土木工程建筑中大體積混凝土結構的施工技術探析

王瑜

【摘要】由于大體積混凝土結構具有較大優勢，在高層建筑施工中，得到了廣泛使用。為確保高層建筑的穩定性，混凝土基座需要具有較強的承載力，這樣才能有效承擔高層建筑的重量。在實際施工的過程中，大體積混凝土結構容易受到外部環境的影響，而出現裂痕。雖然每次出現的裂痕都不大，如果不采取有效的措施加以解決，經過長時間的使用，一定會給大體積混凝土結構的穩定性帶來極大的影響，從而使整個高層建筑具有較大的安全隱患，因此，確保大體積結構不出現裂痕，最大程度的發揮出該結構的優勢，是當前大體積混凝土結構施工中亟待解決的技術問題。

【關鍵詞】土木工程;大體積混凝土;施工技術

1、大體積混凝土結構特點及其施工要點

混凝土結構類型多樣，大體積混凝土結構是其中的一種。從該結構的名稱上可以看出，該結構的特點在于體積比較大，正是因為該混凝土結構體積較大，所以溫度、水汽等難以有效穿透該結構的內部空間。當混凝土結構內部溫度過高，出現水汽蒸發現象，但是由于水汽無法快速穿透混凝土結構而蒸發到空氣中，導致混凝土內部始終都處于較高的溫度中。如果這時外部環境氣溫過低，那么該混凝土結構就會處于比較大的溫差中，這會對混凝土結構產生較為嚴重的破壞，導致裂痕的出現。在施工過程中，需要工作人員嚴格按照操作要求與標準進行規范施工。另外，對該結構的維護保養工作也需要采取有效的措施，花費更多的精力，只要做到以上兩點，可以很好的避免由于溫差造成的結構裂痕。在進行大體積混凝土結構澆筑時，需要確保該結構的完整性，避免該結構局部出現細小的縫隙，而導致后期出現較大的裂痕，該結構保養維護的關鍵點在于確保內外溫度的一致性。為達到以上兩點要求，大體積混凝土結構不能分次進行，需要一次性完成，這樣才能有效減少各種因素對該結構的影響，確保大體積混凝土結構的質量。因此，完成這一環節，需要施工人員具有較高的技術水平與各個環節的協同配合。

2、大體積混凝土工程施工過程中存在的問題

2.1設計方案或施工操作不當

在施工過程中由于結構特殊而容易造成應力集中的位置，例如轉角部位或者截面突變的位置，常會存在設計缺陷，或者在對外約束形式處理不恰當，針對這些問題，相關設計人員在這些特殊的位置在設計方案的過程中應投入更多注意力。另一問題則為由于混凝土的配比設計不合理，常會導致混凝土的收縮變形效果與預想方案中的形狀差異較大，或者抗拉強度較低的問題。而在施工過程中，由于施工養護技術不成熟，對檢測養護方面重視力度不足等問題往往也會造成大體積混凝土產生裂縫。

2.2水泥中水分蒸發化熱的影響

根據混凝土冷凝的物理原理和混凝土化學成分原理，凝固過程中的水化過程由于其產生大量的水化熱，該部分水化熱量是混凝土的內部溫度不斷變化并且呈上升趨勢的主要原因。并且由于大體積混凝土的體積較大，熱量難以透過厚厚的混凝土層而散發，則會導致建筑結構中心溫度高，而表面溫度較低的狀況。根據力學和熱學的相關原理，若溫度差為內高外低的狀況則會導致混凝土表面產生拉應力，內部產生壓應力，最終導致大體積混凝土的形狀與預設方案有所出入，并且容易在混凝土表面產生裂縫。

2.3混凝土收縮變形產生影響

混凝土的硬化過程常常會伴隨著一定的體積收縮，而這一收縮過程則會使其內部產生一定的收縮應力。根據物理力學定理可知，當混凝土結構的抗拉強度小于收縮應力時，則會使混凝土結構中產生收縮裂縫。根據相關經驗以及知識原理，大體積混凝土結構主要存在五種收縮變形問題，即凝縮變形、干燥收縮變形、冷收縮變形、自身收縮變形與碳化收縮變形。

