浅析土木工程建筑中大体积混凝土结构的施工技术

苏沛豪

摘 要：当代建筑规模越来越大，大体积混凝土施工技术的应用越来越普遍，大体积混凝土由于截面大、水泥用量大、内外温差大、温度收缩应力大，很容易导致大体积混凝土裂缝产生。依据大体积混凝土施工规范，做好大体积混凝土测温记录、大体积混凝土养护，是保证大体积混凝土施工质量的关键因素。

关键词：建筑工程 大体积混凝土 施工技术

1 、大体积混凝土出现裂缝的原因分析

1.1内外温差影响

由于大体积混凝土浇筑后，水泥水化会在其内部产生大量的热量，而其热量不易散发，使混凝土内部温度升高，而其外露表面热量易散发，就必然会造成混凝土内部与表面的温差过大，这样就会产生温度应力和温度变形。会使混凝土内部产生压应力，表面产生拉应力。混凝土越厚，水泥用量越大，内部温度愈高。而且温差越大，其温度应力也越大。如温差产生的表面拉应力超过此时混凝土的极限抗拉强度，就会在其表面产生裂缝。

同时，如果在混凝土施工阶段气温下降较大的话，会使混凝土内外温差增大，形成较大的温度应力，使大体积混凝土表面出现裂缝。

1.2约束条件的影响

浇筑大体积混凝土时，其内部产生的水化热会使混凝土的温度升高，由此产生的变形可能会受到已有结构或模板的约束，从而产生约束应力。在混凝土浇筑完成后，温度的上升会使混凝土产生的膨胀变形，周边的约束会使其内部产生压应力。而当混凝土水化反应减慢，温度下降时，又会在其内部产生拉应力，当其超过混凝土的当时的抗拉强度时，其内部会出现垂直裂缝。

1.3混凝土的收缩变形

在施工中， 大体积混凝土因收缩变形也会引起的裂缝，水泥的量、混凝土配合比、外加剂与施工工艺、养护条件等都是影响混凝土收缩的因素。

混凝土塑性收缩裂缝发生在降温阶段，硬化之前， 混凝土的体积随温度不断减小而产生收缩，同时混凝土的硬化过程也混凝土内部胶质体的胶凝过程，这样使大体积混凝土产生硬化收缩。当收缩应力大于当时的混凝土极限抗拉强度，就会在混凝土中产生收缩裂缝，这种裂缝有时会成为贯穿全断面的结构性裂缝，给结构带来质量隐患。

2、土木工程建筑中大体积混凝土结构的施工技术

2.1 合理的调整建筑材料的使用

大体积混凝土温度裂缝产生的关键原因之一是混凝土释放的大量的水化热而导致的，所以在施工过程中，我们应该尽量采用水热化程度较低的水泥，同时为了最大限度的减少水泥的使用，也可以在其中添加一些粉煤灰等。在選择混凝土的粗骨料时，要尽量选择级配良好、强度较高，以及粒径较大的材料，并控制好其中的含泥量和有害物质，从而有效防止混凝土收缩现象的产生。而对于细骨料的选择，要严格按照泵送要求，尽量选择细砂和中砂，这样可以最大程度的减少水泥的使用量。另外，还要不断的增强同龄期混凝土结构的抗拉能力，也可以适当的掺和一些外加剂，从而使得混凝土的和易性得到显著的提高，有效减少水灰的配比。

2.2设计优化措施

（1）精心设计混凝土配合比。在保证混凝土具有良好工作性的情况下，应尽可能地降低混凝土的单位用水量，采用“三低（低砂率、低坍落度、低水胶比）二掺（掺高效减水剂和高性能引气剂）一高（高粉煤灰掺量）”的设计准则，生产出高强、高韧性、中弹、低热和高极拉值的抗裂混凝土。

