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刍议土木工程建筑中大体积混凝土结构的施工技术奚伟

发表时间：2020/9/3 来源：《基层建设》2020年第10期作者：奚伟

[导读] 摘要：在大体积混凝土广泛应用的今天，加大对其施工技术的优化，提高施工质量控制水平，可以延长土木工程使用寿命，保证施工效果。

        上海华亚建设发展有限公司
        摘要：在大体积混凝土广泛应用的今天，加大对其施工技术的优化，提高施工质量控制水平，可以延长土木工程使用寿命，保证施工效果。为此，结合实际施工案例，从大体积混凝土材料特点以及施工中的常见问题入手，针对混凝土配合比、温度控制、施工工艺、后续养护等施工技术进行研究，以促进行业有序发展。
        关键词：土木工程；大体积混凝土；施工技术；施工裂缝
        引言：土木工程中体积超过1m³的混凝土结构即为大体积混凝土结构，需要经过特殊的处理后，才可以避免出现质量问题。在当前建筑发展的过程中，混凝土的应用量较大，施工条件、技术要求也在不断更新，混凝土施工质量显著提高。但在使用期间也存在不规范使用的情况，直接威胁到整体施工效果，应提高警惕。
        一、大体积混凝土结构的施工案例
        上海市某制糖股份有限公司日榨甘蔗24000吨，项目由日本和中国的两大企业共同投资建设，项目于2018年正式开工，累计耗时18个月，于2019年10月竣工。为了打造最优的糖厂，要求内部所有的设备和技术都达到国际领先水平，在建筑结构方面选择了整体效果和质量较优的大体积混凝土施工方式。但在这种技术在实际施工过程中，存在较大的难度需要结合实际情况，展开具体分析。作为。该项目的总建筑面积为46103㎡，总造价预计在6500万元，最高房屋建筑为7层，房屋跨度30m，高度则在32.9m左右。在实际施工过程中需要对施工细节进行全面的优化，以保证实际效果
        二、大体积混凝土结构的特点分析
        大体积混凝土结构的特点可以从两个方面进行分析：第一，大体积混凝土结构施工面积、浇筑量较大，会产生大量的水化热，导致内外部形成较大的温度差。一旦超出标准范围，那么就会导致收缩裂缝的出现，如果外界温度和水化热产生的温度值偏差过大，那么裂缝问题也会随之增加。第二，土木工程大体积混凝土的结构施工过程中，浇筑环节非常重要，不能出现间断，否则会导致后期裂缝问题的出现。施工材料的选择、施工比例的控制等工作都得到落实，为浇筑工作奠定良好的基础。
        三、大体积混凝土结构的施工问题
        土木工程应用大体积混凝土结构的过程中，经常会出现裂缝等其他质量问题，而且大体量混凝土的结构更为复杂，对工艺要求较高，甚至超出了一般的施工标准。因此，必须要对施工流程进行把控。从实际经验角度来看，常见的施工质量问题包括表面裂缝、贯穿裂缝和深层裂缝这几种。其中表面裂缝最为常见，主要是在表面上产生了一些细小裂缝，虽然对质量结构并没有较大的影响，但会对建筑整体美观性产生负面影响。贯穿裂缝是表面裂缝扩大后产生的，会将混凝土分为若干小块，对工程质量有着严重的负面影响。深层裂缝规格大、裂缝深，威胁系数较高，可以达到30cm，甚至数米，直接切断混凝土结构断面，必须要提高重视。温度和混凝土收缩是导致这些问题出现的关键，必须要在实际施工中提高注意，加入适当的添加剂，降低问题出现的概率[1]。
        四、大体积混凝土的施工控制措施
        （一）混凝土配合比的控制
        科学控制混凝土配合比是每个混凝土工程中都必须要做到的，大体积混凝土结构施工更是如此，通过配合比的控制，加强对水化热问题的控制力度。水泥是水化热的主要材料，通过科学的控制，可以有效减少水化热的产生，因此矿渣水泥与硅酸盐水泥等属于主要的材料。以前文提出的施工项目为例，该施工团队水泥材料选择了矿渣硅酸盐水泥，这种水泥的水化热可以始终保持在42.5℃-52.5℃左右，即便是在外部天气温度等因素的影响下，也可以很好的控制内外部温度，大面积裂缝的概率也随之降低，结构质量得到提高。
        （二）施工温度控制
        施工温度的控制非常关键，是缩小混凝土结构内外温差的重要方式，合理控制混凝土出机、浇筑时期的温度非常重要。混凝土中的水、骨料等温度都会影响到混凝土的出机温度。因此，在对大体积混凝土进行施工过程中可以采用加冰拌和的方式，适当遮盖砂石料，同时利用草袋包裹疏水管道。在浇筑过程中，可则可以采用预埋水管的方式，如采用25mm直径的薄壁钢管通过立管相连，采用间隔1.5-3m的方式交错排列，最大程度控制现场混凝土浇筑温度。以前文案例为例，在实际施工过程中，选择了傍晚和早晨两个时间段并且在砂石堆砌场设置遮阳棚和湿麻袋覆盖的方式，最大程度降低温度。在正式拌和之前，利用冷水对碎石料进行冲刷，有效降低混凝土施工温度[2]。

