土木工程建筑中大体积混凝土结构的施工技术初探

发表时间:2021/4/8   来源:《建筑实践》2020年36期   作者:黄才艺
[导读] 在市场经济的带动下,我国土木工程行业得到了极大的发展,
        黄才艺
        广西建工集团控股有限公司    广西   南宁   530000
        摘要:在市场经济的带动下,我国土木工程行业得到了极大的发展,不仅工程建设数量有所提升,其建设规模也在不断扩大,与此同时大体积混凝土结构在土木工程建筑中的应用也越来越普遍,有效强化了土木建筑的整体结构稳定性。而在实际建设过程中,大体积混凝土结构相关指标必须要满足一定的建设要求才能确保建筑的整体建设质量,这就对大体积混凝土结构的施工技术提出了更高的要求,本文以此为切入点,就土木工程建筑中大体积混凝土结构的施工技术进行了初步的探讨,希望能够推动我国土木建筑行业的长远发展。
        关键词:土木工程建筑;大体积混凝土结构;施工技术
        当前土木工程行业的不断发展,为社会建设了大量的建筑,但同时在建设的过程中也暴露出了许多问题,特别是对大体积混凝土结构而言,其在强度和抗渗抗裂方面有着较高的要求,加之施工过程中的影响因素较多,使得其施工难度极大,稍有不慎就有可能导致大体积混凝土结构出现开裂等病害,对土木建筑工程的整体建设质量带来极为严重的影响,在这样的情况下,对大体积混凝土结构的施工技术进行讨论,能有效强化对施工过程的控制,这对保障大体积混凝土的质量与安全而言,有着非常积极的意义。
1.大体积混凝土结构及常见的病害原因分析
1.1大体积混凝土结构的含义
        混凝土是由砂石、水泥配合而成的一种建筑材料,通常被应用在工程建设中,而大体积混凝土则是指体积较大的混凝土结构,通常情况下我们将几何尺寸在1米以上的混凝土结构称之为大体积混凝土结构。大体积混凝土结构相对于普通混凝土结构,其主要应用优势在于其体积大,整体性较强,在大型土木建筑工程、水利工程等工程建设中的应用较为普遍,但同时大体积混凝土施工难度也比较大,容易出现病害,必须要有完善的施工技术支持才能确保大体积混凝土结构的施工质量,减少安全隐患[1]。
1.2大体积混凝土结构的主要特点
        大体积混凝土结构主要呈现出以下的特征:(1)易变形。由于混凝土材料是施工的主要材料,其本身存在脆性,这种特征使得混凝土结构的拉伸强度与张力变形相对较差,传热条件的有限性使得混凝土结构内部的热量难以及时散发,内部温度远远高于外部温度,易出现结构变形现象;(2)施工的规范性要求较高。大体积混凝土施工过程中,如果施工人员没有按照施工规范组织施工,可能会造成混凝土结构的质量缺陷,比如,如果混凝土浇筑不规范,可能会造成施工裂缝;(3)对原材料配合比设计与后期的养护要求较高。大体体积混凝土结构施工中,必须要保障原材料的质量与配合比设计的科学性。在浇筑施工结束以后,需结合土木工程的施工要求,进行相应的养护,才能够保障大体积混凝土结构的质量。
1.3大体积混凝土结构病害及其原因分析
        对大体积混凝土结构而言,裂缝问题是其在施工中最为常见的问题,通过对已有案例的分析发现,造成大体积混凝土结构裂缝的原因主要来自于以下四个方面:(1)由于水泥的水热化反应,混凝土在施工过程中往往会产生一定的热量,内部热量难以有效散失,就会使得混凝土内外部形成一定的温度差,这种温度差往往会使得其内部出现应力变化进而引起裂缝,特别是大体积混凝土结构,水泥用量大,水热化产生的热量也就更多,其相对于普通混凝土结构也更容易出现温度裂缝[2];(2)由于水泥水化后,在混凝土内部产生毛细管负压,加上其内部相对湿度降低,在外部环境的作用下就会导致混凝土出现体积上的缩小,进而就增加了裂缝出现的可能性,若是在阴雨潮湿的天气,这种自缩裂缝的情况会更加明显;(3)结构材料不达标。