大体积混凝土结构施工技术在土木工程建筑中的应用

2021-12-05孙永亮恒大地产集团呼和浩特有限公司

门窗 2021年6期

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1 前言

城市化进程的加快带动了建筑行业的发展，建筑乃至超建筑成为现代城市建筑发展的主流方向，伴随着建筑高度和体量的增大，对基础的稳定性和承载能力提出了更高的要求，大体积混凝土施工技术的出现能够很好地顺应建筑的需求。但是大体积混凝土施工容易受到温度的影响，出现开裂问题，需要施工人员做好有效的质量控制，保证大体混凝土的施工质量。

2 关于大体积混凝土施工技术的概述分析

在进一步展开后续内容之前，首先需要对大体积混凝土施工技术的概述，展开一定层次上的分析，这样做的目的在于，更好地掌握大体积混凝土施工技术的特征，从而为工程的合理应用，奠定坚实的前提基础。

该项技术的应用主要是应对建筑修建过程中，由于水热化问题而形成的混凝土开裂的问题。为了能够切实的减少因为开裂所形成的返工问题，那么也就应当为了提供整体施工质量，借助合理化的配合比、温度控制以及混凝土浇筑的方式，使得施工过程中出现的不利影响，降到最低层次，如此也就保障了土木工程施工的质量水平。由于大体积混凝土的厚度很厚，超过1m，这就导致在浇筑后，内部温度会出现聚集升高的情况。表面温度虽然较低，但是内部温度较高，容易导致裂缝问题，如何控制温度，是大体积混凝土技术的一个要点。

另一方面，大体积混凝土施工技术在土木工程项目中的应用，还存在明确的要求，在施工具体过程中，需要切实的运用大量的混凝土，来展开大范围的浇筑，注重施工厚度的把握。该项技术在应用时非常重视混凝土的配合比精度与整体性，运用合理有效的石料的含水量，有效调整矿物掺合料，如此才能真正有效的控制裂缝的问题。

3 大体积混凝土的主要特征

在现阶段的建设工程施工作业中，所谓的大体积混凝土施工指的就是横断面尺寸超过1m的混凝土结构。在实际施工作业开展的过程中，首先要做的就是利用一定的技术手段，使得温度应力降低，并且还要加强混凝土浇筑过程中的散热，使得大体积混凝土浇筑过程中的内外温差问题能够得到有效控制，这样就能够对由于温度变化形成的裂缝进行有效地把控。对于大体积混凝土而言，与一般形式的混凝土施工相比主要有两个特点。

（1）如果是在大型建筑或者是大型设备中开展大体积混凝土浇筑作业，则对大体积混凝土的施工有着较高的要求，其使用范围相对也比较广泛。例如，在对建筑的箱型结构进行设计时，要保证不会在施工过程中预设施工缝，并且要保证整个浇筑过程的连续性。

（2）由于大体积混凝土一次需要浇筑的混凝土体积非常大，在浇筑过程中由于水泥的水化放热会产生大量的热，这些热量聚集在混凝土的内部难以得到有效的散发，使得混凝土的内外部有着较大的温度差，会形成较大的温度应力，进而会对整个工程的质量带来较大的影响。因此，在大体积混凝土施工技术应用的过程中，需要对具体的施工流程有着全面了解和掌握，并且要能够正确使用施工技术，使工程项目的质量和进度得到可靠的保障。

4 大体积混凝土结构施工技术在土木工程建筑中的应用

4.1 做好材料管控

如果直接采用配置好的商品混凝土，施工单位应做好与混凝土搅拌站的协商工作，选择低热或中热水泥，确保水泥具备微膨胀性。如果自主配置混凝土，在对骨料进行选择的过程中，应确保其级配良好，以中砂为最佳，对沙石的含泥量进行严格控制，也可以通过在混凝土中添加缓凝剂的方式，适当减缓混凝土的初凝速度，增加其散热时间。另外，应在混凝土中加入引气剂和减水剂，以减少大体积混凝土的单位用水量和水泥用量，改善混凝土的热学、变形以及耐久性等性能。

4.2 切实把握好配合比设计

为了能够确保混凝土的浇筑质量，科学避免由于水热化现象以及其他原因，所造成的开裂、变形，也就需要确保配合比设计，符合工程建设的要求，合理化的控制化水泥、矿物料的使用量。正式施工工作开展之前，要通过对混凝土抗压强度来展开测试，比如最大温度差值、最大温差收缩应用测试等。充分考虑到施工前期的各项条件，选择合理有效的膨胀剂、粉煤灰等配合材料。针对水泥材料的选用，科学寻找水化热相对较低的水泥，从而减少水泥使用量。

在其过程中，粗骨料的选择，要求主要为5mm～25mm颗粒径的碎石，含泥量要＜1%。如果粗骨料是较大径的石子，此时就需要考虑到和易性，以及抗压强度等，这样才能更好地降低混凝土因为温度提升，所造成的水化热问题。

