利用大体积混凝土结构进行施工的相关技术探讨

2013-08-15黄文东

中国新技术新产品 2013年19期

黄文东

（四川宜宾）

土木工程中，大体积混凝土的施工技术直接关系着施工效益与施工质量。随着社会经济与建筑工艺的不断提高，建筑行业呈现出飞速发展的趋势，这让建筑施工的技术、质量迎来了新的机遇与挑战。尽管在施工中，已经采取了多项措施来控制大体积混凝土的裂缝问题，但施工质量问题仍旧存在，威胁着建筑安全。因此在施工时除了要满足整体上刚度、强度的标准外，还需探究有效措施防止质量问题出现。

一、大体积混凝土结构的特点与裂缝的产生原因

（1）在建筑结构形式上，通常采用现浇钢筋混凝土的超静定结构，周围环境在温差上的变化会引起这种结构的轻微收缩，复杂约束作用条件下，开裂问题产生。（2）这种大体积混凝土结构多设置在地下，但由于地下土质影响，相对湿度较大，在一定程度上会对其产生影响，而由于钢筋混凝土的硬度较大，几乎不存在承载力不足的问题。（3）建筑结构的超静定特点具有较大安全度，因此在裂缝的防治上主要可以从温度控制方面考虑。（4）大体积混凝土结构一般为配筋结构，配筋率为0.2%-0.5%左右，裂缝的防治上必须考虑钢筋的作用。（5）裂缝防治的主要方向是改造建筑的结构设计，在浇筑方案上合理的配置钢筋，增强混凝土的养护工作。（6）大体积混凝土结构受水热化影响，降温散热程度较快，降温与收缩的共同作用是裂缝产生的主要原因。

二、施工中存在的主要问题

（1）建筑材料不达标。就目前我国建筑工程项目的实施来看，大体积混凝土材料并没有达到建筑行业的规定标准，对质量要求不严格。为了在施工过程中保障施工进度、提高施工质量，必须选用符合标准的建筑材料。对于大体积混凝土材料而言，必须确保选择具有一定水含量的砂石骨料，并且在材料购置后要定期对水含量进行检测，保证混凝土的强度能够满足施工要求。（2）施工技术不完善。大体积混凝土中的各项物质比例是在实验室就调配准确了的，但由于施工工程不同于实验室环境，混凝土的调配上并没有很严格的比例，通常是施工人员的个人感觉。由于施工人员自身经验、技术的局限性，往往不能调配处于实验室调配比例相近的混凝土。因此应规范施工人员的技术标准，按照实验室的标准进行配比与分析，让施工现场调配的混凝土达到施工要求的强度模式。

三、混凝土结构裂缝产生的原因

钢筋混凝土的拉应力主要是由钢筋来承担的，混凝土所要承受的只是压应力。但是，若是在钢筋混凝土边缘与素混凝土内部，在结构上产生了拉应力，那么这些拉应力就只能由混凝土来承担。在一般的建筑工程设计要求中，拉应力是不该出现的，或者可以说只能够出现很小的拉应力。但在实际施工过程中，混凝土的整体温度会由制造时的最高温度冷却到常温温度，其中的变化会产生加大的拉应力。这里，温度产生的拉应力是不容小觑的，有些时候甚至可以超过外荷载带来的拉应力。因此，混凝土在生产制造、加工搬运、储藏与使用过程中，一定要注意温度应力的变化规律，开展合理的施工与结构设计。

四、大体积混凝土结构的技术优化

（一）施工方法的优化

在模板施工时，必须事先设计模板，尤其是侧压力方面，泵送混凝土会对模板造成极大的侧压力。为了保障模板的有效使用，在设计时就应保证模板具有足够的稳定性、强度与刚度。模板的最大侧压力取决于很多因素，像是混凝土的浇筑速度、配合比例、温度、浇筑高度以及外加剂都会对其产生影响。

