大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工技術(shù)在土木工程建筑中的應(yīng)用

孫永亮 恒大地產(chǎn)集團(tuán)呼和浩特有限公司

1 前言

城市化進(jìn)程的加快帶動(dòng)了建筑行業(yè)的發(fā)展，建筑乃至超建筑成為現(xiàn)代城市建筑發(fā)展的主流方向，伴隨著建筑高度和體量的增大，對(duì)基礎(chǔ)的穩(wěn)定性和承載能力提出了更高的要求，大體積混凝土施工技術(shù)的出現(xiàn)能夠很好地順應(yīng)建筑的需求。但是大體積混凝土施工容易受到溫度的影響，出現(xiàn)開(kāi)裂問(wèn)題，需要施工人員做好有效的質(zhì)量控制，保證大體混凝土的施工質(zhì)量。

2 關(guān)于大體積混凝土施工技術(shù)的概述分析

在進(jìn)一步展開(kāi)后續(xù)內(nèi)容之前，首先需要對(duì)大體積混凝土施工技術(shù)的概述，展開(kāi)一定層次上的分析，這樣做的目的在于，更好地掌握大體積混凝土施工技術(shù)的特征，從而為工程的合理應(yīng)用，奠定堅(jiān)實(shí)的前提基礎(chǔ)。

該項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用主要是應(yīng)對(duì)建筑修建過(guò)程中，由于水熱化問(wèn)題而形成的混凝土開(kāi)裂的問(wèn)題。為了能夠切實(shí)的減少因?yàn)殚_(kāi)裂所形成的返工問(wèn)題，那么也就應(yīng)當(dāng)為了提供整體施工質(zhì)量，借助合理化的配合比、溫度控制以及混凝土澆筑的方式，使得施工過(guò)程中出現(xiàn)的不利影響，降到最低層次，如此也就保障了土木工程施工的質(zhì)量水平。由于大體積混凝土的厚度很厚，超過(guò)1m，這就導(dǎo)致在澆筑后，內(nèi)部溫度會(huì)出現(xiàn)聚集升高的情況。表面溫度雖然較低，但是內(nèi)部溫度較高，容易導(dǎo)致裂縫問(wèn)題，如何控制溫度，是大體積混凝土技術(shù)的一個(gè)要點(diǎn)。

另一方面，大體積混凝土施工技術(shù)在土木工程項(xiàng)目中的應(yīng)用，還存在明確的要求，在施工具體過(guò)程中，需要切實(shí)的運(yùn)用大量的混凝土，來(lái)展開(kāi)大范圍的澆筑，注重施工厚度的把握。該項(xiàng)技術(shù)在應(yīng)用時(shí)非常重視混凝土的配合比精度與整體性，運(yùn)用合理有效的石料的含水量，有效調(diào)整礦物摻合料，如此才能真正有效的控制裂縫的問(wèn)題。

3 大體積混凝土的主要特征

在現(xiàn)階段的建設(shè)工程施工作業(yè)中，所謂的大體積混凝土施工指的就是橫斷面尺寸超過(guò)1m的混凝土結(jié)構(gòu)。在實(shí)際施工作業(yè)開(kāi)展的過(guò)程中，首先要做的就是利用一定的技術(shù)手段，使得溫度應(yīng)力降低，并且還要加強(qiáng)混凝土澆筑過(guò)程中的散熱，使得大體積混凝土澆筑過(guò)程中的內(nèi)外溫差問(wèn)題能夠得到有效控制，這樣就能夠?qū)τ捎跍囟茸兓纬傻牧芽p進(jìn)行有效地把控。對(duì)于大體積混凝土而言，與一般形式的混凝土施工相比主要有兩個(gè)特點(diǎn)。

（1）如果是在大型建筑或者是大型設(shè)備中開(kāi)展大體積混凝土澆筑作業(yè)，則對(duì)大體積混凝土的施工有著較高的要求，其使用范圍相對(duì)也比較廣泛。例如，在對(duì)建筑的箱型結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，要保證不會(huì)在施工過(guò)程中預(yù)設(shè)施工縫，并且要保證整個(gè)澆筑過(guò)程的連續(xù)性。

（2）由于大體積混凝土一次需要澆筑的混凝土體積非常大，在澆筑過(guò)程中由于水泥的水化放熱會(huì)產(chǎn)生大量的熱，這些熱量聚集在混凝土的內(nèi)部難以得到有效的散發(fā)，使得混凝土的內(nèi)外部有著較大的溫度差，會(huì)形成較大的溫度應(yīng)力，進(jìn)而會(huì)對(duì)整個(gè)工程的質(zhì)量帶來(lái)較大的影響。因此，在大體積混凝土施工技術(shù)應(yīng)用的過(guò)程中，需要對(duì)具體的施工流程有著全面了解和掌握，并且要能夠正確使用施工技術(shù)，使工程項(xiàng)目的質(zhì)量和進(jìn)度得到可靠的保障。

4 大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工技術(shù)在土木工程建筑中的應(yīng)用

