建筑工程中大體積混凝土結(jié)構(gòu)研究
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摘要：社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，相應(yīng)促進(jìn)了城市化發(fā)展進(jìn)程，土地資源緊張，建筑物厚度與體積持續(xù)擴(kuò)大，因此對基礎(chǔ)承載性能提出嚴(yán)格要求。大體積混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用到土木工程建設(shè)中，且技術(shù)應(yīng)用會直接影響工程建設(shè)效果，所以相關(guān)部門必須轉(zhuǎn)變思想認(rèn)知，探索大體積混凝土施工建設(shè)技術(shù)。
關(guān)鍵詞：建筑工程；大體積混凝土結(jié)構(gòu)；施工技術(shù)
在現(xiàn)代技術(shù)支持下，相應(yīng)優(yōu)化和完善了建筑施工技術(shù)，人們對于建筑施工的要求持續(xù)提升，必須全面提升工程建設(shè)質(zhì)量，確保計算科學(xué)性，以此滿足業(yè)主需求。在建筑工程建設(shè)中，開始廣泛應(yīng)用大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工技術(shù)。然而大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工技術(shù)，極易產(chǎn)生裂縫問題，必須做好科學(xué)分析和研究，制定標(biāo)準(zhǔn)處理策略。同時要全面分析大體積混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)，討論技術(shù)的具體應(yīng)用問題。
1大體積混凝土施工技術(shù)概述
1.1技術(shù)概述
大體積混凝土技術(shù)，是指混凝土斷面尺寸高于1m，防止施工期間出現(xiàn)水化熱、溫度應(yīng)力的技術(shù)。在工程實踐中，大體積混凝土技術(shù)可以改善裂縫，能夠?qū)崿F(xiàn)就地澆筑，避免出現(xiàn)水化熱、體積變形等問題。只有處理上述問題，才可以減少開裂問題。
1.2技術(shù)特點
大體積混凝土的體積大，多應(yīng)用于高層建筑中。正是由于體積特性，大體積混凝土對于整體性要求非常高，必須確保結(jié)構(gòu)厚實[1]。在施工建設(shè)期間，因混凝土平面尺寸大，會增加約束作用產(chǎn)生溫度應(yīng)力。若無法采取有效措施予以控制，將會導(dǎo)致溫度應(yīng)力大于混凝土承受極限，此時，當(dāng)混凝土拉力不足，也會產(chǎn)生裂縫，降低大體積混凝土質(zhì)量，還會對工程施工效果造成影響。此外，大體積混凝土施工要求高。在高層建筑施工中，大體積混凝土不僅具備整體性要求，對于施工建設(shè)的要求也比較高。大體積混凝土必須注重結(jié)構(gòu)，屬于建筑工程的基礎(chǔ)。大體積混凝土結(jié)構(gòu)，盡管涉及到不同方法，但是都是為了滿足高層建筑設(shè)計要求。我國針對大體積混凝土的規(guī)定要求較多，必須匹配地方實際情況。我國不同地區(qū)的地理環(huán)境差異大，在施工建設(shè)中，必須將內(nèi)外部溫度差控制在25℃內(nèi)，基礎(chǔ)強度為C20-C40[2]。
2大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工裂縫問題
