楊小宇
【摘 要】介紹了大體積混凝土結(jié)構(gòu)及施工特點(diǎn), 從混凝土材料的選擇、混凝土的攪拌和澆筑、施工工序控制等方面, 對大體積混凝土施工技術(shù)進(jìn)行了闡述, 旨在為類似工程提供參考
【關(guān)鍵詞】土木工程;大體積混凝土;施工技術(shù)
一、大體積混凝土施工概述
大體積混凝土結(jié)構(gòu)指的是實(shí)際體積超過1 m的混凝土結(jié)構(gòu), 這種混凝土結(jié)構(gòu)的最大特點(diǎn)就是容易受到外界溫度因素的影響出現(xiàn)裂縫, 并且由于其體積大的優(yōu)勢, 經(jīng)常被應(yīng)用在高層建筑工程、水利工程、電力系統(tǒng)工程等規(guī)模較大的建筑工程中。大體積混凝土結(jié)構(gòu)盡管規(guī)模較大, 但是其表面系數(shù)卻極小, 致使其內(nèi)部溫度和外部溫度的差異較大, 如果內(nèi)外部的溫差超過混凝土的承受范圍, 將會引發(fā)表面裂縫等問題, 致使混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)安全性問題, 因此, 施工單位需要加強(qiáng)對大體積混凝土施工技術(shù)的研究, 為混凝土結(jié)構(gòu)質(zhì)量和土木的安全運(yùn)行奠定技術(shù)基礎(chǔ)[1]。
二、大體積混凝土施工特點(diǎn)
(一)大體積混凝土施工要求較多
大體積混凝土施工要求多主要表現(xiàn)在以下兩個方面:第一, 混凝土施工的整體要求較高, 由于大體積混凝土結(jié)構(gòu)經(jīng)常被應(yīng)用在高層土木中, 因此, 在施工過程中涉及到了搭建箱形基礎(chǔ)和筏板基礎(chǔ)等工程, 這就要求施工團(tuán)隊(duì)在實(shí)際施工中不能在頂部預(yù)留接縫, 并且要確?;炷翝仓倪B貫程度;第二, 對于高層建筑而言, 大體積混凝土結(jié)構(gòu)一般埋藏在地底, 主要發(fā)揮的是支撐建筑結(jié)構(gòu)的作用, 此時, 受外界溫度和其他因素影響較小, 但是對結(jié)構(gòu)滲透性的要求較高, 因此, 施工單位在考慮大體積混凝土結(jié)構(gòu)的水化熱問題的同時, 還要考慮其防水性能, 由此可見, 大體積混凝土施工要求之多。
(二)大體積混凝土施工工藝技術(shù)含量較高
在實(shí)際土木工程中, 大體積混凝土結(jié)構(gòu)的應(yīng)用較多, 其應(yīng)用位置和功能的不同, 導(dǎo)致其有不同的施工技術(shù)和建造方式, 為此, 施工單位需要掌握多種大體積混凝土施工技術(shù)和建造流程, 在最大限度上滿足混凝土施工的技術(shù)要求。另外, 各國在大體積混凝土施工方面的技術(shù)指標(biāo)和技術(shù)要求也有所差別, 我國的行業(yè)規(guī)定要求混凝土結(jié)構(gòu)的內(nèi)外溫差要控制在25℃之內(nèi), 強(qiáng)度要控制在C20~C40之間, 施工工藝及其流程需要符合建設(shè)規(guī)定, 必要時要通過結(jié)構(gòu)鋼筋來控制裂縫現(xiàn)象[2]。
三、大體積混凝土施工技術(shù)
(一)混凝土材料的選擇技術(shù)
1.水和水泥材料的選擇。大體積混凝土結(jié)構(gòu)應(yīng)用的配置材料一般包括水泥、水、砂石、骨料、粉煤灰等, 其中水和水泥是最為關(guān)鍵的兩種材料?;炷僚渲眠^程中需要大量的水資源, 因此, 施工單位要確?;炷劣盟臐崈粜?, 保證用水沒有遭到污染且其中不含有過多雜質(zhì), 并且還要考慮其中的砂石含量和水的主要成分。對于水泥的選擇, 施工單位要更加慎重, 因?yàn)榇篌w積混凝土結(jié)構(gòu)容易出現(xiàn)的溫差便是由水泥的水化熱引起的, 首選的水泥要具有較低的水化熱性能, 通常情況下施工單位可以選擇熱硅酸鹽水泥和礦渣水泥, 另外還要考慮水泥的細(xì)度, 細(xì)度較低的水泥能夠更好的降低水化熱反應(yīng)的效率。本文對混凝土結(jié)構(gòu)表面積和水化熱程度之間的關(guān)系進(jìn)行了研究和實(shí)驗(yàn), 實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示, 當(dāng)混凝土結(jié)構(gòu)的體積增加100 cm/g時, 1 d混凝土結(jié)構(gòu)的水化熱反應(yīng)效率會增加17 J/g左右。
2.骨料的選擇技術(shù)。骨料也是大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工工程中較為重要的一種原材料, 施工單位需要選擇巖石彈性較小、清潔程度較高、級配效果較好、質(zhì)量符合建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)的骨料。按照骨料的應(yīng)用性能可以將骨料劃分為粗骨料和細(xì)骨料兩種, 如果混凝土配置過程中應(yīng)用的粗骨料, 施工單位應(yīng)當(dāng)選擇粒徑較大可以適當(dāng)減少混凝土的表面積, 降低混凝土結(jié)構(gòu)的水化熱效率, 進(jìn)而減少混凝土結(jié)構(gòu)的裂縫數(shù)量。如果混凝土配置過程中應(yīng)用的是細(xì)骨料, 與粗骨料的選擇原理基本上是一樣的, 但不同的是需要選擇中砂, 這種粗骨料在級配方面占有較多優(yōu)勢, 并且可以高效避免裂縫問題, 同時選擇砂石的粒徑不宜過大。