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        （三）施工工艺控制
        1.模板施工控制
        模板施工处理是大体积混凝土结构施工工艺的基础环节，在施工过程中，要从两个角度出发，第一，模板安装的牢固程度；第二，模板拆卸的便捷程度。此外，密实性、刚度、稳定性等问题也要考虑在内，以此避免出现模板变形、浆液流失等问题。在挑选模板材料的过程中，要从吸水性、平整度、耐腐蚀性等特性角度进行思考，从而提高混凝土表面的光滑度。模板施工控制中有很多细节问题，都要得到妥善处理，免于出现表面裂缝问题。比如，在实际施工中，砖胎膜、木模板都是相对较优的一种选择，这两种材料的保温能力较强，可以提高施工质量，降低出现裂缝的概率。但如果工程本身的要求较高，那么就要选择钢模板，但同时也要对其进行良好的保温设计，从而降低质量出现问题的概率，保证大体积混凝土出现的结构热量始终稳定在合适的范围内。
        2.浇筑工艺控制
        在土木工程中，技术人员对大体积混凝土进行浇筑的过程中，主要对浇筑速度和用量进行控制，保证连续施工。在混凝土浇筑过程中主要避免内部水热化问题，避免内外部之间的温差较大，导致温度裂缝出现。在进行浇筑前，需要及时的观察模板以及模板的支撑状态，如发现异常要立即报告。需要注意的是，保留孔和嵌入部位的并不需要改动，要严格按照规范进行浇筑，避免出现麻点、风潮和洞等因素的干扰。如果采用分层浇筑，那么渗透和固体胶的厚度不能超过3m，分层浇筑的类型有很多，如，分层分段浇筑和斜面分层浇筑方法等。如果采用多层连接浇筑的方式，那么要确保振捣的质量，并且快速的对混凝土层进行散热，及时清除表面十分，以上述建筑施工项目为例，采用分层浇筑工艺效果较优，将每层厚度控制在1.5m。第一层混凝土浇筑结束后不能够立即进行第二层浇筑，要等到第一层进入初凝阶段，方可进第二层浇筑，以提升大体积混凝土结构施工强度，避免出现较大的施工裂缝[3]。
        3.振捣工艺控制
        振捣环节是混凝土作业中最关键的环节，直接关系到工程质量，在振捣过程中要严格控制送料时间，避免出现初凝现象。塌落度测量是这一环节的重点，在控制质量上具有有效作用，常见的振捣混凝土施工方式有两种，分别为人工、机械设备，根据施工需要，选择合适的振捣方式和振捣力度。在振捣施工过程中，按照快插慢拔的原则，避免出现漏振动、过振情况，确保足够均匀。振捣时间要经过严格的控制，一般为25s左右。如果时间不足，就会对混凝土密实度产生负面影响。以前文施工项目为此，为了减少返工现象的发生，禁止各项振捣设备触碰包括预埋件在内的模板和钢筋，保证浇筑厚度小于振动器高度20cm。直到混凝土表层出现泛浆后，没有气泡时则停止振捣，一般会通过二次振捣降低气泡出现概率。在该项目振捣施工过程中出现了泌水现象，施工人员使用海绵吸收水分，避免大体积混凝土结构出现质量通病。
        （四）后续养护控制
        和传统的混凝土结构不同，大体积混凝土出现裂缝等质量问题的概率更大，因此，后期养护工作必须要得到落实。一旦内外温差较大，表面水分散失较快，就容易出现温度裂缝、干缩裂缝等质量问题，对建筑整体产生负面影响。因此，在后期养护过程中，需要对各个部分进行温度监测，结合地区天气情况，在施工现场为混凝土创造良好的温湿度条件。比如，在东北地区冬季温度较低，宜采用覆盖草帘的方式进行保温处理，如果是较为干燥的地区，则需要采用覆盖薄膜或者定期洒水的方式进行养护。具体的养护措施需要根据工程项目所在地区环境条件进行确定，不能够盲目的套用其他工程养护方案，一般情况下，将内外温差控制在25℃左右即可。以上海某土木工程项目为例，在养护环节中先铺设了补水软管，而后在上部覆盖塑料薄膜，再覆盖保温草帘。补水软管之间的间距要控制在100.0mm，开设5.00mm的小孔，定期定量注水，以阻止大体积混凝土结构表面热量快速散失。
        总结：综上所述，将大体积混凝土应用在土木工程建设中，需要极爱昂对施工过程的管理控制，包括混凝土配置、施工工艺等方面，确保施工工作可以合理的完成。大体积混凝土应用在土木工程中，可以有效提高工程的整体性，推动行业得到发展和进步，但必须要对施工工艺进行严格的控制，避免出现施工会质量问题。
        参考文献：
        [1]张杰,张银芳.土木工程建筑中大体积混凝土结构的施工技术探析[J].建材与装饰,2020(17):40+44.
        [2]吴江涛.论土木工程中大体积混凝土结构施工技术[J].四川水泥,2020(04):235.
        [3]陈佳润.论土木工程中大体积混凝土结构施工技术[J].建材与装饰,2020(11):7-8.