大体积混凝土结构施工技术在土木工程建筑中的应用探析

刘官松 杨天喜

浙江省一建建设集团有限公司 浙江 杭州 310000

目前，都市化和家具城市化的过程逐渐加速，大体积混凝土结构在土建及相关领域得到了广泛的应用，但在大体积混凝土结构的发展与使用中，往往会遇到结构开裂等问题，这些问题会严重地影响其施工的质量和可靠性。因此，在实际的建筑工程和实际应用中，我们需要保证大体积混凝土质量，大体积混凝土结构的应用也应该进行刚性控制，从而提高土木工程的质量。

1 土木建筑混凝土结构施工概述

大体积混凝土结构与钢结构相似，其抗腐蚀性、塑性高、成本低、施工相对简单。在大体积混凝土的施工中，应加强工程技术的应用，改善和优化工程质量，以达到大体积混凝土结构的最佳质量。在土建施工中，要合理选用水泥，科学地调节混凝土的配比，才能提高其质量。在进行混凝土施工前，必须对混凝土的比例进行细致的设计与试验，并对其质量、数量进行监测，对其进行配比试验，以确定其配合比，满足施工需要。在大体积混凝土结构中，温度的控制是保证施工效率和施工质量的关键。只有保证工程技术与工程质量达到标准，才能保证工程的顺利进行。为保证整体质量，必须把各种技术方法有机地结合在一起，形成一套科学的施工计划和方案，确保其正确。未来，随着我国建筑行业的发展，大体积混凝土的发展将会持续下去，因此，要加强对大体积混凝土的理论与实践的研究，以及新方法、新材料、新技术的开发，以促进我国建筑行业的持续健康发展[1]。

2 大体积混凝土结构施工的特点

大体积混凝土结构的施工特点是:第一，其体积大、结构复杂。在具体的工程实践中，该技术在混凝土的厚度上比传统的混凝土结构更厚。其次，在具体的浇注工序中，混凝土的施工工艺有严格的要求，从而使混凝土的用量不断增多。为了保证工程质量，在混凝土施工中必须实施连续浇注。第三，在混凝土施工中，易发生开裂。产生这种现象的原因有很多，包括混凝土材料自身以及混凝土结构所处的外部温度环境。大体积混凝土导热系数低，造成混凝土内部温度逐渐升高，从而在使用中产生裂缝。第四，采用大体积混凝土结构的施工技术可以保证特定建筑的防水性能。

3 大体积混凝土结构与施工技术难点

大体积混凝土的建造不是一个简单的概念，它是一个与混凝土自身性质紧密联系在一起的体系。大体积混凝土流量大，体积大，结构优良。而相关技术指标与大体积混凝土的施工技术也存在较大差异。在施工过程中，由于混凝土的特性，必须一次浇筑，且不能长期停顿，这样才可以有效地提高大体积混凝土原材料的配置效率。在维修过程中，由于混凝土结构的局限性，需要根据具体情况和具体要求进行维修。同时，大体积混凝土结构具有明显的特征，即受水、热等因素的影响，难以有效地将热量分散到整个建筑中。这一现象往往造成内外温差的增加，进而引起裂缝。

4 土木工程建筑中所存在的大体积混凝土裂缝问题

在土建工程中，大体积混凝土开裂是一个普遍存在的问题。这主要是因为混凝土的材质太过复杂，采用的材料种类太多，会出现不同的裂缝;二是在完成大体积混凝土施工后，由于外界天气等原因，出现大面积的混凝土开裂，对普通土建工程的安全和稳定性有很大的影响。在土建工程中，裂缝的出现是一个突出的问题，主要体现在以下几方面。

4.1 地基受力不稳定造成的裂缝

地基在土木建筑结构中起着举足轻重的作用，它不仅关系到整个结构的承载力，也关系到建筑物的稳定与寿命。地基是施工中比较困难的一个环节，如果基础不牢固，就会对上面的建筑产生直接的影响，而且因为内部的应力分布不均，会导致不同程度的开裂，从而影响到建筑的正常使用。

4.2 施工工艺不良造成的裂缝

土建工程施工技术要求高，尤其是大型混凝土结构的施工工艺更是直接关系到工程质量。虽然大体积混凝土可以在一定程度上提高房屋的稳定性，提高建筑质量，但如果使用不当，或与施工要求不符，会造成后期混凝土开裂，造成结构不稳定，直接对该项目的质量造成威胁[2]。

4.3 温度效应

在混凝土施工过程中，温度变化也会引起混凝土开裂，而产生裂缝的主要原因是混凝土内外温差大，温度相差太大，很容易产生热胀冷缩，从而产生开裂。

4.4 建筑材料选择不合理造成的裂缝

建材在建筑工程中占有举足轻重的地位，其质量和使用情况将对工程的质量产生很大的影响。目前，在大体积混凝土结构中，使用了大量的钢筋，但由于对钢筋的防护不到位，很容易产生腐蚀，腐蚀的钢筋将会影响结构的应力分布不均匀，使混凝土产生开裂，。所以，在建设工程时，要注意加强对钢筋等建材的保护，防止因材料不合格而造成的质量问题。

