劉林可
亞鑫建設集團有限公司 湖北 仙桃 433000
在社會經(jīng)濟高速發(fā)展的過程中,建筑施工過程中對施工技術的應用非常多,其中大體積砼澆筑施工技術應用范圍非常廣。大體積砼結構的體積特別大,在進行水熱的過程中,很容易出現(xiàn)溫度應力,從而對建筑物的內部結構造成極大的破壞。為了保證施工質量和澆筑水平,相關施工團隊一定要采取使用特殊的澆筑技術,控制結構內部的溫差,以保證澆筑效果。與其他施工技術相比,大體積砼澆筑技術得以在保證建筑質量的同時,提升建筑物的結構安全性,從而有效地減少施工成本。
在房屋建筑工程進行施工的過程中,其對混凝土結構的應用非常多。在房屋建筑中對大體積砼的應用,一般是在地下基礎結構中,全部澆筑主要是運用地下現(xiàn)澆的形式進行完成。同時,受復雜施工環(huán)境的影響,很多地下現(xiàn)澆施工對技術要求高于普通混凝土澆筑,這也對施工隊伍提出了更高的專業(yè)要求。另外,大體積砼結構的體積要比普通的混凝土結構大很多,所以澆筑的耗材也比普通混凝土要高。其次,在大體積砼進行施工的過程中,對澆筑技術以及養(yǎng)護技術有著非常高的要求。大體積砼有著非常大的體積,在實際澆筑時,會產(chǎn)生非常強的水化熱反應,從而導致混凝土結構很容易產(chǎn)生相應的倒塌。由于內外溫差比較大,從而致使結構形成不可接受的溫度應力,繼而出現(xiàn)結構裂縫。因此,在大體積砼施工的過程中,施工隊需要運用連續(xù)澆筑的施工方法,從而對施工的整體性進行提升,防止在施工過程中出現(xiàn)比較明顯的裂縫。
在建筑施工過程中,分塊澆筑法應用于大體積砼施工,可有效避免和改善混凝土內外溫差嚴重的現(xiàn)象。從澆注情況來看,一般分為水平分段澆注和垂直分層澆注兩種。分層澆筑又分為綜合分層澆筑﹑分段分層澆筑﹑坡度分層澆筑。考慮到一些施工工期比較長,大體積砼結構分層多次澆筑的時間確實比較充裕,因此其難免要處理不同層間組合的施工間隙,換句話來說,即人們常說的薄層澆注技術。該技術的優(yōu)點是能夠充分散發(fā)混凝土內部的水化熱,但塊澆注法需要注意工序間的銜接。在眾多可供選擇的背景下,尤其需要關注的是保證每個進程之間有足夠的間歇時間。如此,是由于間歇時間的長短會影響后期的完工效果,也會使原有的混凝土對新建筑混凝土形成較強的結合力,最終逐步形成裂縫。但如果間歇時間比較短,很可能下層混凝土處于持續(xù)受熱狀態(tài),但其表面溫度較高,會使下層混凝土無法滿足注入新混凝土時的散熱要求,可能造成上部混凝土沉降嚴重,這些都是容易形成裂縫的行為。因此,采取使用分塊澆注法一定要嚴格控制間歇時間,這也將在很大程度上決定最終的施工質量[1]。
施工團隊需要結合建筑物的大體積砼澆筑嚴格控制振搗過程,選擇最合適的振搗技術,從而能夠對振搗技術的優(yōu)勢進行充分發(fā)揮,進而可以提升施工進度,保障工程質量。結合目前房建工程的實際施工情況,多數(shù)混凝土容易出現(xiàn)裂縫或冷縫,這就要求施工隊在振搗施工時從底層開始澆筑,嚴格控制層間縫隙。澆筑距離以及間隔時間還需要在上一層混凝土的初凝時間之前,進行下一層的澆筑。不僅需要對振搗時間進行嚴格控制外,還需要充分結合振搗要求,對振搗棒配備﹑合理的選擇振搗設備,在確保混凝土進行自然流動的基礎上,做好全方位振搗施工。必要時還需要開展二次振搗。二次振搗需要對于已經(jīng)澆筑但還沒有完全凝固的混凝土,其目的是為了有效的提升混凝土的抗拉強度。現(xiàn)階段,該技術確實能夠有效提升混凝土本身的抗裂性能,已廣泛應用于我國房屋建筑施工中,取得了顯著的成效。采取使用二次振搗技術還能夠有效避免混凝土下部因水平鋼筋的作用而出現(xiàn)的水分和空隙,有效提升鋼筋與混凝土相互間的混凝效果,最大限度避免混凝土出現(xiàn)沉降的現(xiàn)象,這是有效提升混凝土密實度的關鍵,也降低了大體積砼施工中出現(xiàn)裂縫的可能性。
