土木建筑工程中大體積混凝土結構施工技術分析

朱潔

（山西二建集團有限公司， 山西 太原 030006）

近年來， 我國經濟高速發(fā)展， 人們的生活質量逐漸提高， 對建筑工程的市場需求量也越來越大。土木建筑工程作為建筑工程中的重點項目之一， 其在建筑項目當中的施工質量和施工技術備受關注，因此大體積混凝土結構的施工技術也順應市場的需求逐漸提升。 但由于大體積混凝土結構自身存在的特點造成的問題， 仍需要有專業(yè)的技術人員不斷的進行實驗和研究， 促進施工技術的完善。

1 大體積混凝土結構概述

1.1 大體積混凝土的概念

理論上， 大體積混凝土的定義為一次連續(xù)澆筑體積大于1000m2， 厚度大于等于5m， 中心到基礎邊緣大于2.5m的混凝土[1]。 但在實際的應用當中，大體積混凝土并沒有一個明確的定義， 日本的建筑學者認為， 大體積混凝土結構應當是混凝土內外溫差在25℃左右， 且結構斷面的最小厚度在80cm以上； 而在美國的混凝土學會中， 其概念又產生了變化： 大體積混凝土結構必須要具有解決水化熱且減少開裂的功效。 根據大體積混凝土概念的不同， 可以發(fā)現在大體積混凝土結構中， 需要觀測的重點是其截面尺寸， 原因是截面尺寸的大小會直接影響到水化熱的大小， 進而影響到大體積混凝土結構的穩(wěn)定性， 因此在建筑工程當中， 常以截面尺寸來判斷是否是大體積混凝土結構。

1.2 土木建筑工程中大體積混凝土結構的特點

在大體積混凝土結構中， 其主要的特點是在劃分好的大區(qū)段內進行體積厚大的區(qū)段澆筑施工， 但在土木建筑工程中， 大體積混凝土結構主要存在著以下三個特點[2]。

首先， 在土木建筑工程當中， 需要大量的混凝土原料。 由于大體積混凝土結構的表面積和體積比一般的混凝土結構要大， 所以在施工過程中， 其所需要的混凝土材料和構件的數量都要更多， 并且有著較高的技術施工要求和標準。

其次， 在土木建筑工程當中， 大體積混凝土結構的施工程序更加復雜。 大體積混凝土結構對土木建筑工程的功能和使用性能會產生直接的影響， 但其會受到施工現場的環(huán)境因素影響， 例如現場溫度、濕度等， 若是不能很好的完善施工程序， 會導致土木建筑項目整體的施工質量出現問題。

最后， 大體積混凝土結構易出現裂縫問題。 在大體積混凝土結構施過程工中， 由于大體積混凝土結構會受到施工現場的環(huán)境因素影響， 因此會產生各種類型、 大小不一的裂縫， 這都會直接的影響到土木建筑工程的施工質量， 甚至會危及到施工現場工作人員的生命安全。

1.3 土木建筑工程中常見的大體積混凝土施工技術

在土木建筑工程中， 專業(yè)的施工人員常使用的大體積混凝土施工技術包括大體積混凝土的混合拌制、 大體積混凝土的澆筑以及大體積混凝土的振搗三種[3]。

大體積混凝土的混合拌制： 由于大體積混凝土結構是由多種建筑材料混合而成的， 因此需要根據施工項目的實際需求進行合理的配置。 在實際的土木建筑工程中， 不同的結構對于大體積混凝土結構的需求不同， 這就需要有專業(yè)的技術人員做好試驗工作， 選取最科學的配置方案， 為后續(xù)的工程推進奠定基礎， 并有效的防止出現裂縫問題， 提高土木建筑工程的工程質量。

大體積混凝土的澆筑： 該技術的科學合理使用，直接關系到大體積混凝土結構的整體施工質量。 在實際的土木建筑工程中， 相關的技術人員要制定好科學的澆筑方案， 并在施工現場進行實際的監(jiān)督，避免在澆筑的過程中出現偏差， 影響整體的施工質量。 除此之外， 在進行澆筑項目之前， 要對澆筑的時間和澆筑的混凝土量進行合理的規(guī)劃， 減少澆筑的次數， 避免因多次澆筑產生凝固成型不均勻的問題， 發(fā)生裂縫問題。

大體積混凝土的振搗： 在實際的土木建筑工程中， 想要保證大體積混凝土能夠均勻的分布在建筑結構當中， 需要相關的工組人員做好大體積混凝土的振搗工作。 大體積混凝土的振搗工作能夠有效的改變大體積混凝土的分布， 最大限度的使其均勻分布， 進而提高大體積混凝土結構的穩(wěn)定性， 提升土木建筑工程的整體工程質量。

