建筑工程中的大体积混凝土结构施工技术

发表时间:2021/4/23   来源:《建筑实践》2020年39卷35期   作者:傅衡
[导读] 建筑工程有着多种工程形式,尤其是随着社会建设和工程技术的不断发展
        傅 衡
        徐州瀚艺建筑设计有限公司 江苏省 221000
        【摘  要】:建筑工程有着多种工程形式,尤其是随着社会建设和工程技术的不断发展,大体积混凝土结构也越来越多。但大体积混凝土结构会受到截面较大、消耗水泥较多等原因,增加大体积混凝土结构的施工难度,裂缝等问题频发,严重影响到建筑工程的质量,所以必须加强对大体积混凝土结构施工技术的研究,提高施工技术水平,才能够更好的促进大体积混凝土结构施工技术的广泛应用和长远发展。本文将以实际建筑工程中的大体积混凝土结构施工技术作为案例,深度分析其中存在的问题和处理方法,期望能够为施工技术的提高提供更多参考。
        【关键词】:建筑工程;大体积混凝土结构;施工技术
        引言
        大体积混凝土结构就是指占据空间较大的混凝土结构,会受到水泥水化的较大影响,导致水化热温度的变化程度加剧,难以对工程质量进行严格把控。为了跟好的对大体积混凝土结构施工技术进行管理,就必须要掌握导致问题产生的原因,才能够进行针对性的处理,使大体积混凝土结构更加稳定。
         一、大体积混凝土结构施工中存在的问题
         自缩能力是对大体积混凝土结构质量造成较大影响的重要性能,与水泥净浆的种类有着直接的关系,比如铝酸盐水泥和早强水泥表现出的自缩能力更强,中热和低热水泥表现出的自缩能力更弱,而矿渣水泥在21天后表现出的自缩能力比普通水泥的自缩能力更高。其他影响还包括水泥的细度,较细的水泥能够在早期表现出较高的自缩能力。
         在某综合楼建筑工程中,两层地下室的结构采用52.80×16.70m大小和3.0m厚度的钢筋混凝土筏形基本底板,承台消耗的混凝土达到2645㎡。商住楼一层地下室的结构采用了1.80m厚度的底板,承台消耗的混凝土达到1201㎡。地下车库的结构采用了1.0m厚度的底板,承台消耗的混凝土达到853㎡,并设置了一条后浇带在底板中间部分。承台混凝土强度达到C30,抗渗级别达到S6,总计混凝土所需4699㎡。具体的施工设计方法如下:
         (1)想要确保相邻建筑的安全性,就需要先进行商住楼和车库的基础施工,然后再进行主楼的基础施工,既能够将承台施工控制在由浅入深的效果,又能够将商住楼和车库的基坑降水成本降到最低。
         (2)主楼承台的施工可以分为两层,每层控制在1.5m的厚度,商住楼承台要确保一次性浇筑完成,在承台中心水平区域进行Φ50冷却循环散热水管的设置,在延承台表面至上100m和离承台底300m处进行50垂直散热水管的设置,能够通过内散外蓄的形式,使大体积混凝土结构的温升值得到合理降低,但浇筑带的分段必要按照标准要求进行。针对冷缝现象,可以采用混凝土现办现用的方式,达到良好的防范效果。
         二、大体积混凝土结构施工技术的提高措施
        1、降低水泥水化热
        在混凝土后期,可以将水泥用量进行适当减少,当混凝土水泥用量达到10kg/m3的减少时,温度也会产生1℃的降低效果。在混凝土材料的选择方面,也需要加强对粒径大和级配良好的粗集料选择,适当进行粉煤灰、减水剂等材料的添加,在避免对钢筋布置产生影响的同时,还可以加入20%总量以下的石块。并将冷却水管预埋在混凝土内部,通过冷却水的循环使热量进一步降低。
         2、降低混凝土入模温度
        在温度较高的夏季施工时,要对砂石做好防晒的处理,可以采用喷洒水雾或冷气等方法。进行搅拌混凝土时,需要采用温度较低的冷水。还需要加强模内的通风,使内部散热的速率得到保障。缓型减水剂的应用也能够起到降温的作用,更好的避免水化热聚集。进行浇筑时要做好分层分块,加强对施工缝和后浇带的处理,使约束要求降低,避免水化热的过度聚集。大体积混凝土基础可以在岩石地基或混凝土垫层之间进行滑动层的设置,包括沥青或铺卷材等,降低嵌固作用的影响。
         3、提高混凝土的极限拉伸强度
        对粗集料的选择能力要加强,既要保证优良的品级,也要对砂石中的泥比重做好控制,适当的膨胀剂加入更有利于振捣的密实度。