5 土木工程建筑过程中大体积混凝土结构施工技术的应用

在土木工程施工中，各类裂缝的产生是一个突出的问题，特别是随着大体积混凝土结构的大量使用，一旦处理不当，裂缝的发生几率就会增加。因此，在土建工程施工中，应采用各种管理、技术手段，防止裂缝发生，从而为推广使用大体积混凝土结构打下坚实的基础。

5.1 增强抗裂性能的技术应用

为了降低裂缝的发生，应该采取改善混凝土结构开裂性能的技术。首先，混凝土的配料要严格控制，不能随意混合，不能有任何的随意性，必须要符合相关的配比和规范，配合使用合适的材料，保证混凝土的品质。在施工前，应由有关技术人员对其配合比进行检测、确认，并经过反复的实验、对比分析，找出合适的配比，使其达到基本的施工要求，从根本上保证结构的稳定，保证结构的安全，保证结构的整体稳定性。另外，在搅拌混凝土时，一定要充分搅拌，并完全混合，以免出现离析。

其次，在施工时，需要对结构进行合理的加固。在混凝土中加入适量的钢筋，可以增加混凝土的抗裂性、缩短间隔、使钢筋与混凝土充分结合，从而提高混凝土的抗裂效果。在混凝土中掺入适当的配筋，既能改善结构的稳定，又能对混凝土结构的薄弱环节进行适当的控制。最后，一定数量的添加剂是必需的。混凝土因其自身的热胀冷缩性，对外界的温度变化十分敏感。因此，要有效地控制混凝土的温度，必须采用合适的添加剂，以保证混凝土的收缩。可以用试验方法和适当的应变测定方法加入添加剂。使用合适的添加剂，使混凝土的自堵性能在合理范围内移动，以便在添加剂的基础上调整混凝土的相关监管措施。可以采用更先进的技术手段来调整膨胀率，从而提高混凝土的抗裂性，使结构更加坚固耐用[3]。

5.2 施工温度控制

首先，应该小心调整喷射温度，因为外部温度可能会改变混凝土的堆放温度。如果堆放温度显著升高，混凝土上的温度荷载降低。因此，一般不能在炎热的夏天进行大体积混凝土的施工。如因特殊原因，需在夏天进行施工，应严格控制物料的温度，采取适当的降温措施，以保证浇注温度的稳定。同时，水泥的掺入量也是一个不容忽视的问题，在实际工程中，水泥的水化是一个很常见的问题。为了不影响水泥的平衡和稳定性，可以添加其它物质。

在整个生产过程中，冷却工作是非常关键的，因此对相关的施工人员要加强这方面的控制。在一些比较特别的场合，比如在使用预制水泥管时，可以采取一些强制措施，比如把冷水从管道里抽出来。该工艺可有效地降低混凝土的内部温度。通常，若水泥用量的降低，应加大添加剂的含量，以使内外条件达到平衡。大体积混凝土的承载力应该持续提高，并在这一领域建立一个清晰的规范系统来进行控制。在混凝土中添加合适的减水剂或掺入某种掺杂物质，可以起到代替水泥的作用。同时，还应该注意控制搅拌工艺，使其充分利用大体积混凝土材料的内部热量，使其充分利用。目前我国水泥市场上也出现了一种新型的水泥，它的耐热性明显，以粉煤灰硅酸盐水泥为代表，合理地使用低热量水泥，可以有效地控制混凝土的温度[4]。

5.3 对约束力应该进行有效的控制

在土建施工中，采用大体积混凝土结构的施工技术，必须对其进行有效的约束。在工程建设过程中，可以设置滑动层，减少地基对结构的侧向荷载，同时采用垫沙层降低结构的纵向受力，并采取适当的温控措施，减小建筑物的内力;另外，还有各种温度控制手段，减少建材的热胀冷缩，改善材料的接触变形，从而防止裂缝的产生。

5.4 选择合适的水泥

首先，选择合适的水泥在土木工程施工中起着重要作用。不同品牌和类型的水泥在其内部组织结构上存在很大差异，在具体配置过程中会产生不同的效果。在混凝土早期，由于建筑材料易受到温度等因素的影响，因此，在施工中应选用适宜的材料，合理调配，降低水泥、水的用量，适当添加添加剂，防止因温差引起的水化热，从而降低混凝土的裂缝。其次，混凝土的选择对土木工程的发展非常重要。它不仅影响建筑项目的质量，而且影响建筑的效益。因此，在施工时，必须从全局的视角，按照有关规范和要求，严格控制和管理混凝土的选用，以保证大体积混凝土的品质。