縱觀以往建筑施工過程中大體積砼的攪拌,水大多數(shù)情況與濕潤的石材表面直接接觸,這會使混凝土在后期逐漸成形,或者說是在靜置過程中后期,水分會在水泥砂漿和石材之間逐步形成集中趨勢,使石材表面容易逐步形成一層水膜。在混凝土完全硬化后,水膜層的存在會使過渡層逐漸疏松,甚至會出現(xiàn)許多小孔洞,這也會造成水泥砂漿與石材相互間的黏結不夠充分。與其他結構相比,混凝土結構本身不夠穩(wěn)定。其自身結構的脆性較易承受,從而致使混凝土的抗壓能力顯著降低,嚴重影響其性能。若能有效優(yōu)化大體積砼攪拌技術,可有效提升混凝土自身的極限拉力,同時避免混凝土結構出現(xiàn)嚴重的變形或收縮。主要方法是借助二次喂料來優(yōu)化砂漿攪拌過程中的攪拌工藝,從而提升混凝土質量。應用這樣的技術,確實能夠避免水分向石塊和水泥砂漿的方向聚集,也能夠使硬化的混凝土界面逐步形成過于密實的情況。借助試驗得出這樣的優(yōu)化方法一般能夠提升混凝土的結構強度10%,無形中提升了混凝土的極限抗拉強度。借助大量的房建案例得出結論,在混凝土結構強度基本相同的情況下,需要對大體積砼進行拌和技術優(yōu)化。同時能夠有效減少水泥用量,從而減少水化熱發(fā)生的可能性,最大限度避免裂縫情況的發(fā)生[2]。
大體積砼基礎的設計不僅要符合設計規(guī)范,還應滿足以下要求。一是混凝土的強度等級一定要符合標準并通過試驗驗證,施工前一定要做好配料設計。二是在基礎加固設計中,應與所選擇的澆筑方式相適應,得以承受足夠的溫度應力,以保證加固設計的合理性。三是在基礎結構的設計中,需要綜合分析對底層結構的約束進行減少,通過運用滑動層的方式進行緩解。四是需要預留施工縫,對于大體積砼,需要防止發(fā)生永久的變形縫,從而有效地減少后期的質量隱患。五是在模板設置中,主要包含鋼模板﹑木模板以及混合模板,需要充分結合大體積砼施工要求進行選擇。六是需要對溫控指標進行校核和計算,具體涉及溫限﹑應力等。在實驗結束后,應當需要預先確定如何控制溫升和溫差的可用技術措施,以確保不會出現(xiàn)有害的裂紋。
第一,在選擇水泥時,可以選用低溫水泥。水泥中熟料礦物含量較低,石膏﹑活性二氧化硅﹑活性氧化鋁和氫氧化鈣的速度相對較慢。雖然強度較低,但隨著結構強度的提高,直至凝結結束,強度甚至會高于同標準硅酸鹽水泥。當然,為了有效控制裂縫問題,提升結構強度,能夠配制低熱礦渣水泥﹑中硅酸鹽水泥和粉煤灰的混合物,從而提升混凝土結構的抗裂性,有效降低其對干燥的收縮。
第二,總量方面。對于粗骨料,一定要保證粗骨料的級配自然連續(xù)。同時,一定要控制粗顆粒的大小,確保大小適中。一方面能夠提升混凝土結構的整體強度,減少開裂的可能性;另一方面,能夠減少用水量以節(jié)省資源并減少水的加熱。采取使用優(yōu)質粗砂或中砂,其細度模數(shù)應控制在2.6~2.9之間。通過采用大稀薄模量﹑中等粒徑的混凝土,能夠有效降低混凝土的升溫降溫速度,從而有效控制裂縫問題。另外,在選骨料的過程中,一定要控制泥漿的用量。如果含量相對較大,會對混凝土的強度﹑收縮和強度形成顯著效果,混凝土在受拉強度作用下會收縮并容易開裂。因此,在機組選型過程中,原料中污泥含量應控制在1%,凈化后物料中污泥含量應控制在3%。