在早期养护时,可以进行二次投料,更能够达到理想的养护效果。对大体积混凝土结构形状进行科学分析,能够更好的掌握可能出现裂缝的区域,适当增加钢筋配置,可以促进应力的收缩。
         4、确保充分的混凝土振捣
  混凝土振捣情况与塑性坍塌和均质性关联较大,如果振捣不够充分,将会导致密实度和强度不足,增加塑性坍塌的风险。如果振捣超出一定界限,还会在混凝土外表造成大量浮浆,均质性的影响较为严重。所以需要对混凝土外表的浮浆和气泡情况做好查验,控制振捣的充实程度。振捣棒的使用也必须做到快插慢拔,将插入点大小保持一致,并将振捣棒的工作半径控制在1.5倍范围内,通常要达到5cm以上的插入深度和15-30s的时长。
         5、严控地下室顶部混凝土的浇筑
        (1)浇筑的人力和物力安排要做到合理,首先是确保正常施工的人力支持,其次是确保搅拌机的使用规范,才能够在混凝土搅拌完成后,利用最少的时间和运输次数运输至浇筑现场。
         (2)制定能够切实执行的工艺流程,比如根据泵送混凝土的相关情况,进行分段定点、一个坡度、薄层浇筑、循序渐进和一次到顶的流程规范,确保泵送环节能够形成高效率的配合,避免对输送管道的拆洗和加长等工序,提高泵送的效率。大体积泵送混凝土外层的水泥浆厚度较大,需要在完成浇筑后进行多次滚压,通过对密实度的增加避免裂隙问题的产生。
         (3)当温度较高时,要将混凝土的入模温度控制在30℃以下。必须避免模板和混凝土的阳光直射影响,混凝土入模前的模板温度、钢筋温度和附近气温也都要控制在40℃以下。可以将浇筑时间安排在傍晚,避免早上进行,能够避免气温逐渐升高对混凝凝土内部温升的影响。
         (4)分层浇筑能够有效避免厚度和坍塌过大对混凝土均质性的减弱影响,但上层混凝土浇筑必须在下层混凝土凝固之前结束,否则两层混凝土之间的内部约束力会过高,导致混凝土的紧密性受到减弱影响。在进行变截面的浇筑时,为了避免塑性坍塌的裂隙,需要先进行较深区域的浇筑,经过1-2h的暂停后,再进行较浅区域的浇筑。
        6、其他细部加工
        (1)外墙和边柱的配筋比例变化会导致收缩差的变化,必须要确保1-1.5mΦ10×200和20cm深入深度的钢筋在相连处的安装,才能够有效避免应力聚集过大的现象,进而避免纵向裂隙的产生。
         (2)采用双向Φ25伸入基础梁一、二排主筋中间部分的底板配筋设计,并在柱边1m范围之内进行Φ8×200双向钢筋网片的铺设,能够使底板和柱节点部分的板面混凝土保护层厚度得到更大的加强,有效降低了裂隙产生的可能性。
         7、完善混凝土储热的养护工序
        在完成混凝土浇筑和振捣施工之后,需要在覆盖的塑料薄膜上再进行两层麻袋的覆盖,并按照实际的温度和湿度情况,进行定时的洒水养护,控制适当的蒸发速度,使内外部差保持在合理的范围之内。但温度过低时,还需要进行适当的保温处理,比如加盖麻袋或其他保温材料。当混凝土整体温度达与外层温度的平衡状态后,才能够进行模板的拆除。通过采用循环水降温的方式,能够将内外部温差控制在10℃以下,达到更加理想的降温效果,有效避免裂隙的产生。        
         结语
        建筑工程中的大体积混凝土结构应用逐渐增多,包括大型建筑基础、自来水清水池、沉淀池和桥梁等,具有着更高的施工难度和复杂程度,更需要加强对大体积混凝土施工技术的了解,并通过不断的学习和实践,使大体积混凝土施工技术更加完善。所以本文以实际的大体积混凝土结构施工为基础,对具体的施工环节进行充分探讨,提出若干提高技术水平的措施建议,期望能够起到提高施工质量和效率的效果。
        参考文献
        【1】王沁霞. 土木建筑工程中大体积混凝土结构施工技术[J]. 门窗, 2019, No.176(20):118-118.
        【2】王嘉颐, 王世峰. 土木建筑工程中的大体积混凝土结构施工技术分析[J]. 工业C, 2016(9):00183-00183.
        【3】秦习. 土木建筑工程中大体积混凝土结构施工技术[J]. 建筑发展, 2020, 4(2):37-38.
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