5.5 搅拌及浇筑技术

在大体积混凝土结构施工中，必须特别注意混凝土的浇筑工艺，这甚至决定了工程的质量。铺设过程中，必须控制工程进度，采用分层法浇筑。特别是当一层混凝土浇筑完成后不能立即开始下一层，应在上层混凝土完全凝结后开始下一层的浇筑，以使施工效果更好。

在混凝土搅拌时，既要考虑搅拌时间，又要考虑配料。搅拌施工中的混凝土比一般的混凝土要大，时间也要长，适用范围更广，因为混凝土中加入了大量的外加剂，因此，在搅拌过程中，搅拌时间必须加以控制，一般为半小时。在材料设计方面，必须严格按照计算标准进行。同时，必须实施问责制管理，使其更加科学合理。为了提高施工效率，保证施工质量，必须按施工顺序进行拌和和洒水[5]。

5.6 钢筋位置调整

适当调整钢筋的位置，可以及时传递内部热量，防止内部热量过多。在具体应用过程中，配筋配置中，在不改变配筋率的情况下，采用上下断面。因为大体积混凝土的厚度是固定的，都在1米左右。为了加快钢筋内部的散热，可以在混凝土的上部和下部之间安装一定数量的钢筋，以便每个钢筋可以通过搭接焊接散热。这样可以分别减小钢筋直径、间距和混凝土收缩。在这种连接下，可以传递中间热量，从而减少混凝土裂缝。在施工过程中，如果混凝土内部热量控制不好，也会影响施工工艺。由于高温会破坏混凝土内部结构并导致裂缝，施工中必须合理调整钢筋位置。

5.7 浇筑振捣技术的应用

在施工大面积混凝土结构时，由于建筑构件的铺设，必须与浇筑振捣技术紧密结合。大体积混凝土结构采用分层浇筑法施工，并根据具体施工部位制定焊缝施工质量控制。振捣器的功率必须与混凝土铺设过程中的运动相结合，铺设厚度必须在60cm以内;非压铸件厚度控制在40cm以内，采用分层铸造或滑动铸造。控制堆码间隔的关键是保证混凝土的质量。同时，施工工艺的使用也是浇筑、摆动和夯实的关键。浇筑施工与振捣施工技术密切相关，振捣施工技术可以促进大体积混凝土施工质量的提高。因此，为了能够快速使用振捣器，必须降低拉出振捣器的速度。振捣位置和压力必须按规定分配，振捣时不得触碰钢筋。通过加强这些基础的施工水平，可以真正保证大体积混凝土施工的质量[6]。

5.8 合理配置混凝土原材料

对于土木工程施工、水泥等原材料而言，合理选择是混凝土的关键、组成、品牌和技术指标，其具体组织结构也会有很大不同。当应用于混凝土结构时，大体积混凝土可以产生不同的效果。大体积混凝土结构的裂缝始于混凝土配合比，主要是因为材料非常容易受到环境和物理体积的影响。因此，有必要提供合理的建筑材料选择和布局，尤其是在水灰比控制方面，应注意实例对比的科学合理性。适量的添加剂可以在一定程度上弥补凝结过程中混凝土体积减小的不利影响，从而降低大型混凝土结构出现裂缝的可能性。此外，对于土木工程而言，混凝土的选择直接影响到施工质量和效益。在一般考虑的基础上，还需要选择和控制混凝土材料的使用。

5.9 增强材料的应用

对建筑材料的选用要严格把关，加强各类材料和工艺的运用，也能改善混凝土的抗拉性能。比如在施工的时候，可以添加一些无机纤维和金属，这样才能起到更好的加固作用[7]。

5.10 大体积混凝土结构，提供适当的保护和维护

养护也是大体积混凝土施工过程中一个非常重要的环节。通过良好的养护剂，可以将混凝土的水分调节到与倾覆标准相关的温度，有效控制混凝土内外温度，使其正常化，充分发挥混凝土的适当强度和硬度，有效避免裂缝。此外，在养护大型混凝土结构时，在潮湿和隔热的重要条件下，它能更好地保持内部冷却速度，这种速度通常以缓慢的形式出现。其次，在夏季的具体施工工作中，应使用良好的水流和储存空间保护。随着冬季的临近，应使用棉布或草席进行有效覆盖，以达到保温的目的。此外，在不同的工矿环境中，我们必须因地制宜地采取适当的环境保护方法，以实现最佳的整体保护。

6 结论

综上所述，随着建筑业的迅速发展，大体积混凝土结构在土木工程中的应用越来越普遍，为了保证整体土建工程的质量，必须严格按照具体的设计方案和规范进行施工。另外，由于施工技术水平的不同，混凝土的质量也会对其造成一定的影响，因此，应针对大体积混凝土在施工过程中可能出现的开裂问题，采取相应的措施，提高整体的质量和安全性。