除此之外，针对矿渣微粉的选择，施工技术人员还需要考虑到施工的季节以及温度条件，如果夏季施工或者施工现场处于高温环境，使用矿渣微粉可以强化混凝土的后期强度，并且运用干燥收缩、徐变值保持较低的水平。当这些方面的要点，都能够得到较为科学化的解决，以及将有关要点能够落到实处，必定能够从本质上大大提升土木工程项目的质量水平。

4.3 搅拌技术

土木工程中最基本的施工材料就是混凝土，混凝土的使用和养护对整体建筑的质量有着很大的关系。在土木工程施工的过程中对混凝土进行搅拌是一个非常具有技术操作性的过程。一般混凝土都具有流动性、粘结性和保水性，这些都是混凝土的基本要求。要想达到这样的要求，就要对混凝土进行搅拌。

在实际的施工过程中，施工人员要严格把控水和水泥的比例，充分掌握混凝土施工技术，进而满足混凝土的强度要求。另外还要把握好石子的添加比例，再结合实际的需求对泥沙的比例也要严格控制，在对水的用量进行控制的过程中，对于外加的使用要合理规划，结合实际情况进行添加。

在进行搅拌的时候，要结合混凝土使用的时间，具体的用途，施工季节和环境温度进行控制，合理地控制混凝土初次凝固的时间，制作出符合施工要求的混凝土拌和料。保证在施工的时候混凝土可以顺利地进行运输，泵送和浇筑，振捣，成型等，尽可能地发挥出混凝土搅拌的作用，实现混凝土构件施工。

4.4 大体积混凝土现场浇筑

大体积混凝土施工时间段恰逢夏季，需要采取多种形式降温措施控制混凝土温度。在混凝土出机前的降温措施主要有：选择混凝土供应商前要求对方必须搭设砂石堆场的遮阳装置，对砂、石进料前温度进行合理降温，选择足够喷射水雾进行砂石降温手段。

混凝土泵车运输到达现场后，要保证大体积混凝土泵送管道通畅，布料机正常运转、布料均匀程度对混凝土浇筑后产生是否易出现裂缝的质量问题产生直接影响，控制好布料机在指定浇筑区域均匀出料十分重要。

利用预埋的测温芯片装置对混凝土入模前后温度进行对比监测，监测大体积混凝土内部温度不超过60℃，混凝土内部中心与表面温差、混凝土表面与外部环境的温差不超过25℃。

针对地下室混凝土产生大量水化热情形，要有效控制大体积混凝土温度产生应力作用出现裂缝的情形，采取混凝土内部预埋冷却循环水管和铺盖棉毡进行后期养护联合降温的形式来控制温度产生的收缩应力。

技术人员制定降温钢管预埋施工方案，采用钢筋作业、钢支架、钢管焊接安装穿插施工方式进行。大体积混凝土底板降温管选择DN40钢管，内部走向呈“几”字形分成多个回路，钢管通过角码焊接固定在内部钢筋支架上，内部回路钢管水路进出设置阀门，以便控制不同回路之间的降温速度。通过测温芯片反馈记录统计，进水口温度平均值为26.5℃，出水口温度平均值为30.5℃，混凝土内外温差值平均值为22.5℃，达到良好的降温效果。

4.5 强化振捣管理

在混凝土振捣环节，应从工程的实际需求出发，依照自然形成的流淌坡度，对振捣装置进行合理布设，考虑大体积混凝土底层的钢筋分布密集，施工人员需要通过振捣确保混凝土均匀填充下层钢筋的底部，并保证混凝土的密实度。

如果在夜间施工，为了避免对底层钢筋造成损坏，需要保证良好的照明。在混凝土振捣过程中，要保证上层和下层混凝土振捣的均匀性，每一次的振捣都应以混凝土浆液表面均匀平整，不再有气泡冒出作为基准。在确定振动棒插点位置的过程中，应避开钢筋、管道以及预埋件。

4.6 养护

大体积混凝土的养护对保证混凝土强度的增长，尤其是防止早龄期开裂至关重要。建议浇筑完毕后尽快进行养护，为了防止混凝土在凝结过程中表面失水过快，在浇筑过程中应采取边收面，边覆膜的方式进行保护，把表面湿度控制在较高值，薄膜之间要上下错开，搭接压紧搭接宽度符合规范值，当混凝土强度达到一定值时，在底板、顶板薄膜上铺设保温棉毡，同时尽量避免破坏薄膜。

对墙柱等不能覆膜的结构，应采取带模板养护，养护时间至少为7d～14d，拆除模板后应进行喷水养护，保持表面一定湿度，避免混凝土塑性收缩裂缝的出现。在施工中，当混凝土达到预定强度，可将模板固定装置稍微松动，降低后期拆模难度。