2 大體積混凝土結構中常見問題及產生原因分析

2.1 溢水問題

在土木建筑工程中大體積混凝土結構施工過程中經常會出現溢水問題， 出現這一問題的原因主要與大體積混凝土結構的澆筑方式有關[4]。 在進行大體積混凝土澆筑施工的過程中， 大部分建筑單位都采取了分段澆筑或分層澆筑的方法進行澆筑， 導致澆筑的過程存在一定的時間間隔， 這就會影響到大體積混凝土結構的整體黏連性和穩(wěn)定性， 出現溢水問題。

2.2 裂縫問題

一般情況下按照深度的不同， 大體積混凝土會出現三種情形的裂縫， 包括： 表面裂縫、 深裂縫以及深裂紋[5]。 三種裂縫問題產生的原因不同， 其對建筑工程的危害程度也不同， 從危害程度來看， 表面裂縫對建筑工程穩(wěn)定性的危害程度最小， 處理起來也比其他兩種裂縫問題要簡單； 深裂縫次之， 它較表面裂縫問題處理起來要更復雜一些， 但是卻沒有達到貫穿性的傷害； 深裂紋的危害程度最深， 一旦建筑工程出現了深裂紋， 不僅對建筑工程形成了貫穿性的裂縫， 同時也嚴重影響了建筑結構的安全性能。 由此， 在進行大混凝土結構施工之前， 專業(yè)的技術人員要先明確會產生裂縫的原因。

首先， 受到水泥的水熱化影響。 在混凝土結構當中， 水泥是其必不可少的基礎原材料， 在實際的施工過程中， 相關的工作人員需要將水泥與水按照比例進行混合， 但在水泥和水混合后， 隨著水泥的硬化， 會釋放出大量的熱量， 導致大混凝土結構的內部溫度升高， 當混凝土結構的內外溫度出現溫差時， 在溫度應力的影響下， 混凝土結構出現變形， 形成裂縫。

其次， 受到混凝土自縮的影響。 在水泥硬化的過程中， 混凝土結構中有20%的水分被消耗掉， 剩余的水分會在之后的結構施工中逐漸的蒸發(fā)， 當混凝土結構中的水分開始蒸發(fā)時， 混凝土的體積會隨著水分的減少而收縮， 當混凝土結構開始收縮后，會對其穩(wěn)定性產生影響， 出現裂縫問題。

另外， 受到混凝土的約束條件影響。 在實際的混凝土結構施工過程中， 由于熱脹冷縮的原理存在，混凝土會不斷的膨脹增大， 并形成混凝土的約束力。隨著溫度的逐漸升高， 混凝土結構逐漸增大， 當溫度達到最高值時， 混凝土的體積開始縮小， 造成應力松松， 形成垂直裂紋。

除此之外， 混凝土結構出現裂縫問題還受到環(huán)境溫度變化的影響。 當室外的環(huán)境溫度發(fā)生變化，混凝土結構的表面溫度也會隨之變化， 進而影響到混凝土結構內部的溫度。 當室外溫度較高時， 混凝土結構當中的水化速度較快， 水泥硬化速度較快；但當室外溫度突然下降時， 混凝土結構的內外溫差增大， 導致其構件發(fā)生裂縫問題， 影響混凝土結構的穩(wěn)定性。

2.3 大體積混凝土施工材料問題

施工材料是展開土木建筑工程施工的基礎， 對土木建筑工程大體積混凝土結構的施工質量有重要意義[6]。 在現階段的實際施工過程中， 仍存在著施工材料質量不達標的問題， 其出現的主要原因包括以下幾個方面： 首先， 在進行建筑材料選購的階段，建筑企業(yè)并沒有對采購人員進行嚴格的監(jiān)督， 部分采購人員為了滿足自己的私利， 會出現與建筑材料質量不過關的企業(yè)進行合作， 嚴重影響到后續(xù)土木建筑工程的推進； 其次， 建筑行業(yè)是勞動密集型產業(yè)， 部分施工人員缺乏專業(yè)的知識素養(yǎng)， 在進行實際的施工過程中， 由于施工技術的不完善， 造成建筑材料使用的不恰當， 導致大體積混凝土結構受到人為因素的影響； 除此之外， 在大體積混凝土制作的過程中， 部分工作人員不重視混凝土的配比工作，或在混合拌制的過程中摻雜了部分無關材料， 嚴重影響了后續(xù)的使用， 埋下了安全隱患。

3 土木建筑工程中大體積混凝土結構施工技術的應用及優(yōu)化對策

3.1 對溫度應力的控制技術

在大體積混凝土結構施工技術當中， 溫度應力控制技術十分必要。 由于大體積混凝土受到溫度的影響容易出現裂縫， 需要專業(yè)的工作人員對大體積混凝土結構進行溫度控制。 在較為炎熱的夏天， 工作人員要采取科學的降溫措施， 幫助大體積混凝土保持在合適的溫度當中， 避免高溫； 在進行混凝土拌制工作時， 要注意對水泥水化熱溫度的控制， 可采取新型水泥材料， 提升大體積混凝土結構的穩(wěn)定性。

