，可以有效減少混凝土的空隙。

5 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，做好大型混凝土施工工程中的相關(guān)準(zhǔn)備工作、監(jiān)督工作，能夠有效起到保障作用，對(duì)此施工單位還需要關(guān)注大體積混凝土施工過(guò)程中存在的問(wèn)題，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況做好全過(guò)程的質(zhì)量管理，確保工程項(xiàng)目混凝土澆筑施工的質(zhì)量安全，提高混凝土結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定性。