土木工程中大体积混凝土结构施工技术浅析 孟银坤

发表时间:2021/2/2   来源:《基层建设》2020年第27期   作者:孟银坤
[导读] 摘要:随着市场经济的繁荣发展,土木工程数量及规模不断扩张。
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        摘要:随着市场经济的繁荣发展,土木工程数量及规模不断扩张。且对土木工程施工质量的标准要求也随之提高。大体积混凝土结构在土木工程施工中的应用越来越普遍,而且大体积混凝土结构施工技术水平也越来越高。在土木工程施工中,大体积混凝土结构及其施工技术的应用,能够充分保障工程质量安全,维护公众的生命财产安全。
        关键词:土木工程;大体积混凝土结构;施工技术
        1导言
        由于大体积混凝土结构具有较大优势,在高层建筑施工中,得到了广泛使用。为确保高层建筑的稳定性,混凝土基座需要具有较强的承载力,这样才能有效承担高层建筑的重量。在实际施工的过程中,大体积混凝土结构容易受到外部环境的影响,而出现裂痕。虽然每次出现的裂痕都不大,如果不采取有效的措施加以解决,经过长时间的使用,一定会给大体积混凝土结构的稳定性带来极大的影响,从而使整个高层建筑具有较大的安全隐患,因此,确保大体积结构不出现裂痕,最大程度的发挥出该结构的优势,是当前大体积混凝土结构施工中亟待解决的技术问题。
        2大体积混凝土工程施工过程中存在的问题
        第一,设计方案或施工操作不当。在施工过程中由于结构特殊而容易造成应力集中的位置,例如转角部位或者截面突变的位置,常会存在设计缺陷,或者在对外约束形式处理不恰当,针对这些问题,相关设计人员在这些特殊的位置在设计方案的过程中应投入更多注意力。另一问题则为由于混凝土的配比设计不合理,常会导致混凝土的收缩变形效果与预想方案中的形状差异较大,或者抗拉强度较低的问题。而在施工过程中,由于施工养护技术不成熟,对检测养护方面重视力度不足等问题往往也会造成大体积混凝土产生裂缝。第二,水泥中水分蒸发化热的影响。根据混凝土冷凝的物理原理和混凝土化学成分原理,凝固过程中的水化过程由于其产生大量的水化热,该部分水化热量是混凝土的内部温度不断变化并且呈上升趋势的主要原因。并且由于大体积混凝土的体积较大,热量难以透过厚厚的混凝土层而散发,则会导致建筑结构中心温度高,而表面温度较低的状况。根据力学和热学的相关原理,若温度差为内高外低的状况则会导致混凝土表面产生拉应力,内部产生压应力,最终导致大体积混凝土的形状与预设方案有所出入,并且容易在混凝土表面产生裂缝。第三,混凝土收缩变形产生影响。混凝土的硬化过程常常会伴随着一定的体积收缩,而这一收缩过程则会使其内部产生一定的收缩应力。根据物理力学定理可知,当混凝土结构的抗拉强度小于收缩应力时,则会使混凝土结构中产生收缩裂缝。根据相关经验以及知识原理,大体积混凝土结构主要存在五种收缩变形问题,即凝缩变形、干燥收缩变形、冷收缩变形、自身收缩变形与碳化收缩变形。
        3土木工程中大体积混凝土结构施工技术措施分析
        3.1严格控制混凝土配制比例
        确定混凝土配合比是大体积混凝土浇筑施工中的关键环节。在混凝土配制过程中,相关人员要严格控制水泥和水的使用量,在满足工程设计强度要求的基础上,抑制水化热反应,改善混凝土的和易性。为进一步加强混凝土配制效果,优选矿渣水泥,并添加适量的粉煤灰,一方面,优化大体积混凝土配合比,另一方面,减轻混凝土泵送压力。总之,优化大体积混凝土配合比设计,可以减少水泥损耗量,增大表层混凝土强度,进而降低混凝土结构发生裂缝的概率,改进大体积混凝土浇筑施工质量,维护整体土木工程质量安全。
        3.2提高大体积混凝土结构的柔韧性
        大体积混凝土结构可以承受一定范围内的外力影响,因此工作人员需要采取措施,提高混凝土结构的外力承受范围。在制作混凝土时,一般采用调整材料与比例,完善混凝土调配方法,可以有效提高大体积混凝土结构的柔韧性,减少裂痕的出现。