混凝土施工材料，多是由于不同材質(zhì)原料組成，因此極易產(chǎn)生裂縫。完成混凝土結(jié)構(gòu)施工后，會受到外部因素影響，從而產(chǎn)生明顯裂縫，極大影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性與安全性，還會對人們的生命健康與安全造成影響[3]。在研究和分析大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工技術(shù)時，必須科學(xué)分析裂縫問題，裂縫產(chǎn)生原因如下：第一，地基因素。完成混凝土結(jié)構(gòu)施工之后，地基極易出現(xiàn)不均勻沉降問題，內(nèi)部還會產(chǎn)生應(yīng)力，從而導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫。第二，施工技術(shù)因素。在建筑工程施工建設(shè)中，混凝土施工技術(shù)的嚴(yán)謹(jǐn)性不足，會導(dǎo)致工程后期產(chǎn)生裂縫。第三，鋼筋銹蝕因素。在施工建設(shè)期間，沒有及時有效保護(hù)鋼筋，導(dǎo)致鋼筋后期銹蝕問題嚴(yán)重，引發(fā)混凝土脹裂。第四，溫度因素。混凝土材料具備熱脹冷縮特點，完成整體施工后溫度變化影響非常大，從而導(dǎo)致混凝土變性，引發(fā)裂縫問題[4]。第五，混凝土運輸影響?；炷吝\輸對大體積混凝土質(zhì)量影響明顯，混凝土長距離運輸時，若沒有按照標(biāo)準(zhǔn)要求約束，極易導(dǎo)致混凝土沉淀，改變混凝土性能與功能。如果混凝土運行時間比較長，將會使混凝土稀釋，對材料強度影響非常大。材料運輸期間，天氣溫度變化也會改變混凝土性能。
3.1混凝土制備
混凝土材料質(zhì)量，對后續(xù)施工安全的影響非常大，為了順利開展大體積混凝土項目，必須科學(xué)管理和控制混凝土制備質(zhì)量。為了確?；炷翝仓暾耘c連續(xù)性，必須采用建模方式，對項目所需混凝土量進(jìn)行計算，按照計算用料需求制備混凝土[5]。不同應(yīng)用場景與工程，對大體積混凝土的性能要求不同。在制備混凝土?xí)r，必須全面遵循施工要求，確保混凝土原材料比例配置的合理性，同時添加鋼纖維、減水劑、粘結(jié)劑等外加劑，以改善混凝土性能。在澆筑大體積混凝土?xí)r，所應(yīng)用的設(shè)備比較多，為了全面確保施工設(shè)備穩(wěn)定運行，必須加強混凝土澆筑施工質(zhì)量。在施工之前，必須科學(xué)檢測設(shè)備性能的質(zhì)量，確保設(shè)備處于安全運行狀態(tài)，以此維護(hù)大體積混凝土澆筑質(zhì)量。
3.2澆筑施工
開展混凝土澆筑施工時，必須嚴(yán)格管理澆筑施工工藝，為了減少現(xiàn)場嘈雜影響，必須精簡施工現(xiàn)場人員，保證大體積混凝土結(jié)構(gòu)的澆筑質(zhì)量。在開展大體積混凝土項目施工之前，必須準(zhǔn)確檢測結(jié)構(gòu)模板安裝質(zhì)量，保證模板安裝配合滿足設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。在開展大體積施工作業(yè)時，由于施工比較特殊，為了確?；炷潦┕べ|(zhì)量與安全，在澆筑混凝土?xí)r，應(yīng)當(dāng)采用分層澆筑方案。完成每一層澆筑作業(yè)后，必須振搗處理混凝土，確?；炷吝_(dá)到初凝狀態(tài)，開展后續(xù)澆筑操作?；炷翝仓┕と鐖D1所示：
3.4溫度控制
混凝土溫度變化，對大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量影響非常大?；炷翝仓囟却笥谠O(shè)計誤差標(biāo)準(zhǔn)后，極大增加混凝土裂縫概率，從而使混凝土結(jié)構(gòu)質(zhì)量與安全下降。在澆筑混凝土之前，必須科學(xué)檢測混凝土溫度。如果混凝土溫度大于設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，可以通過霧化法降溫，不能直接加水稀釋。若施工人員加水稀釋，將會改變混凝土整體性能，霧化法可以改變混凝土周邊溫度，降低混凝土自身溫度。當(dāng)采用人工控溫法時，應(yīng)當(dāng)避免超冷和過速冷卻問題。當(dāng)出現(xiàn)過速冷卻時，將會加大混凝土溫度梯度，并且對水泥膠體水化度、強度造成影響，從而出現(xiàn)早期熱裂縫。超冷會加大混凝土溫度差，從而引發(fā)溫度差裂縫。為了控制混凝土溫度，還應(yīng)當(dāng)設(shè)置測溫孔，采用上、中、下分布法。在大氣內(nèi)設(shè)置兩個測溫點，對混凝土溫度、大氣溫度進(jìn)行比較。采用測溫儀測讀時，必須遵循測溫線變化順序，檢測不同程度溫度值，同時做好記錄工作。
3.5做好養(yǎng)護(hù)處理