近年来,我国土木行业已然进入了快速发展的阶段,虽然各项的施工技术日益成熟,但是,由于一些工程项目中涉及了大体积混凝土结构施工,在实际的施工过程中,施工常常难以达到相应的标准。大体积混凝土结构施工时,混凝土材料是影响施工效果的关键,在施工技术应用规范的前提下,只有保障了材料的质量,方能够达到施工的标准与要求。事实上,很多工程企业在大体积混凝土结构施工时,所采用的结构材料不达标,砂石骨料的含水量指标等不合格,严重影响了施工质量;(4)技术规范不标准。大体积混凝土结构施工时,涉及的技术规范相对较多,虽然针对不同类型的土木工程建筑,行业都出台了相应的技术标准,但是,在实际的施工过程中,施工企业往往难以严格遵守相应的技术规范,常常存在技术不规范应用、不恰当的施工行为等现象。
2.土木工程大体积混凝土结构施工技术
        大体积混凝土结构由于其自身的特点,使得其施工难度较大,在实际的建设过程当中,只有从施工技术入手对其施工过程进行控制,才能有效避免其出现裂缝等病害。
2.1混凝土浆液的配制技术
        浆液是决定大体积混凝土结构施工质量的关键所在,必须要按照实际要求,对混凝土浆液进行科学的配制。通常情况下,混凝土浆液的配制主要包括以下几个方面的要求,首先,在骨料的选择方面,粗骨料应当选择质量优良、粒径合适的石子,细骨料选择中砂即可,粗细骨料的合理搭配,能在保证混凝土强度的前提下,减少水泥用量,从而使得混凝土自缩和水热化情况得到控制。其次在添加剂的使用方面,应当根据工程建设实际情况来决定,添加剂不应对混凝土质量造成影响,减水剂、缓凝剂等添加剂的合理应用,能使得混凝土浆液的整体稳定性得到增强[3]。再者,在水泥的选择方面,应当尽量选择水热化反应系数较低的产品,从而减小水热化反应带来的温差。

最后,材料应当由专门的试验部门进行配比试验,以确定最佳配合比例。
2.2混凝土生产过程控制
        大体积混凝土结构的施工通常采用连续浇筑的方式来进行,浇筑量也比较大,对混凝土的生产提出了较高的要求,因此在混凝土的生产环节,应当根据所需混凝土方量的要求,提前做好准备工作,确保混凝土的生产过程顺畅,避免因为机械故障等因素影响到混凝土的正常生产,使得混凝土浇筑施工的连续性得到保障。
2.3混凝土拌制及泵送技术
        土木工程大体积混凝土施工中,由于混凝土的需求量相对较大,因此,施工企业需结合工程现场的施工要求,配备相应数量与规格的搅拌机械,专业的操作人员需结合混凝土的性能要求,进行设备参数的调试,加水空转,保持搅拌机械内壁的湿润性,严格根据混凝土的配合比设计来进行原材料的投放。在混凝土的拌制过程中,需进行拌制时间的控制,当混凝土搅拌均匀、充分以后,方可将混凝土运输至现场。在运输过程中,要避免混凝土温度与水分的散失,做好混凝土的覆盖保护。在混凝土泵送之前,需进行坍落度、和易性的检查,如果混凝土的相关指标达不到土木工程的施工要求,要重新进行混凝土配制。混凝土泵送的过程中,需严格按照管道线路的前期设计来进行,并要确保运输管道不存在破损等情况。
2.4钢筋的绑扎技术
        对大体积混凝土结构而言,钢筋结构是其中的重要组成部分,通过合理的配筋能有效提升大体积混凝土结构的耐久性和实用性,同时钢筋结构还能有效对水热化反应产生的热量进行传导,有效避免大体积混凝土结构内部温度过高而出现裂缝的情况。钢筋结构应当遵循一定的配筋原则,主次搭配要合理,才能更好的散去混凝土内部的热量,同时减缓钢筋的有效距离,使得混凝土结构具备较高的强度。钢筋使用上下搭接的方式,其连接通常采用焊接的方式来进行,以确保钢筋之间连接稳固,使得大体积混凝土结构的收缩得到控制,减小裂缝出现的概率[4]。
2.5混凝土的浇筑与振捣技术