第三,添加劑的合理應用。例如,木質素鈣能有效分散混凝土結構中的顆粒,降低表面張力。但加入合適的外加劑,不僅能夠簡化混凝土,還能夠有效減少水的配制,提升混凝土的強度,減少水熱反應。在比例方面,相關施工規(guī)范一定要結合實際設計比例。借助反復試驗來在保證混凝土流動性和強度的基礎上,確定最佳的攪拌方案,盡量減少水泥和水的用量,從而有效控制混凝土配比質量[3]。
對于房建工程中大體積砼施工中容易出現(xiàn)的裂縫,今后在實際施工過程中應當需要增強溫度控制,因為很多案例表明大體積砼的施工-體積混凝土會因溫差而形成裂縫。所以控制溫度是非常應當?shù)摹T跐沧r,應選擇當天氣溫較低的階段。在選擇水泥時,應選擇水熱性相對較低的水泥。可以使用緩凝劑對水泥的用量進行減少,最大限度地降低水灰比,從而減少水化熱形成的可能性。在澆注時,盡量采取使用分層澆注,使?jié)沧⒌暮穸群驼w過程及速度可控,有利于散熱,更好地保證建設工程的施工質量。
混凝土施工現(xiàn)場出現(xiàn)的裂縫,大部分是由于混凝土表面干燥﹑內部冷卻收縮造成的。對混凝土施工開裂逐步形成因素的科學分析表明,只要合理調整混凝土施工環(huán)境溫度,就能夠避免大體積建筑施工過程中混凝土澆筑開裂。通常在施工階段,混凝土的溫度是鑒于水化熱而形成的。如果不調整,一定時間后溫度會下降,然后在施工階段就會出現(xiàn)混凝土收縮變形的問題。如果澆筑溫度過高,工作人員沒有及時采取措施對大體積混凝土施工現(xiàn)場降溫,混凝土的水化反應會更加激烈。在這些情況下,大體積混凝土內部的溫度會急劇升高,從而引起裂縫。因此,當混凝土施工階段完成后,一定要采取一些措施,借助人為干預來降低混凝土施工階段的溫度,如降低進入模具的混凝土溫度﹑設置冷卻管道通水或促進大體積混凝土借助供熱﹑骨料等方式排出。機口溫度在短時間內進一步降低,甚至能夠借助預冷石和相應的冷卻材料達到同樣的效果,使混凝土施工可以在合適的氣候條件下完成,從而有效地降低混凝土施工階段出現(xiàn)裂縫的風險[4]。
在選用混凝土澆筑技術時,能夠選用一些輔助工具,比如鋪設一些細鋼管被認為是導管,這樣在澆筑或后期維修時能夠被認為是散熱的主要途徑。借助在管內循環(huán)冷水,能夠帶走管內的水化熱,降低溫度,這也是減少裂縫形成的重要措施。
混凝土結構施工完成后,需要做好相應的養(yǎng)護。保養(yǎng)的重點是嚴格控制溫度,這是避免因溫差過大而產(chǎn)生裂紋的主要方法。一般來說,房屋建筑施工中大體積砼板的澆筑應嚴格控制,每年5月前完成,減少在炎熱的夏季施工,避免在高溫下暴曬。從一定程度上看來,建設工作的時機是非常至關重要的。如果溫度比較高,如在陽光下暴曬,澆筑后會造成建筑物結構出現(xiàn)裂縫;如果溫度比較低,應當需要在澆筑的建筑物上覆蓋一層塑料薄膜進行保溫,以最大限度地減少溫度損失。從養(yǎng)護角度看,澆筑工作有效完成后,應當需要派出3~4人對施工項目進行專項養(yǎng)護和看護,目的是避免在施工竣工初期因質量不穩(wěn)定而對建筑物造成的安全隱患[5]。
在建筑施工過程中,大體積砼施工技術的應用是非常普遍的。但這項技術近年來在我國建筑行業(yè)還處于發(fā)展的初級階段,它的發(fā)展還不夠成熟,技術還不夠先進。因此,這種復雜的施工工藝如果不能及時優(yōu)化處理,將造成施工出現(xiàn)嚴重的裂縫。為此,一定要高度重視房屋的初始設計﹑施工環(huán)境的選擇以及房屋建造材料的選擇等諸多環(huán)節(jié)。近年來,隨著時大體積砼施工技術在我國的推廣,該技術也被廣泛地應用于建筑工程中,這表明今后應當需要從源頭上提升建筑工程質量,確保性能的建筑功能。因此,施工中一定要提高技術水平,促進技術優(yōu)化,真正做到多方面管控,避免大體積砼施工過程中因建筑物裂縫而引發(fā)的質量問題和安全隱患。