4.1 做好材料管控

如果直接采用配置好的商品混凝土，施工單位應(yīng)做好與混凝土攪拌站的協(xié)商工作，選擇低熱或中熱水泥，確保水泥具備微膨脹性。如果自主配置混凝土，在對(duì)骨料進(jìn)行選擇的過(guò)程中，應(yīng)確保其級(jí)配良好，以中砂為最佳，對(duì)沙石的含泥量進(jìn)行嚴(yán)格控制，也可以通過(guò)在混凝土中添加緩凝劑的方式，適當(dāng)減緩混凝土的初凝速度，增加其散熱時(shí)間。另外，應(yīng)在混凝土中加入引氣劑和減水劑，以減少大體積混凝土的單位用水量和水泥用量，改善混凝土的熱學(xué)、變形以及耐久性等性能。

4.2 切實(shí)把握好配合比設(shè)計(jì)

為了能夠確保混凝土的澆筑質(zhì)量，科學(xué)避免由于水熱化現(xiàn)象以及其他原因，所造成的開(kāi)裂、變形，也就需要確保配合比設(shè)計(jì)，符合工程建設(shè)的要求，合理化的控制化水泥、礦物料的使用量。正式施工工作開(kāi)展之前，要通過(guò)對(duì)混凝土抗壓強(qiáng)度來(lái)展開(kāi)測(cè)試，比如最大溫度差值、最大溫差收縮應(yīng)用測(cè)試等。充分考慮到施工前期的各項(xiàng)條件，選擇合理有效的膨脹劑、粉煤灰等配合材料。針對(duì)水泥材料的選用，科學(xué)尋找水化熱相對(duì)較低的水泥，從而減少水泥使用量。

在其過(guò)程中，粗骨料的選擇，要求主要為5mm～25mm顆粒徑的碎石，含泥量要＜1%。如果粗骨料是較大徑的石子，此時(shí)就需要考慮到和易性，以及抗壓強(qiáng)度等，這樣才能更好地降低混凝土因?yàn)闇囟忍嵘斐傻乃療釂?wèn)題。

除此之外，針對(duì)礦渣微粉的選擇，施工技術(shù)人員還需要考慮到施工的季節(jié)以及溫度條件，如果夏季施工或者施工現(xiàn)場(chǎng)處于高溫環(huán)境，使用礦渣微粉可以強(qiáng)化混凝土的后期強(qiáng)度，并且運(yùn)用干燥收縮、徐變值保持較低的水平。當(dāng)這些方面的要點(diǎn)，都能夠得到較為科學(xué)化的解決，以及將有關(guān)要點(diǎn)能夠落到實(shí)處，必定能夠從本質(zhì)上大大提升土木工程項(xiàng)目的質(zhì)量水平。

4.3 攪拌技術(shù)

土木工程中最基本的施工材料就是混凝土，混凝土的使用和養(yǎng)護(hù)對(duì)整體建筑的質(zhì)量有著很大的關(guān)系。在土木工程施工的過(guò)程中對(duì)混凝土進(jìn)行攪拌是一個(gè)非常具有技術(shù)操作性的過(guò)程。一般混凝土都具有流動(dòng)性、粘結(jié)性和保水性，這些都是混凝土的基本要求。要想達(dá)到這樣的要求，就要對(duì)混凝土進(jìn)行攪拌。

在實(shí)際的施工過(guò)程中，施工人員要嚴(yán)格把控水和水泥的比例，充分掌握混凝土施工技術(shù)，進(jìn)而滿(mǎn)足混凝土的強(qiáng)度要求。另外還要把握好石子的添加比例，再結(jié)合實(shí)際的需求對(duì)泥沙的比例也要嚴(yán)格控制，在對(duì)水的用量進(jìn)行控制的過(guò)程中，對(duì)于外加的使用要合理規(guī)劃，結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行添加。

在進(jìn)行攪拌的時(shí)候，要結(jié)合混凝土使用的時(shí)間，具體的用途，施工季節(jié)和環(huán)境溫度進(jìn)行控制，合理地控制混凝土初次凝固的時(shí)間，制作出符合施工要求的混凝土拌和料。保證在施工的時(shí)候混凝土可以順利地進(jìn)行運(yùn)輸，泵送和澆筑，振搗，成型等，盡可能地發(fā)揮出混凝土攪拌的作用，實(shí)現(xiàn)混凝土構(gòu)件施工。

4.4 大體積混凝土現(xiàn)場(chǎng)澆筑

大體積混凝土施工時(shí)間段恰逢夏季，需要采取多種形式降溫措施控制混凝土溫度。在混凝土出機(jī)前的降溫措施主要有：選擇混凝土供應(yīng)商前要求對(duì)方必須搭設(shè)砂石堆場(chǎng)的遮陽(yáng)裝置，對(duì)砂、石進(jìn)料前溫度進(jìn)行合理降溫，選擇足夠噴射水霧進(jìn)行砂石降溫手段。

