建筑工程中大体积混凝土浇筑技术要点研究
2022-02-11喻帅军
喻帅军
(中国建筑第七工程局有限公司,河南 郑州 450000)
现阶段,建筑工程对技术要求越来越高。在实际施工过程中,大体积混凝土浇筑仍存在很多问题,其中最关键的是裂缝问题,其在很大程度上影响建筑的稳定性和安全性。要想有效地解决这一问题,需要掌握混凝土浇筑施工技术要点,科学合理地控制大体积混凝土裂缝的产生,从根本上提高建筑工程的施工质量和施工效率。
1 大体积混凝土浇筑施工的特点
(1)大体积混凝土的面积大、体积大,且传热性、散热性较差,如浇筑过程中混凝土内、外温差较大,就很容易发生变形,产生结构裂缝。
(2)混凝土材料是用石料、砂料、水泥等材料按照一定比例配制而成,若在选择材料及配制的过程中缺乏科学性,会降低混凝土结构的强度,影响建筑工程的质量和安全。
(3)大体积混凝土施工非常复杂,设备、技术等方面的标准非常严格,且浇筑施工质量管理难度系数较高,需要全面、系统地安排,合理规划设计方案,遵循计划和标准,有序实施混凝土浇筑施工,实现连续浇筑。
(4)水泥水化热、混凝土收缩等问题会影响工程质量,工作人员必须充分重视混凝土的养护工作,通过日常管理来保证混凝土结构的安全和质量。
2 大体积混凝土浇筑常见问题
2.1 水泥水化热现象
该现象是水泥在凝固时和水发生水化、水解和水结晶化作用。水化热在混凝土浇筑施工时无法避免,会导致混凝土的内部温度升高。由于大体积混凝土本身的一些特性,很难准确计算温度热量,使得大体积混凝土缺乏温度应力。
2.2 混凝土收缩现象
搅拌时用水量、集料性能等多方面因素导致混凝土收缩;在施工过程中,混凝土中的水分蒸发影响整体结构的稳定性,从而影响浇筑效果。
2.3 环境温度变化对混凝土结构的影响
在进行混凝土施工时,温度的改变会导致混凝土发生形变。环境温度会对浇筑效果产生直接影响,特别是在混凝土内、外温差很大的情况下。所以,实施混凝土浇筑施工之前,需要合理预测环境温度,采取有效的措施确保混凝土温度保持在合理的范围内,避免混凝土出现涨缩或者裂缝的情况。
3 大体积混凝土浇筑施工技术要点分析
3.1 前期准备工作
3.1.1 材料选择
在配制混凝土材料时,需要认真、严格地选择材料,加大材料的管理力度。水泥和砂料应尽量选用含水量较低、含泥量较小的材料,石料应选用均匀且颗粒小的材料,在配制的过程中可以添加一定的粉煤灰,起到提高强度、控制温度的作用,降低浇筑过程中产生裂缝的概率。同时,应基于施工实际需要选择材料,内部结构可以选用矿渣水泥,外部结构可以选用高标号的硅酸盐水泥,并保证材料洁净,不存在杂物,质量符合标准规范。
3.1.2 材料配合比设计
科学合理地控制混凝土材料的配合比例,避免由于材料质量不达标,导致施工存在质量问题。按照建筑施工的设计标准和要求严格控制材料比例,并通过多次试验合理调整材料配比。在设计材料配比的过程中,需要检测混凝土材料的稳定性、持久性等,最大程度地减小水化热的不良影响。在保证建筑工程质量的前提下,尽量减少水泥用量,以降低由于水泥水化热产生裂缝的概率。
3.1.3 混凝土拌和
拌和混凝土时需要严格控制集料的含水量,且拌和过程中投料的数量不可大于搅拌机额定容量,以保证材料搅拌的均匀性。同时,应科学合理地控制搅拌时间,避免搅拌不均匀影响拌和质量。
3.1.4 混凝土运输
施工前需要科学合理地规划混凝土材料的运输路线,控制运输时间,严格按照要求运输,保证运输过程中混凝土的匀质性,避免混凝土发生离析的情况。
3.2 大体积混凝土浇筑施工技术要点
3.2.1 混凝土浇筑施工技术
①全面分层:全面分层技术在规模较小的建筑工程中应用较为广泛。在浇筑施工的过程中,通常按照自上而下的顺序浇筑。第一层浇筑完成后,进行第二层浇筑,以此方式逐层、连续浇筑,直到全部浇筑完成为止。
②分段分层:分段分层技术在面积、厚度适中的建筑工程中应用较为广泛。实际应用过程中,对于施工设备和工程量都有相应的规定。浇筑时,通常从最底层开始,浇筑一定距离以后,再进行第二层浇筑,以此方式一层层向上施工,直到浇筑完顶层为止。
③余面浇筑:余面浇筑技术在大体积混凝土浇筑施工中应用较为广泛。实际施工的过程中需要严格控制斜面坡度,并从浇筑层下端开始,逐层向上浇筑。
3.2.2 混凝土浇筑施工注意事项
①混凝土浇筑的过程中,需要按照有关标准和规范实施操作,保证混凝土的密实度。
②科学合理地控制混凝土凝固时长,通常情况下初凝时间是3h,在此期间不可以加水稀释。
③浇筑之前需要严格控制材料和添加剂的配比,确定混凝土的坍落度、方量和初凝时间等,并检查钢筋和模板的铺设情况,保证其不存在变形的现象。