（二）混凝土浇筑的优化

（1）大体积混凝土在浇筑过程中，切忌在同一位置连续不断布料，布料应该在2-3米的范围内，通过水平移动泵管来进行布料，且布料的方式最好是垂直于模板的方式。（2）在浇筑时，一般采用分层浇筑方法，将厚度设置为300-500毫米进行分层。若是在厚度大于500毫米时，就应按照1比6或10比例浇筑。这种做法既能够有效的减缓混凝土的冷却速度，又能够防止混凝土水热化的流失。（3）混凝土在浇筑之前应该做好相应的技术措施，对于预埋件、预留洞以及钢筋过密的地方要确保振捣与布料的顺利展开。（4）在振捣过程中，大体积混凝土内部会产生较多的水分，这些水分应派遣专人进行专业清理。若是没有及时清理，会引起表层强度下降、塑性开裂与麻面现象的产生。为了缓解这种大面积出水的情况，在建筑材料的配比上就应严格控制。水灰比例不应太大，对于外加剂的使用量也应根据国家标准，严格控制。（5）混凝土表面处理工作不应在刚刚浇筑完成后进行，要等待2-3小时，等待表面略微硬化之后再进行处理。在处理时，可以先用平模顺平混凝土表面，在初凝之前使用平板振捣器进行重复的碾压工作，再用木模进行抹压。等到混凝土中的水分内吸收或是散发到空气中后，进行二次抹面。最后在上面铺设一层草帘或是塑料薄膜来进行养护。（6）对于地下室顶板的浇筑，应该根据地下室相关混凝土建筑的施工方案，以逆作法来进行施工。土方开挖一直是施工时的瓶颈，逆作法施工应严格遵循以下步骤:平整场地——建造基础桩及维护——基坑挖掘至地下一层顶板——层垫的铺设——浇筑地下二层的顶板——暗挖地下一层土方——垫层铺设，浇筑地下二层土方——逐层施工。土方的挖掘应分层分阶段实施，遵循适时、适度、均衡的原则，切不可一蹴而就。

在混凝土的浇筑时，要在每道浇筑带的周围都安置3跟振动棒，前排振动棒安置在混凝土坡脚与底排钢筋处，以保证下部混凝土的密室程度；后排振动棒应安置在卸料点处，保证上层混凝土的有效捣实。（1）由于施工过程中使用的混凝土坍落度通常在180毫米左右，因此薄度应该设计为1比6。在多个地泵同时浇筑时，需要所有地泵同时后退进行浇筑工作。在泵口与泵口之间，距离安排上要保证软管安装后能够左右交合。（2）斜向振捣只适用于钢筋布置比较密集的地方，其他部位应使用垂直振捣方式。每个振捣点之间的距离最好保持在500毫米左右，振捣过程中施工设备距离模板的宽度需保持在200毫米以内。（3）在浇筑过程中，冷缝的产生时有发生。冷缝一般出现在上下层之间，会影响建筑质量安全。因此，施工过程应加强对冷缝的防治。上层混凝土的振捣时间上，应领先于下层混凝土的初凝，且应将振动棒下插到5厘米。（4）振捣的节奏应为“快插慢拔”，这种做法是为了有效避免下层气泡尚未完全排出、上层混凝土就已经捣实的现象产生。在使用振捣棒时，，应将棒体略微的上下抽动，使混凝土的振捣更为密实。（5）在振捣的时间控制上，应以表面的浮浆为依照。当浮浆不再下沉，则表明振捣时间足够。

五、混凝土浇筑后的养护工作

（1）养护工作不应太晚，应在混凝土浇筑完成之后的12小时之内进行。（2）在混凝土产生冻凝之后，表面会产生一层水分，这层水充分是具有保温效果的，能够在一定程度上减小混凝土表面与中心区域的温差，从根本上防止裂缝产生。（3）在浇筑结束之后，最好在混凝土表面铺设塑料薄膜，若是在冬季，还应另加一层草席或棉毡，避免周围温度与湿度的影响，让混凝土内部产生剧烈水热化。

六、混凝土的测温工作

测温管的安放必须出现在大体积混凝土中，由于周围环境的影响会产生温度的变化，因此测温管的使用可以让施工人员准确了解混凝土温度，及时采取人工手段进行调节。温度的控制一般为混凝土内部温度与浇注温度这两方面。（1）在基础底板浇筑前，应先预埋测温管再进行浇筑。底温的测板一般分为下层、中层与上层进行测量。（2）温度测量应该是由专业人员进行测量，在测量前需进行相关知识的培训工作。测量人员要具备专业素质与责任心，在测温时，需按孔按时进行测温，不得因疏忽造成遗漏或是弄虚作假。温度记录表格要求填制清晰、整洁，交班时也要连同记录表共同交接。（3）在测温时，若是发现温差达到25摄氏度或是出现不正常升温状况，应及时向上级主管汇报，及时采取有效措施。

七、常见裂缝的防治

（1）地下室底板。这种底板一般较厚，可选用矿渣水泥进行调和，或是掺入UEA微膨胀剂，加强因浇筑造成的收缩。在温度控制上，若温度差一直保持在摄氏度之内，则产生裂缝几率较小。（2）挡土墙裂缝。这部分的混凝土中，水泥用量较大，容易导致混凝土的收缩量加大，增加养护难度。预防方向应放在混凝土配比的调整上，通过外加剂来减少水泥与水的用量，以此防止裂缝形成。（3）阴角裂缝。阴角部位由于不受重视，往往会忽略对这部分的养护工作。因此阴角裂缝的防治只要进行及时浇水、覆盖、或是使用养护剂来加强养护工作即可。