羅文升
【摘 要】在土木工程建設(shè)中,大體積混凝土結(jié)構(gòu)的施工技術(shù)十分重要,相關(guān)人員為了提升工程建設(shè)的質(zhì)量,不斷改善施工工藝,文章也圍繞該問題展開敘述,希望在很大程度上提升其質(zhì)量水平。
【關(guān)鍵詞】土木工程;大體積混凝土;技術(shù)
一、前言
大體積混凝土施工工程不同于普通建筑工程,對于施工人員、設(shè)備以及施工工藝等都存在很嚴(yán)格的要求,相關(guān)人員應(yīng)當(dāng)加強重視,不斷推動大體積混凝土施工的發(fā)展。
二、大體積混凝土的定義
大體積混凝土就是最小斷面尺寸大于一米的混凝土結(jié)構(gòu),由于其尺寸的特殊性,要求在施工過程中采取相應(yīng)措施減少甚至是消除由溫度差值帶來的不利影響,并對溫度應(yīng)力以及裂縫加以控制。其中溫度差值是澆筑過程中產(chǎn)生的水化熱受混凝土結(jié)構(gòu)體積較大的影響,聚集在大體積混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部不能散發(fā)出去所形成的,并由此產(chǎn)生一定的溫差應(yīng)力。目前大體積的混凝土廣泛應(yīng)用于高層建筑物的基礎(chǔ)性工程當(dāng)中,如筏板的基礎(chǔ)、樁基的厚大承臺等[1]。
三、大體積混凝土結(jié)構(gòu)的施工工藝
1.混凝土的拌制
由于大體積混凝土通常達上萬立方米,為了便于施工,應(yīng)集中拌制,在條件允許的情況下可考慮使用應(yīng)采用商品混凝土,為保證質(zhì)量,高溫天氣情況下應(yīng)對砂石等原料進行遮陽或降溫處理。進行混凝土攪拌應(yīng)采用裹砂法,此法的投料順序不同于過去的方法,即在將水、水泥以及砂攪拌均勻后,再拌入石子。采用此種攪拌工藝可有效防止泌水現(xiàn)象,因為該法減小了混凝土上下層之間的強度差,最大程度上阻止了水分匯集于石子與水泥砂漿的界面,使界面過渡層在硬化后的粘結(jié)性、緊密性增強,混凝土的強度也大大提高[2]。
2.混凝土的輸送
可臨時將攪拌站設(shè)在施工現(xiàn)場附近,便于混凝土的輸送。若采用混凝土泵輸送混凝土,可添加泵送劑潤滑管道,即在泵車輸送混凝土前先通入0.5個立方米的水泥砂漿(1:2)。泵車出料口不能直接對著墻柱、插筋,以免噴出的混凝土使插筋位移。泵車與專業(yè)操作人員應(yīng)1:1配比,操作員按前臺要求嚴(yán)格操作,使用振動器人員要做好絕緣措施,電箱要裝絕緣裝置[3]。
3.混凝土的澆筑
澆筑方法有塔式起重機澆筑法、混凝土泵澆筑法以及斜面分層澆筑法。為保證澆筑質(zhì)量,澆筑混凝土前應(yīng)對鋼筋模板進行清潔,取出附于其上的雜物。用于澆筑的混凝土應(yīng)符合如質(zhì)量要求,并保證其入模溫度在6-10℃。澆筑時應(yīng)嚴(yán)格按照步驟連續(xù)、緊湊的進行,通常情況下分層澆筑時間間隔要控制在初凝時間范圍內(nèi),攤鋪厚度根據(jù)澆筑方法確定,并在澆筑過程中及時清除表面泌水。振搗時要保證每點間距適宜,振搗要充分、及時,防止疏漏。振搗完成之后,采用二次抹壓對混凝土表面進行處理,即在澆筑后2小時內(nèi)進行初期表面處理,用刮尺先按標(biāo)刮平,并進行打磨,待混凝土收縮后,再予以二次抹壓搓平,然后鋪設(shè)覆蓋物,嚴(yán)禁踩踏[4]。
4.混凝土的養(yǎng)護
大體積混凝土澆筑結(jié)束后應(yīng)及時進行養(yǎng)護,一般情況下養(yǎng)護時間應(yīng)大于28 天,某些重要部位可適當(dāng)?shù)脑黾羽B(yǎng)護時間。在養(yǎng)護前期混凝土對水以及溫度的要求比較高,在澆筑完畢后5至16小時進行灑水養(yǎng)護,并在其表面覆蓋飽含水分的麻布袋,盡量避免接觸直射的陽光。同時定時進行溫度測量,保持室內(nèi)外溫差不大于25℃,做好相應(yīng)溫度控制準(zhǔn)備。再有,為達到一定的混凝土外觀質(zhì)量要求,應(yīng)在混凝土初凝與終凝之間進行二次振搗或表面抹壓密實,以此消除上表面泌水以及早期的表面裂縫,并對混凝土外露面的錯臺、掛簾、蜂窩以及混凝土表面殘留木塊、布條等應(yīng)及時處理,使其達到應(yīng)有的表面平整度。與此同時要安排專人進行混凝土養(yǎng)護,做好相關(guān)養(yǎng)護記錄,維護現(xiàn)場秩序[5]。
四、大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工中常見問題
1.泌水現(xiàn)象
