土木工程中大體積混凝土結構施工技術

郭亮

中國水利水電建設工程咨詢西北有限公司 陜西西安 710100

1 大體積混凝土概念淺述

土木建筑工程的大體積混凝土是指一種幾何尺寸大于1m3的大體量混凝土，也稱為大體積混凝土。大體積混凝土施工在土木建筑工程項目的應用具有多種優勢主要表現為施工方便、應用范圍廣泛。大體積混凝土施工技術的運用，可以有效保證工作效率和施工質量，提升企業的經濟效益。在大體積混凝土項目具體的施工過程中，充分利用大體積混凝土施工技術優勢，施工人員嚴格規范大體積混凝土施工過程，嚴格控制大體積混凝土施工的關鍵環節和技術要點，在精細化施工技術和管理的基礎上，避免大體積混凝土施工質量通病的產生，保證大體積混凝土施工質量，滿足土木建筑工程施工要求。現代建筑施工中通常需要采用大體積混凝土施工技術，在高層樓房基礎、大型設備基礎、水利大壩等項目中應用效果良好[1]。

2 土木建筑工程在施工過程的施工技術要點

2.1 采取科學合理的設計方案

當前我國社會不斷發展，高層建筑物已遍布于城市的角落，由于高層建筑的數量不斷增加，對于大體積混凝土的施工工藝要求也在不斷提高。因而會導致設計強度隨著相關需求而不斷提高。在進行相關設計方案策劃中，應考慮在大體積情況下干擾因素的影響程度，比如大體積的水泥泥土建筑物中，水泥的用量過大則會導致混凝土水化熱的升高。因此在設計過程中則應采取科學有效的方式解決這一問題，使混凝土的內外結構溫差＜30℃。且大體積混凝土結構應采用強度等級在C20~C30的范圍內混凝土材料。

2.2 注重材料控制

根據冷凝土的冷凝過程原理可知，混凝土的主要力量來自于水泥的水化熱，因此，在選擇混凝土原材料時，應優先考慮水化熱較低的水泥種類，單位水泥的用量應控制在380kg。關于骨料的選取，應優先考慮膨脹系數，膨脹系數較小的骨料，更能夠在混凝土結構中發揮良好性能。以碎石形狀為最佳，采用的碎石徑粒應大些。有效降低冷凝過程水化熱，可以向混凝土中加入優質煤灰粉這一添加加料，煤灰粉的使用用量應高于20%。外加劑也可以選用一些高效減水劑和膨脹劑，外加劑的使用可以改善混凝土的工作性能，并且減少混凝土結構固件中膠凝材料的使用量，能夠有效地提高混凝土的整體強度，增強其防水性、抗裂性。

2.3 澆筑技術

首先對土木建筑工程的整體施工要求、工程結構、鋼筋疏密等方面進行綜合全面地分析，采取科學的措施和方式進行澆筑施工，在不同的施工位置選擇適宜的施工技術，保證大體積混凝土施工技術的優化創新，取得更好的澆筑效果。在底板的澆筑時采用斜面分層澆筑技術完成，平面分條、斜面分層操作（如圖1所示），通過底板下口進行澆筑操作，施工過程循序漸進，在每一層的操作過程都要按照從下向上、找坡澆筑的模式進行施工。

大體積混凝土的施工控制措施需要不斷加強，在符合設計要求的基礎上，把大體積混凝土的強度按照60d的強度進行施工。需要提高重視水泥的應用，選擇低熱水泥、中熱水泥材料應用到實際土木建筑工程施工中，同時需要關注粉煤灰、礦渣粉等材料質量，進一步的提升混凝土的防水性能。

圖1 分層澆筑示意圖

2.4 混凝土振搗

混凝土振搗需要達到密實平整，在澆筑帶配置插入式振搗器，根據混凝土自然形成的流淌坡度，按照前、中、后三部分布置振動器，保證鋼筋混凝土的密實。夜間施工時必須保證有足夠的照明，先線應滿足可以看到底層鋼筋。混凝土進行振搗時振動棒需要上下抽動，把混凝土上下振動均勻，每次振搗效果達到混凝土表面均勻、平整，以不再出現顯著沉降和氣泡為準（如圖2所示）。振搗作業時，注意把振搗器遠離鋼筋、管道、預埋件等，避免發生碰撞。

圖2 振搗示意圖

2.5 注重溫度控制

大體積混凝土的澆筑工藝中，溫度起著關鍵性的影響作用。進行大體積混凝土結構的溫控計算的實質是掌握混凝土結構內部溫的具體的變化規律。當然，理論與實際施工操作會存在一定的差異，在實際施工中，由于受到自然環境和人為因素等影響，因而溫度控制無法實現百分之百達到某一標準范圍，因此在施工過程中對于溫度進行監控制并將監測結果進行實時分析，具有重要意義，能夠為有關團隊及時采取相應措施，避免結構裂痕的產生提供重要依據。控制施工過程中的溫度情況可以采用降低澆筑溫度和水管冷卻兩種常用的溫度控制方法。根據經驗，進行混凝土澆筑的環境溫度一般不可＞28℃。若混合材料中含有石子和黃沙的成分，應防止澆筑過程受到陽光直射，可以采取棚下澆筑的處理方式。由于大體積混凝土構件的體積較為龐大，在澆筑過程中，若缺乏人工冷卻的相關措施，令其天然冷卻，則這一過程將會變得十分緩慢，以理論值計算這一冷卻過程可能達到幾年時間之長[2]。

2.6 控制相關約束條件

在大體積混凝土土木建筑工程中，控制溫度的本質是混凝土結構的拉應力小于混凝土的抗拉強度，通過采取一系列溫度控制措施，使大體積混凝土內部溫度的變化得到有效控制，使其向預設的方案發展。具體的溫度控制措施可以參考如下：降低混凝土的內外溫差，采取有效措施；使混凝土的分布保持均勻，使其達到科學允許的范圍；控制基礎溫差，防止產生與預設方案差異較大的收縮變形；注重混凝土的降溫速率控制，防止產生冷擊反應。

3 結語

將大體積混凝土結構應用于土木建筑工程建設中，需要加強管理大體積混凝土施工技術，確保作業人員知識水平達標，做好施工中混凝土配置、澆筑等方面管理工作，定期考察專業人員技術水平，保證其能夠在具體工作中合理完成大體積混凝土施工工作。大體積混凝土施工中通過合理應用該技術可以有效提升土木建筑工程整體性，有助于推動整個土木建設行業發展與進步。