大體積混凝土澆筑施工結(jié)束后，必須及時了解過混凝土結(jié)構(gòu)表面濕潤度，避免后期出現(xiàn)裂縫。在養(yǎng)護(hù)過程中，必須科學(xué)選擇降溫方法，防止由于不均勻降溫所致表面開裂，養(yǎng)護(hù)操作過程中，選擇適宜的保溫材料，結(jié)合工程需求，全面加大養(yǎng)護(hù)力度。如圖3所示，為混凝土薄膜覆蓋養(yǎng)護(hù)?；炷两Y(jié)構(gòu)拆模之后，必須結(jié)合地區(qū)氣候環(huán)境、工程施工特點與施工要求，全面做好養(yǎng)護(hù)處理，保證施工質(zhì)量與安全。
3.6工序管理
大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工過程中，必須注重工序管理，由于大體積混凝土施工難度大，涉及到較多技術(shù)工藝。如果不注重工藝管理和施工過程控制管理，將會存在較多安全隱患。施工工藝管理，主要涉及到澆筑工藝、泌水處理工藝、振搗工藝、表面處理工藝的。開展?jié)仓┕r，必須遵循分塊分段施工原則，合理應(yīng)用分層澆筑方案。振搗工藝管理時，可以通過控制振搗棒，按照振搗施工方案，確保振搗處理的有序化，全面加強混凝土凝固質(zhì)量。在泌水處理過程中，采用專業(yè)設(shè)備，及時處理泌水效應(yīng)產(chǎn)生的水分，以免對混凝土凝固造成影響。表面處理過程中合理應(yīng)用覆蓋方式，減少陽光直曬?？茖W(xué)控制混凝土凝固溫度，加強凝固效率與質(zhì)量。
4大體積混凝土施工質(zhì)量的控制要點
4.1原材料控制要點
施工企業(yè)應(yīng)當(dāng)和混凝土攪拌站做好協(xié)商，應(yīng)用低熱水泥，同時采用收縮性比較小的水泥。選擇級配良好，表面清潔的骨料，主要應(yīng)用中砂材料，對砂石含泥量、水灰比進(jìn)行控制。將緩凝劑摻入到混凝土材料中，有助于減緩澆注速度，便于散熱[6]。合理應(yīng)用高效氧氣劑和減水劑，減少大體積混凝土用水量、凝膠材料使用量。同時對新拌混凝土坍落度進(jìn)行改善，以此提升混凝土力學(xué)性能和熱學(xué)性能。
4.2施工控制要點
在施工過程中，應(yīng)注重降低混凝土入模溫度，對混凝土內(nèi)外溫度差進(jìn)行控制?？刂瓢韬纤疁囟?，采用井水沖洗和降低骨料溫度，防止陽光直曬。施工期間，應(yīng)當(dāng)在內(nèi)部預(yù)留孔道，并且采用循環(huán)冷水進(jìn)行冷卻處理。推廣應(yīng)用分層分塊澆筑法，充分散發(fā)出水化熱量，同時降低約束影響?？茖W(xué)澆灌和振搗混凝土，加強密實度，通過二次振搗與二次抹面技術(shù)，能夠提升混凝土強度與抗裂性能。
4.3合理控制外部澆筑條件
大體積混凝土澆筑施工時，優(yōu)先選用分層澆筑法?；炷帘盟蜁r，澆筑層厚度應(yīng)當(dāng)小于50cm。若為非泵送方式，澆筑層厚度小于30cm。在澆筑施工時，合理設(shè)置施工縫隙，按照混凝土澆筑溫控要求、預(yù)埋管件安裝、鋼筋施工等因素，確保施工縫隙設(shè)置效果。注重混凝土一次澆筑長度控制，避免積聚大量水化熱，降低溫度應(yīng)力，以此維護(hù)混凝土穩(wěn)定性，還可以減少溫度裂縫?？茖W(xué)計算混凝土工程量，優(yōu)化安排施工工序，利用夜間澆筑混凝土，減少日間澆筑工程量，避免混凝土受到暴曬影響。
5結(jié)束語
綜上所述，在建筑工程施工中，大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工技術(shù)應(yīng)用廣泛。為了全面保障施工效率與質(zhì)量，必須遵循施工方案、標(biāo)準(zhǔn)要求執(zhí)行操作，同時做好施工組織安排。混凝土質(zhì)量對施工技術(shù)影響非常大，必須深入分析和處理混凝土結(jié)構(gòu)施工的裂縫問題，采取科學(xué)化處理措施，全面提升大體及混凝土結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量。
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作者:溫啟榮 單位:福建省同源建設(shè)工程有限公司