④工作人员在连续浇筑混凝土时,必须保证一次成型,并在混凝土构件没有凝固之前进行浇筑,以避免混凝土结构整体不均匀。
⑤在分层浇筑时,必须严格控制浇筑的厚度,最大程度地减少浇筑间隔时长。
⑥在完成浇筑操作之后,需要注意观察混凝土的表面情况,严格检测混凝土的温度、温差、强度等,将养护工作落实到位。
3.2.3 控制温度规避裂缝
大体积混凝土浇筑过程中发生裂缝主要是由于混凝土表面干燥收缩或降温收缩导致。控制降温收缩的有效方式是合理控制温度,通常情况下,在搅拌混凝土的过程中会释放大量的热量,进而迅速提高混凝土浇筑范围内的温度,所以,需要对结构进行控制,采用迅速降温的方式,有效控制混凝土温度,避免大体积混凝土浇筑之后出现开裂。
大体积混凝土浇筑施工时,需要在施工范围内铺设冷却管,完成外部浇筑操作之后,将冷水循环系统打开,使建筑内部形成一个完善的冷却循环体系。水循环的速度要按照标准进行控制,在完成浇筑后,附近的温度就会有所提高,如果大体积混凝土结构附近凝结区域超过了一半,可以减小冷水流动速率,停止冷水循环。通过开展混凝土防裂工作,能够有效处理大体积混凝土结构施工过程中存在的问题,且操作简便,不会过多损耗资源,是一种科学有效的施工方式。
3.2.4 控制湿度,规避裂缝
大体积混凝土浇筑施工时,为了防止混凝土浇筑层出现干燥收缩的情况,需要控制湿度,以降低混凝土开裂的概率。
在某建筑工程施工中,设计人员通过控制湿度有效地控制裂缝的产生。首先,在设计混凝土材料配比时,需要综合考虑大体积混凝土结构散热过程中出现的大量水分,需要在搅拌时合理控制配合比例。其次,混凝土浇筑时,工作人员必须严格按照数据计算公式控制浇筑后的热量,合理评估,并采取有效的方法进行控制。最后,为了防止混凝土浇筑过程中热量增加,可以采用阶段性的方法进行控制。另外,可以通过预留热量散发空间的方式,避免产生裂缝,这也是处理因水分过度挥发出现裂缝问题比较合理有效的措施。
3.2.5 浇筑材料的选择
大体积混凝土浇筑施工需要严格控制施工材料质量,这是保证施工技术质量的关键。控制材料质量的措施包括:选用热量较低的水泥材料,如粉煤灰等,并选用强度较小的水泥取代强度较大的水泥;集料选择连续级配碎石,集料、砂石比例最好是2∶3;添加外加剂时,需要严格按照比例添加减水剂和混凝剂。大体积混凝土施工时,工作人员必须控制浇筑过程,保证资源内部热量符合要求,并进行有效地规划和使用,保证资源应用的有效性。
3.2.6 浇筑结构操作流程管理
为了保证大体积混凝土的浇筑质量,需要严格掌控浇筑流程,大体积混凝土浇筑流程控制要素如下:
①选用适当的浇筑方式。通常情况下采用自然斜坡流淌的方式,逐层、逐个区域实施浇筑,同时保证每层浇筑的间隔时间,避免发生浇筑不均、局部裂缝的现象。
②选用适当的振捣方式。目前,我国的建筑工程主要是应用大体积混凝土浇筑技术,一般应用在高层建筑中,该技术可以有效地保证建筑整体安全、稳定。浇筑过程有三道振捣工序:第一次振捣需要在混凝土的斜坡上进行;第二次振捣需要在混凝土坡的中间位置进行;最后一次振捣需要在混凝土顶部浇筑区域内进行。为了保证施工质量,要尽可能减小对大体积混凝土整体的破坏,振捣结构下插的深度要超过规定值,且移动间距处于400~600mm的范围内。
③排水处理。工作人员必须重视排水处理,在浇筑的范围内进行排水处理。在浇筑施工完成后,需要将浇筑的整体结构放置一段时间,尽可能将内部的水分全部排出。
④表层处理。建筑工程浇筑完成后,工作人员需要利用长标尺将浇筑层面表皮刮平,以此提高建筑整体的密实度。大体积混凝土在实际应用过程中很容易出现蜂窝孔,在处理蜂窝孔表面时,需要在其表面覆盖一层塑料薄膜,覆盖的时长为48h。
3.2.7 养护策略
大体积混凝土浇筑完成后,需要根据浇筑资源的使用情况采取科学合理的养护措施。首先,可以通过铺草袋的方式调节外部的防护温度。其次,浇筑期间要重视圆柱形角落和墙体根部的养护工作,避免出现局部遗漏的情况。最后,如果某个部位产生了裂缝,可以用水泥浆填充,这是大体积混凝土浇筑养护的有效措施。掌握大体积混凝土的养护要点,不仅能够完善和弥补浇筑过程中存在的不足,还能为后续工程质量提供保障。
4 结语
综上所述,现阶段,大体积混凝土结构的应用越来越广泛,相应的要求也愈加严格。大体积混凝土和其他混凝土施工技术有所不同,必须要提高对大体积混凝土整体施工的重视程度。工作人员需要全面掌握大体积混凝土浇筑技术要点,不断提高专业技术、丰富专业知识,从而提高建筑结构的稳定性。