3、大體積混凝土施工技術操作要點

3.1嚴格控制混凝土配制比例

確定混凝土配合比是大體積混凝土澆筑施工中的關鍵環節。在混凝土配制過程中，相關人員要嚴格控制水泥和水的使用量，在滿足工程設計強度要求的基礎上，抑制水化熱反應，改善混凝土的和易性。為進一步加強混凝土配制效果，優選礦渣水泥，并添加適量的粉煤灰，一方面，優化大體積混凝土配合比，另一方面，減輕混凝土泵送壓力。總之，優化大體積混凝土配合比設計，可以減少水泥損耗量，增大表層混凝土強度，進而降低混凝土結構發生裂縫的概率，改進大體積混凝土澆筑施工質量，維護整體土木工程質量安全。

3.2編制完整的大體積混凝土澆筑施工方案

第一，攤鋪厚度控制。在土木工程大體積混凝土澆筑施工中，多采取分層澆筑或連續澆筑的方式。為降低混凝土結構出現裂縫的概率，有必要嚴格控制混凝土攤鋪厚度，確保混凝土攤鋪厚度滿足土木工程施工要求。如果采用泵送的方式輸送混凝土，應將混凝土攤鋪厚度控制在600毫米以內;如果采用其他方式輸送混凝土，要將混凝土攤鋪厚度控制在400毫米以內。

第二，混凝土攪拌及添加劑管理。在大體積混凝土澆筑施工過程中，多通過添加外加劑的方式來解決單方水泥用量少的問題。其中，較為常見的外加劑就是粉煤灰。為優化混凝土性能，相關人員必須嚴格控制混凝土持續攪拌時間。一般情況下，在添加外加劑后，持續攪拌時間以30分鐘為宜。再者，加強投料用量的精確性，全面滿足大體積混凝土澆筑施工需求。指定實踐經驗豐富的人員負責在混凝土拌制過程中投放粉煤灰和外加劑，從而加強操作的標準規范性，避免因人工操作失誤而影響混凝土性能。

第三，混凝土澆筑施工。在大體積混凝土澆筑施工過程中，待第一層混凝土澆筑完畢后，根據混凝土凝固狀態決定第二層混凝土澆筑施工時間。但是要在第一層混凝土初凝前進行第二層混凝土的澆筑，以加強整體澆筑作業的連續性，降低發生混凝土結構裂縫的概率。無論是采取分層澆筑方式，還是連續澆筑方式，都必須嚴格控制各澆筑層的間隔時間。通常，多通過試驗的方式確定各澆筑層的間隔時間。

第四，水平施工縫處理。分層澆筑是大體積混凝土澆筑施工中的關鍵環節。客觀地說，分層澆筑的操控難度較大，一旦處理不到位，會直接降低施工質量。在大體積混凝土分層澆筑過程中，應及時清理軟弱混凝土表層的浮漿、石子和大粒徑顆粒物。密切觀察粗骨料的狀態，確保粗骨料始終保持均勻狀態。使用高壓水槍對混凝土表面實施清理，為混凝土澆筑施工提供有利條件。同時，確保混凝土表面無明顯積水，且始終保持濕潤狀態。在混凝土澆筑過程中，如果采用非泵送方式運輸混凝土，則需選擇適宜的接漿方式，且結合土木工程結構特點，嚴格遵守標準規范進行澆筑。按照由短邊向長邊延伸的次序完成澆筑，進一步加強澆筑效果。

第五，大體積混凝土養護。大體積混凝土結構養護水平直接決定了整體土木工程施工質量。一般來說，對于大體積混凝土結構的養護多采用保溫法和保濕法。保溫法是通過控制大體積混凝土結構表面的溫度來調節溫度梯度的。由此，使混凝土結構因內外部溫度差異引發的拉應力小于混凝土結構自身的抗拉強度，防止混凝土結構出現裂縫。

結語：

綜上所述，做好大型混凝土施工工程中的相關準備工作、監督工作，能夠有效起到保障作用，并且有利于降低工程成本，使效益達到最大化。

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