土木工程建筑中大体积混凝土结构的施工技术探析
2021-11-27施成业
施成业
(温州设计集团有限公司,浙江 温州 325000)
一、大体积混凝土的基本概念
当前,大体积混凝土结构逐步成为土木工程的重要组成部分。根据现行的《大体积混凝土结构施工标准规范》可知,凡是实体结构尺寸超过1米,或极有可能因混凝土中胶凝材料水化反应产生收缩裂缝的混凝土,均为大体积混凝土。
二、大体积混凝土常见质量问题分析
(一)自然因素
地理环境的差异也会造成裂缝的产生,在某些特殊情况下由于大体积混凝土的结构特性不可避免的会产生裂缝,其中地基变形就是产生裂缝的一个主要因素。混凝土结构施工结束以后,在外部荷载和其他外界因素的作用下,地基会发生纵向下沉和水平位移等现象,而且多数情况下是不可控的,此时结构内部很容易产生大应力,使得混凝土结构失稳,当应力高于结构本身的极限承载力时,混凝土结构中就会出现裂缝,而且具有很高处置难度。
(二)施工技术因素
混凝土结构的设计能力和技术水平都会对施工建筑的质量产生重要的影响。在进行具体施工的过程中,由于技术方面存在不足之处,或者是工作人员没有按照技术规范来进行施工操作,尤其是对于温度控制不到位,对于添加剂的应用也不够合理,很难保证混凝土结构的稳定性,施工质量也会受到影响,在这种情况下很容易出现裂缝。
(三)钢筋因素
钢筋对于混凝土结构来说十分重要,因此施工人员一定要重视钢筋的保护工作。一旦没能采取相应的保护措施,在施工过程中操作技术不够规范,如配筋数量不足、钢筋焊接质量不佳、钢筋本身质量问题等,均会导致钢筋的工程性能下降,影响施工进度和质量。比如说钢筋料会被锈蚀,而锈蚀的位置通常十分脆弱,工程性能很差,很容易出现裂缝,影响混凝土结构的稳定性。
三、大体积混凝土技术的施工应用
(一)温度控制技术
由于温度应力因素很容易导致混凝土出现裂缝现象,所以,需要施工人员对测温工作进行重视,只有控制好温度,才能提高建筑混凝土施工的质量。在开展测温工作过程中,应选择晴天,然后通过测温仪器对混凝土施工现场的温度进行测量,其温度应控制在25℃以内,对施工环境情况进行了解和掌握,并针对相关问题制定完善的解决措施,进而提高混凝土施工的质量。当混凝土浇筑工作完成之后,需要使用塑料膜对其表面进行及时覆盖,起到保温的作用。
(二)浇筑技术
混凝土施工中操作工艺是否标准,直接决定着其性能的稳定性。所以,在建筑工程中要从基础施工抓起,在混凝土浇筑环节选用无缝工艺,主要从以下方面进行控制:第一,充分了解工程方案结合以往施工经验,事先做好工程实施规划,制定科学的操作规范,并严格执行,为建筑工程质量保驾护航。第二,尽量缩短混凝土在运输过程中所用的时间,严防在输送环节性能发生变化。
(三)振捣技术
当建筑工程中完成混凝土浇筑后,实施振捣作业,做好裂缝的防范工作,将其对工程的整体影响降至最低。从工程具体实施来看,无缝技术的应用优势较为明显。主要体现在以下几点:第一,通过振捣棒的作用,使得在混凝土施工中的振捣作业更加充分,振捣作业过程中要严格控制时间,严防时间过长影响混凝土性能。第二,根据需求适当引入预应力,充分发挥其作用进而有效预防结构主体出现裂缝,不断研发新技术有效应对裂缝出现,使得建筑物更加耐用,结构更安全,满足新时代下人们逐步提升的物质需求。
(四)养护技术
混凝土作业完成后,要根据工程实际制定适宜的养护计划。养护工作重点是监测混凝土主体内外温差变化,结合需求做出湿度调整,有效延缓温度骤降或骤升现象出现,防止表皮干裂现象发生。目前常用的防护措施,是在表面覆盖塑料膜进行温度调控,有效缓解外表面的温度突然下降,水分流失少,表面就不易出现干裂。另外,要根据现场需求铺设隔热层,这样可以有效避免土层厚度过大导致内外的温度差异较大。
四、大体积混凝土施工注意事项
(一)优化土木工程设计
在编制土木工程施工方案时,需全面了解施工场区的地理环境和气候环境。根据气候条件变化规律,调整混凝土配制比例。在混凝土结构极易出现温度裂缝的部位配置钢筋,适当增大配筋密度,与温度差异形成的拉应力相抗衡,降低发生温度裂缝的概率。此外,通过设置后浇带与伸缩缝的方式对大体积混凝土予以划分。同时,结合大体积混凝土结构的实际情况,扩大水化热散热范围,缩小混凝土结构内外部温度差,减小因温度差形成的拉应力,分散因水化热反应形成的热量,降低发生温度裂缝的概率。
(二)选用适宜的施工材料
混凝土水化热反应会增大内外部温差,致使温度拉应力超过混凝土结构抗拉强度,出现大体积混凝土温度裂缝。为此,在实际施工过程中,应优选水化热反应系数低的混凝土材料,严格控制水泥使用量,添加适量的粉煤灰作为外加剂。在选择混凝土的粗骨料时,优选级配良好、强度高、粒径大的材料,且严格控制含泥量和有害物质含量,规避混凝土干缩裂缝问题。
针对细骨料的选择,需严格按照泵送要求,选择细砂和中砂,减少水泥使用量。此外,增强同龄期混凝土结构的抗拉能力,加入适量的外加剂,改善混凝土和易性,从而降低水灰比,优化混凝土性能。
(三)对冷却管实施降温处理
在实际施工中,将冷却管道提前布置在混凝土结构的内部,依靠冷却管道的冷水回流作用,提升混凝土内部结构多余热量的流失率,达到降低温度的目的。与此同时,布置冷却管道还能保证混凝土浇筑结束后通水循环冷却的正常运转。