3.粉煤灰的選擇技術(shù)。在水泥中填入一定量的粉煤灰可以提高混凝土配置材料的粘聚程度, 還能適當(dāng)降低混凝土結(jié)構(gòu)中的水灰比例, 進(jìn)而提高混凝土結(jié)構(gòu)的流動性, 除此之外, 粉煤灰的添加還可以減少混凝土材料的單位涌水量, 進(jìn)而提高混凝土的可泵性能。在配置水泥中添加粉煤灰可以在確?;炷两Y(jié)構(gòu)質(zhì)量的前提下減少水泥用量, 從而減少水泥特征導(dǎo)致的水化熱現(xiàn)象。
(二)混凝土的攪拌和澆筑技術(shù)
1.混凝土攪拌技術(shù)。大體積混凝土材料攪拌對溫度、相關(guān)工藝、時間的要求較高, 并且其攪拌時間比普通混凝土結(jié)構(gòu)材料要長, 在其特殊性的影響下, 混凝土攪拌工藝和規(guī)定也有特殊要求。結(jié)合實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和施工經(jīng)驗(yàn)而言, 大體積混凝土的攪拌時間大概為30 min, 具體的攪拌時間需要結(jié)合混凝土結(jié)構(gòu)的應(yīng)用位置和性能要求而定, 攪拌過程中的材料投放和剩余材料存放等工作, 需要由專門的技術(shù)人員來完成, 以此來確保攪拌操作的合理性和規(guī)范性。
2.澆筑溫度控制技術(shù)。澆筑是大體積混凝土施工中比較重要的一個環(huán)節(jié), 在溫度和濕度方面具有較為嚴(yán)格的要求。在溫度控制方面, 如果混凝土澆筑的溫度過高, 會導(dǎo)致結(jié)構(gòu)裂縫數(shù)量的增多, 因此, 在夏季施工時需要通過噴霧等方式對混凝土配置原材料中的砂石進(jìn)行降溫處理, 如果此時混凝土原材料的溫度仍然不能達(dá)到相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn), 可以用冰水適量代替配置過程中的水資源, 進(jìn)而實(shí)現(xiàn)降溫的目的, 避免出現(xiàn)混凝土結(jié)構(gòu)溫度過高的現(xiàn)象。
(三)施工工序控制技術(shù)
大體積混凝土施工工序主要可以分為澆筑、振搗、泌水、表面處理四項(xiàng)環(huán)節(jié)。首先, 施工人員需要結(jié)合混凝土結(jié)構(gòu)的自然流淌程度, 通過斜坡分層、推移連續(xù)層、一次到頂?shù)确绞絹硗瓿苫炷翝仓僮?。在?shí)際的澆筑過程中, 施工人員需要確保混凝土結(jié)構(gòu)在澆筑前都能被上層的混凝土材料覆蓋住, 并且要保證上下層澆筑相隔的時間不超過各自混凝土初凝的時間, 以此來減少混凝土裂縫的數(shù)量。其次, 施工人員需要將混凝土的振搗工作分為三部分來進(jìn)行, 第一次是在混凝土結(jié)構(gòu)的邊角, 第二次是在混凝土坡的中間位置, 第三次是在混凝土結(jié)構(gòu)的頂部, 每次振搗工作需要兩臺振搗機(jī)的配合, 并確保混凝土振搗面積的全面性。另外, 在混凝土振搗過程中還可以應(yīng)用振搗棒, 具體操作方式是將振搗棒插入混凝土結(jié)構(gòu)的50 mm處, 并將振搗棒之間的間距控制在40 cm左右, 以混凝土結(jié)構(gòu)表面泛漿為標(biāo)準(zhǔn)。最后, 需要對混凝土結(jié)構(gòu)泌水處理, 泌水處理主要處理的是混凝土澆筑和振搗過程中遺留下來的浮漿, 這一施工環(huán)節(jié)可以有效降低混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)表面裂縫的幾率, 由于大體積混凝土結(jié)構(gòu)表面產(chǎn)生的泥漿較厚, 所以在澆筑工作完成6 h左右, 需要對混凝土表面進(jìn)行一次刮平處理, 并用模板進(jìn)行復(fù)壓操作, 確保混凝土表面的牢固程度。
四、結(jié)語
大體積混凝土施工技術(shù)對于土木工程而言, 具有比較重要的意義和作用, 因此, 施工單位需要結(jié)合建筑工程的實(shí)際要求和施工的外界因素, 制定相應(yīng)的混凝土施工方案, 并在施工過程中應(yīng)用先進(jìn)適宜的施工技術(shù), 為大體積混凝土結(jié)構(gòu)的質(zhì)量提供基礎(chǔ)保障。
【參考文獻(xiàn)】
[1]徐潔.土木工程中大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工技術(shù)探微[J].四川水泥,2016(10):248.
[2]李晴,吳林兵.關(guān)于土木工程中大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工技術(shù)的研究思考[J].江西建材,2016(03):96.