泌水是由于澆筑過程是分層、分段進行的,在混凝土澆筑時產(chǎn)生了一定的施工時間間隔,導(dǎo)致各分層間出現(xiàn)泌水層,大大影響了混凝土層之的間粘性[6]。
2.溫差裂縫
混凝土內(nèi)部溫度隨著水泥水化的進行而逐漸升高,因為該過程釋放大量的水化熱。由于大體積混凝土斷面較為厚實,內(nèi)部和外表面的溫度系數(shù)不同,內(nèi)部熱量聚集而不易散發(fā)出去,混凝土的高溫內(nèi)部與低溫外表面間存在溫度差,形成溫度梯度,從而產(chǎn)生溫度應(yīng)力,當(dāng)這種溫度應(yīng)力大于混凝土抗拉強度時,就會產(chǎn)生裂縫,而溫差與溫差應(yīng)力成正比。
3.干縮裂縫
混凝土干燥硬化的過程中,伴隨著混凝土中游離水分的緩慢蒸發(fā),水分蒸發(fā)導(dǎo)致體積減小即混凝土收縮。此時收縮形變產(chǎn)生的收縮應(yīng)力大于混凝土的抗拉強度時,混凝土的內(nèi)外都會出現(xiàn)干縮裂縫,嚴(yán)重影響建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性與功能性。
五、大體積混凝土施工質(zhì)量的控制措施
1.完善大體積混凝土施工方案設(shè)計
土木建筑工程中大體積混凝土結(jié)構(gòu)的施工方案設(shè)計對于整個工程來說極為重要,關(guān)系著建設(shè)項目的整體質(zhì)量,在設(shè)計過程中除了要達到設(shè)計規(guī)范及生產(chǎn)工藝的要求外,還要充分考慮更為細節(jié)的東西。如選用適合的構(gòu)造鋼筋以在最大程度上抵抗溫度應(yīng)力帶來的影響從而控制溫度裂縫的產(chǎn)生;混凝土設(shè)計強度等級應(yīng)在C25至C40 范圍內(nèi);根據(jù)不同類型的地基考慮其他基層的設(shè)置,如位于巖石類地基上時,需將滑動層設(shè)置在混凝土墊層上;設(shè)計有關(guān)溫度場和應(yīng)變的實驗測試,便于指導(dǎo)實際操作;大體積混凝土外部應(yīng)該設(shè)置較少的附屬物,減小外束;大塊式基礎(chǔ)及其他筏式、箱體基礎(chǔ)不宜設(shè)置永久變形縫及豎向施工縫;設(shè)置水平施工縫以滿足大體積混凝土澆筑過程中控制溫度裂縫的要求。
2.加強混凝土材料的配置與管理
適當(dāng)?shù)脑线x擇與科學(xué)的原料配比有利于控制混凝土溫差效應(yīng),提高工程質(zhì)量。施工單位應(yīng)根據(jù)設(shè)計要求以及實際情況設(shè)計若干組合理的理論配合比,通過試配試驗確認(rèn)兩三個符合要求的理論配合比方案報送審查。報送的方案要附上現(xiàn)場試塊抗壓強度報告及其他必要材料。相關(guān)原材料要具有完整的生產(chǎn)資格證書、質(zhì)量認(rèn)證資料等,在選用材料時除了滿足質(zhì)量要求,也要充分的考慮其級別以及種類,如水泥宜采用礦渣水泥,骨料宜采用連續(xù)級配。所有材料都需要監(jiān)理工程師的審查、確認(rèn)以及批準(zhǔn)。
3.完善相關(guān)施工技術(shù)
在大體積混凝土施工過程中,要嚴(yán)格按照施工設(shè)計以及工藝流程進行,嚴(yán)把混凝土拌制、輸送、澆筑、養(yǎng)護的質(zhì)量關(guān),可以規(guī)避許多不必要的工程質(zhì)量問題。如澆筑環(huán)節(jié)若沒有把握好澆筑時間,即不能在混凝土初凝至完全凝固過程中澆筑完成,則可能造成嚴(yán)重的混凝土開裂問題。如果混凝土的強度標(biāo)準(zhǔn)差較大,即表明生產(chǎn)水平較低,外在表現(xiàn)為質(zhì)量不均勻,則在混凝土澆筑后極易產(chǎn)生收縮裂縫。此外保持一定的混凝土澆筑強度也能有效地防止混凝土裂縫,當(dāng)大體積混凝土結(jié)構(gòu)處于一定的溫度應(yīng)力下,抗拉強度低的混凝土結(jié)構(gòu)更易發(fā)生發(fā)生開裂,同時相鄰混凝土的溫度變形相互影響,當(dāng)較高抗拉強度部分的混凝土熱形變收縮時,會牽引相鄰的較低抗拉強度結(jié)構(gòu)的混凝土,造成其開裂。
六、結(jié)束語
文章將土木工程中大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工技術(shù)作為敘述的主要內(nèi)容,對大體積混凝土的定義、施工工藝、常見問題以及質(zhì)量控制策略進行詳細介紹,希望可以盡可能提升該類工程的質(zhì)量水平。
【參考文獻】
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