例如:为有效减少外力拉扯对结构稳定性的影响,提升结构的抗拉强度,可以在混凝土中加入适量的抗拉材料,金属纤维、无机纤维等都具有较好的抗拉性能,并且这些材料的抗拉效果,已提前通过各项实验证明其可行性。混凝土细骨料与粗骨料在选择时,需要注意以下几点:首先粗骨料需要选择强度比较高、颗粒直径大的材料,可以有效减少混凝土结构的变形。另外,材料中的含泥量也需要严格控制;其次细骨料最好选择细砂或中砂,可以有效减少混凝土的空隙。
        3.3注重温度控制
        大体积混凝土的浇筑工艺中,温度起着关键性的影响作用。进行大体积混凝土结构的温控计算的实质是掌握混凝土结构内部温的具体的变化规律。当然,理论与实际施工操作会存在一定的差异,在实际施工中,由于受到自然环境和人为因素等影响,因而温度控制无法实现百分之百达到某一标准范围,因此在施工过程中对于温度进行监控制并将监测结果进行实时分析,具有重要意义,能够为有关团队及时采取相应措施,避免结构裂痕的产生提供重要依据。控制施工过程中的温度情况可以采用降低浇筑温度和水管冷却两种常用的温度控制方法。根据经验,进行混凝土浇筑的环境温度一般不可>28℃。若混合材料中含有石子和黄沙的成分,应防止浇筑过程受到阳光直射,可以采取棚下浇筑的处理方式。若环境温度较高,则可对原料石子进行浇水进行温度控制。并且混凝土的输送泵上还应设置遮阳泵。由于大体积混凝土构件的体积较为庞大,在浇筑过程中,若缺乏人工冷却的相关措施,令其天然冷却,则这一过程将会变得十分缓慢,以理论值计算这一冷却过程可能达到几年时间之长。因此,采用冷水水管方式来对大体积的混凝土结构部件进行降温,可以有效降低基础温差,控制温度应力,防止混凝土裂痕的产生。
        3.4浇筑技术
        混凝土施工中操作工艺是否标准,直接决定着其性能的稳定性。所以,在建筑工程中要从基础施工抓起,在混凝土浇筑环节选用无缝工艺,主要从以下方面进行控制:第一,充分了解工程方案结合以往施工经验,事先做好工程实施规划,制定科学的操作规范,并严格执行,为建筑工程质量保驾护航。第二,尽量缩短混凝土在运输过程中所用的时间,严防在输送环节性能发生变化。此外,在材料进入建筑工地前,必须要进行科学实验,认真分析其性能是否满足使用需求,一旦发现问题,必须及时更换,从源头上切断风险。现场混凝土的输送,最好选用泵送,有效保障了现场浇筑质量。第三,浇筑施工非常关键,在具体实施中,要选择适宜的高度及厚度,细节上做好把控,保障完工的项目符合工程的使用需求,尽量避免失误发生,降低安全隐患。
        3.5养护技术
        混凝土作业完成后,要根据工程实际制定适宜的养护计划。养护工作重点是监测混凝土主体内外温差变化,结合需求做出湿度调整,有效延缓温度骤降或骤升现象出现,防止表皮干裂现象发生。目前常用的防护措施,是在表面覆盖塑料膜进行温度调控,有效缓解外表面的温度突然下降,水分流失少,表面就不易出现干裂。另外,要根据现场需求铺设隔热层,这样可以有效避免土层厚度过大导致内外的温度差异较大。
        4结束语
        总之,在土木工程施工中,应用大体积混凝土施工技术,可以提高整体施工质量。工程人员需进一步明确施工流程、施工重难点及施工标准要求,严格参照设计图纸、施工组织规划方案以及施工标准规范进行操作,加强施工材料、设备、工艺及人员管理,从而促进工程顺利竣工,减少损失的形成。
        参考文献:
        [1]乔亮.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[J].科技风,2014(19):167.
        [2]张海华.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[J].门窗,2015(10):77-78.
        [3]介晓锋.论土木工程中大体积混凝土结构施工技术[J].居舍,2019(28):54.
        [4]刁宇.土木工程中大体积混凝土结构施工技术浅析[J].中国住宅设施,2020(10):6-7.
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