（2）增配构造筋提高抗裂性能。配筋应采用小直径、小间距。

（3）避免结构突变产生应力集中，在易产生应力集中的薄弱环节采取加强措施。

2.3大体积混凝土浇筑

大体积混凝土的施工工艺为：施工准备-浇筑工艺-振捣-泌水处理-表面处理等。主要步骤为浇筑和振捣，所以应尽可能地降低混凝土的入模温度。如采用地下凉水或冰水拌制混凝土，砂、石子料场搭设防晒棚。其次大体积混凝土基础的整体性要求高，要求混凝土连续浇筑，一气呵成。施工工艺上应做到分层浇筑、分层捣实，并控制浇筑层厚度和进度。根据整体性要求、结构大小、钢筋疏密、混凝土供应等具体情况，混凝土的浇筑采用平面和斜面相结合的分层方法。使用插入式振捣棒，垂直振捣和斜向振捣操作时，快插慢拔，避免分层离析或形成空洞，且应上下抽动，振捣均匀。分层灌注时振捣上层应插入下层5cm左右。每点振捣20-30秒，视混凝土表面不再显著下沉，不再出现气泡、泛出灰浆为止。20-30分钟后进行复振。每振捣完一段，要随即摊平。浇筑完10小时内抹平一次。初凝前2小时进行二次抹压。最后要认真进行热工计算，加强测温工作，采取保温养护，减少大体积混凝土内外温差。

2.4对施工过程进行严格监控

在进行混凝土浇注过程中，试验人员要根据浇注现场的实际情况，时刻的观察坍落度与和易性的变化，进行详细的测量，并且要将测量结果及时的上报给搅拌站，从而采取相应的措施进行科学的处理。而对于混凝土的捣鼓人员，施工单位要对其进行严格培训和考核，符合标准之后才能够正式上岗，并且要明确自己的分工和权责。对于一些需要专职人员捣鼓和处理钢筋集中的地方和死角等，相关施工技术人员要对施工现场进行跟班指挥，运用插入式来进行混凝土的捣鼓，插入振捣最佳厚度要控制在三十厘米，以垂直等距离插入到下层间距控制在六十厘米以内，高度大约控制在五到十厘米之间，而相关施工技术人员在振捣过程中还要细致的观察，从而尽量避免漏振和过振等状况发生。

2.5砼养护

砼养护是大体积砼施工中一项十分关键的工作。主要是保持适宜的温度和湿度，以便控制混凝土的内外温差，促进砼强度的正常发展及防止裂缝的产生和发展。

从砼浇筑完成到终凝这段时间的养护对砼而言十分重要。混凝土浇筑完毕后，在其顶面及时加以覆盖，要求覆盖严密，并经常检查覆盖保湿效果。其主要作用有二：一是蓄水保温，防止表面水分蒸发和抵抗受太阳辐射与刮风时温度骤变，二是保持内外温差的稳定。

3、大体积混凝土裂缝的修补措施

混凝土裂缝的传统修补方法主要有表面处理法、灌浆法、填充法、结构加固法和电化学方法等。表面处理法适用于表面的浅层裂缝，在裂缝表面涂膜修补材料，以提高防水性和耐久性，但无法深入到裂缝深处。灌浆法是通过外部压力向裂缝内注入树脂类或水泥类材料。灌浆材料可分为水泥灌浆材料和化学灌浆材料。水泥灌浆材料适用于结构裂缝较长和较宽的情况，化学灌浆材料则更适用于漏水较为严重部位的封堵。填充法适用于结构出现宽度较大裂缝的情况，且结构必须允许开槽才可采用此修补方法。具体修补时应沿裂缝凿槽，在槽中嵌入柔性或刚性止水材料，达到封闭裂缝的目的。结构加固法适用于出现对结构承载能力有较大影响的深度裂缝或贯穿性裂缝的情况。结构加固常用方法有粘贴加固法、预应力加固法、加大截面积法和增设杆件法等。电化学修补法仅适用于处于水环境中的钢筋混凝土。

总之，随着建筑行业的快速发展，大体积混凝土施工技术也应该与时俱进。为了确保大体积混凝土施工技术的质量，就要对建筑施工过程进行全面监控。从而使施工技术质量得到有效保障，也促进工程能够优质高效的完成。

参考文献

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