        在大体积混凝土结构的施工过程中,浇筑与振捣是至关重要的环节,直接关系到大体积混凝土结构的最终施工质量,必须予以重视。大体积混凝土结构的浇筑需要特别注意浇筑过程中温度的变化,对浇筑温度进行合理的控制,尽可能保持混凝土内外部温度的动态平衡。以减少温度而引起的裂缝。大体积混凝土结构浇筑通常采用分段、分层的方式来进行,浇筑过程应当保持连续,同时要对浇筑的速度、浇筑的高度进行控制,按照分区定点、循序渐进的原则进行浇筑,直至完成整个浇筑过程,确保混凝土的浇筑质量。为避免混凝土凝固后内部出现气泡等结构上的缺陷,在浇筑同时应当进行充分的振捣,以排除混凝土内部的空气,同时促使混凝土以扇形的方式进行流动,振捣过程需要注意避开钢筋和模板结构,以避免其发生位移,影响浇筑质量[5]。
2.6施工温度的控制
        大体积混凝土结构施工过程中,温度是造成裂缝的最主要原因,要实现结构质量的控制,有关施工人员需在实际的施工过程中,加强对施工温度的控制,主要是要对施工过程、养护阶段的温度加以科学控制。一般情况下,在施工过程中,施工单位在混凝土施工浇筑施工的过程中,需尽量选择在早上或者傍晚温度较低的情况下进行。在施工现场的砂石堆场,为避免温度过高或者过低对材料性能的影响,需设置遮阳棚或者湿麻袋覆盖的方式,在一些施工条件下,在混凝土拌合之前需用冷水进行碎石料的冲刷,以实现混凝土温度的控制。混凝土泵送的过程中,施工企业需在泵管中缠绕草袋,定时向草袋中喷洒冷水,降低混凝土温度。大体积混凝土模板中,需进行冷却水管与传感器的设置,当混凝土浇筑作业结束以后,施工人员需进行内部温度的测量,一旦内外部温差超过了特定值,要立即向冷却水管中注入冷水进行降温处理,实现对内外部温差的控制,降低温度裂缝的出现几率。在养护阶段,同样需要进行相应的保温保湿处理,避免表面热量散失所造成的干缩裂缝。
2.7混凝土的养护技术
        混凝土浇筑完成后的养护工作同样十分重要,因养护措施不到位而导致混凝土开裂的情况不在少数,特别是对大体积混凝土结构而言,只有进行科学有效的养护措施,才能确保其最终的浇筑质量。在浇筑完成后,养护人员应当注意温度的调控,外界温度过高时可以用洒水降温等方式进行一定的降温处理,外界温度过低的情况下则要进行覆盖进行保温处理,从而促使混凝土内外部温度达到一个相对平衡的状态,确保混凝土凝固质量符合相关要求。养护工作通常在浇筑完成十二小时后洒水覆盖,养护周期根据水泥类型决定,普通硅酸盐水泥配制而成的混凝土养护周期不应小于两周[6]。
结束语:
        综上所述,随着土木工程建设规模的不断扩大,大体积混凝土结构在其中的应用也越来越普遍,而对大体积混凝土结构施工而言,由于水热化反应和自缩现象的存在,使得其经常会出现裂缝等病害,这就需要相关人员从施工技术入手,在配制、生产、浇筑、养护等方面对施工过程进行控制,以促使大体积混凝土结构的施工质量得到保障,从而推动土木工程建筑的整体质量的提升。
参考文献:
[1]李江燕.大体积混凝土施工工程全过程监测方法[J].科学技术创新,2021(04):126-127.
[2]侯博文.大体积混凝土配合比设计及工程应用[J].中国住宅设施,2021(01):20-21.
[3]牛敏.大体积混凝土结构施工技术在土木工程建筑中的应用[J].品牌与标准化,2021(01):38-40.
[4]王超.土木建筑施工中大体积混凝土结构的运用[J].砖瓦,2021(01):160-161.
[5]舒开明,胡金华.建筑施工中大体积混凝土施工技术要点分析[J].居舍,2020(24):190-191.
[6]张庆华.土木工程建筑中大体积混凝土结构的施工技术探析[J].砖瓦,2020(11):159+161.
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