3.2 對大體積混凝土的攪拌技術

想要保證大體積混凝土結構質量， 工作人員一定要做好大體積混凝土攪拌工作[7]。 在進行大體積混凝土攪拌工作時， 工作人員要嚴格按照攪拌要求進行工作， 遵循原材料的投放順序要求， 并在攪拌的過程當時實施關注水泥的硬化程度。 工作人員在第一次攪拌時， 可以先進行少許原材料的攪拌， 觀察大體積混凝土的質量問題， 若是沒有出現紕漏，可以適當的增加原材料， 進行大量的攪拌工作； 除此之外， 工組人員要在每次投料之前清理好攪拌機，保證攪拌機內沒有雜質， 確保大體積混凝土的攪拌質量， 關注混凝土攪拌的時間， 避免出現時間過短，攪拌不均勻的情況。 通過在攪拌技術方面的完善，能夠有效的提升大體積混凝土的攪拌質量， 幫助原材料更好的融合， 促進后續(xù)工作的展開。

3.3 大體積混凝土澆筑技術

混凝土澆筑過程中， 必須保證澆筑操作的持續(xù)性、 連貫性， 避免中間間斷， 同時對周圍環(huán)境進行管理， 及時清理周邊雜物[8]。 混凝土澆筑過程是推進大體積混凝土結構后續(xù)工作展開的重點， 在澆筑工作進行之前， 工作人員要先檢驗鋼筋的位置， 避免在澆筑過程中出現鋼筋裸露在外的情況， 影響后續(xù)的工作展開； 由于在具體的施工過程中， 澆筑技術主要是采用分層或是分段的方法進行， 這就要求工作人員嚴格把控澆筑時間， 對混凝土的凝結時間做出精準的判斷， 避免因澆筑時間過長造成的質量問題； 澆筑的厚度需要根據混凝土性質、 振搗器等確定， 因此工作人員要結合現場的實際情況和所使用的混凝土性質進行判斷， 確保大體積混凝土的澆筑厚度， 進而增加大體積混凝土結構的穩(wěn)定性。

3.4 振搗技術

在建筑工程中完成混凝土澆筑后， 實施振搗作業(yè)， 做好裂縫的防范工作， 將其對公正的整體影響降至最低[9]。 在實際的施工過程中， 工作人員可以通過無縫技術進行操作， 能夠有效的提升大體積混凝土結構的穩(wěn)定性。 利用振搗棒的作用， 在實際的施工過程中， 技術人員可以利用振搗棒， 在振搗作業(yè)的過程中， 嚴格控制振搗時間， 防止出現振搗作業(yè)時間過長的問題； 施工人員可以根據施工現場的實際需求， 適當的引入預應力， 根據預應力有效的對大體積混凝土結構可能會出現的問題做好預設，并制定補救措施， 有效的提高項目工程的工程質量。

3.5 養(yǎng)護技術

大體積混凝土結構的養(yǎng)護技術在保障混凝土結構的穩(wěn)定性中顯得十分重要。 在養(yǎng)護過程中， 技術人員要重點關注混凝土的溫度和濕度控制， 避免混凝土結構產生裂痕。 在溫度控制上， 技術人員要根據當地環(huán)境溫度的實際情況， 進行針對性的控制，保障混凝土結構內外溫差適中， 高溫地區(qū)尤其要注意采取避光的環(huán)境， 避免長時間的照射， 并進行科學的降溫工作； 在濕度控制上， 技術人員要保證大體積混凝土處在較濕潤的環(huán)境當中， 可以采用濕麻袋覆蓋或是定期灑水的方式， 幫助大體積混凝土保濕。

3.6 優(yōu)化施工方案

大體積混凝土結構施工的施工是土木建筑工程中的重要一環(huán)， 因此， 建筑企業(yè)要在項目開始之前優(yōu)化施工方案， 保證施工計劃能夠科學合理的展開。在方案設計開始之前， 建筑單位要對實際的施工場地進行現場考察， 觀察其溫度的變化， 保障大體積混凝土在制作的過程中不會受到溫度變化的影響；在進行方案設計的時候， 要根據實際的建筑材料進行方案的優(yōu)化， 保證大體積混凝土在建材方面不會出現質量問題； 除此之外， 建筑企業(yè)應該做好一系列的緊急預案， 在面對突發(fā)情況的時候， 施工人員能夠及時有效的采取相關預案， 將風險控制在最低范圍， 最大程度的保障了施工的安全性[10]。

4 結語

綜上所述， 大體積混凝土結構施工技術在土木建筑工程中占據著重要的地位， 隨著土木建筑工程的蓬勃發(fā)展， 建筑企業(yè)想要在激烈的市場競爭中占據有利地位， 就要不斷的完善大體積混凝土結構施工的施工技術， 提升土木建筑工程的整體工程質量。這需要專業(yè)的技術人員不斷完善相關的施工技術，同時建筑企業(yè)要制定完善的管理制度， 提升工作人員的綜合素質， 并培養(yǎng)工作人員的責任意識和質量意識， 將建筑工程質量落實到每一個細節(jié)。