混凝土泵車(chē)運(yùn)輸?shù)竭_(dá)現(xiàn)場(chǎng)后，要保證大體積混凝土泵送管道通暢，布料機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)、布料均勻程度對(duì)混凝土澆筑后產(chǎn)生是否易出現(xiàn)裂縫的質(zhì)量問(wèn)題產(chǎn)生直接影響，控制好布料機(jī)在指定澆筑區(qū)域均勻出料十分重要。

利用預(yù)埋的測(cè)溫芯片裝置對(duì)混凝土入模前后溫度進(jìn)行對(duì)比監(jiān)測(cè)，監(jiān)測(cè)大體積混凝土內(nèi)部溫度不超過(guò)60℃，混凝土內(nèi)部中心與表面溫差、混凝土表面與外部環(huán)境的溫差不超過(guò)25℃。

針對(duì)地下室混凝土產(chǎn)生大量水化熱情形，要有效控制大體積混凝土溫度產(chǎn)生應(yīng)力作用出現(xiàn)裂縫的情形，采取混凝土內(nèi)部預(yù)埋冷卻循環(huán)水管和鋪蓋棉氈進(jìn)行后期養(yǎng)護(hù)聯(lián)合降溫的形式來(lái)控制溫度產(chǎn)生的收縮應(yīng)力。

技術(shù)人員制定降溫鋼管預(yù)埋施工方案，采用鋼筋作業(yè)、鋼支架、鋼管焊接安裝穿插施工方式進(jìn)行。大體積混凝土底板降溫管選擇DN40鋼管，內(nèi)部走向呈“幾”字形分成多個(gè)回路，鋼管通過(guò)角碼焊接固定在內(nèi)部鋼筋支架上，內(nèi)部回路鋼管水路進(jìn)出設(shè)置閥門(mén)，以便控制不同回路之間的降溫速度。通過(guò)測(cè)溫芯片反饋記錄統(tǒng)計(jì)，進(jìn)水口溫度平均值為26.5℃，出水口溫度平均值為30.5℃，混凝土內(nèi)外溫差值平均值為22.5℃，達(dá)到良好的降溫效果。

4.5 強(qiáng)化振搗管理

在混凝土振搗環(huán)節(jié)，應(yīng)從工程的實(shí)際需求出發(fā)，依照自然形成的流淌坡度，對(duì)振搗裝置進(jìn)行合理布設(shè)，考慮大體積混凝土底層的鋼筋分布密集，施工人員需要通過(guò)振搗確保混凝土均勻填充下層鋼筋的底部，并保證混凝土的密實(shí)度。

如果在夜間施工，為了避免對(duì)底層鋼筋造成損壞，需要保證良好的照明。在混凝土振搗過(guò)程中，要保證上層和下層混凝土振搗的均勻性，每一次的振搗都應(yīng)以混凝土漿液表面均勻平整，不再有氣泡冒出作為基準(zhǔn)。在確定振動(dòng)棒插點(diǎn)位置的過(guò)程中，應(yīng)避開(kāi)鋼筋、管道以及預(yù)埋件。

4.6 養(yǎng)護(hù)

大體積混凝土的養(yǎng)護(hù)對(duì)保證混凝土強(qiáng)度的增長(zhǎng)，尤其是防止早齡期開(kāi)裂至關(guān)重要。建議澆筑完畢后盡快進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，為了防止混凝土在凝結(jié)過(guò)程中表面失水過(guò)快，在澆筑過(guò)程中應(yīng)采取邊收面，邊覆膜的方式進(jìn)行保護(hù)，把表面濕度控制在較高值，薄膜之間要上下錯(cuò)開(kāi)，搭接壓緊搭接寬度符合規(guī)范值，當(dāng)混凝土強(qiáng)度達(dá)到一定值時(shí)，在底板、頂板薄膜上鋪設(shè)保溫棉氈，同時(shí)盡量避免破壞薄膜。

對(duì)墻柱等不能覆膜的結(jié)構(gòu)，應(yīng)采取帶模板養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)時(shí)間至少為7d～14d，拆除模板后應(yīng)進(jìn)行噴水養(yǎng)護(hù)，保持表面一定濕度，避免混凝土塑性收縮裂縫的出現(xiàn)。在施工中，當(dāng)混凝土達(dá)到預(yù)定強(qiáng)度，可將模板固定裝置稍微松動(dòng)，降低后期拆模難度。

5 結(jié)束語(yǔ)

大體積混凝土施工技術(shù)在建筑中的應(yīng)用能夠顯著提升工程施工效率，縮短工期，為施工企業(yè)帶來(lái)十分可觀的收益。但是，從施工企業(yè)的角度也應(yīng)認(rèn)識(shí)到，大體積混凝土的施工難度更大，而且容易因溫度原因產(chǎn)生開(kāi)裂問(wèn)題，引發(fā)結(jié)構(gòu)垮塌，需要切實(shí)做好管理工作，嚴(yán)格把控生產(chǎn)過(guò)程，減少裂縫的產(chǎn)生，促進(jìn)土木工程整體質(zhì)量的提高。