大體積混凝土結(jié)構(gòu)在土木工程的應(yīng)用

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【內(nèi)容摘要】隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，城市化進(jìn)程在不斷加快，土地資源日趨緊張，部分地區(qū)高層建筑物發(fā)展速度不斷加快。建筑物體積與厚度的不斷提升，對(duì)建筑基礎(chǔ)荷載承受能力提出了更多更高的要求，所以在當(dāng)前土木工程建設(shè)過(guò)程中需要積極應(yīng)用大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工技術(shù)，此項(xiàng)技術(shù)的有效應(yīng)用對(duì)工程建設(shè)成果具有較大影響，相關(guān)部門(mén)需要強(qiáng)化提高認(rèn)識(shí)，控制施工質(zhì)量問(wèn)題，對(duì)施工技術(shù)應(yīng)用進(jìn)行探索。

【關(guān)鍵詞】大體積混凝土;結(jié)構(gòu)施工技術(shù);土木工程

近些年我國(guó)建筑行業(yè)整體發(fā)展速度較快，在土木建筑施工過(guò)程中大體積混凝土技術(shù)應(yīng)用范圍在逐步擴(kuò)大。大體積混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)自身復(fù)雜性較高，裂縫問(wèn)題是此項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行處理的關(guān)鍵。正常情況下，裂縫問(wèn)題大多都是由于水泥水化熱導(dǎo)致基本溫度應(yīng)力發(fā)生改變導(dǎo)致，應(yīng)用大體積混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)的重點(diǎn)就是全面解決混凝土存在的自縮性問(wèn)題。

一、大體積混凝土裂縫產(chǎn)生的主要原因概述

在土木工程施工過(guò)程中，大體積混凝土實(shí)際澆筑溫度會(huì)隨著外界環(huán)境溫度變化而進(jìn)行變化。當(dāng)外部環(huán)境溫度不斷升高時(shí)，混凝土內(nèi)外基本溫差會(huì)不斷降低，產(chǎn)生溫度應(yīng)力。溫度應(yīng)力會(huì)受到溫差的影響而產(chǎn)生相應(yīng)變化，致使裂縫會(huì)隨著溫度應(yīng)力變化而不斷變化，所以溫度差是導(dǎo)致溫度應(yīng)力和混凝土裂縫產(chǎn)生的主要原因。土木工程建筑施工中所應(yīng)用的混凝土是由多種材料進(jìn)行組合的人造性石材，在混凝土配置過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)，目前大多數(shù)大體積混凝土結(jié)構(gòu)物斷面較厚，水泥水化過(guò)程中產(chǎn)生的部分熱量會(huì)進(jìn)行集聚，不容易進(jìn)行散失，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)物基本溫度值不斷升高，致使溫差開(kāi)始增大，這樣會(huì)直接導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不同程度裂痕。所以在正常情況下，混凝土澆筑之后的3～5天時(shí)間內(nèi)，結(jié)構(gòu)物溫度會(huì)不斷升高，水泥水化熱對(duì)混凝土裂縫會(huì)產(chǎn)生影響。［1］在新配置的水泥中，有將近80%的水分會(huì)隨著水泥硬化而逐步蒸發(fā)，當(dāng)實(shí)際蒸發(fā)水分過(guò)大，比自縮值更高時(shí)，會(huì)導(dǎo)致混凝土自縮。所以自縮值是誘發(fā)混凝土產(chǎn)生自縮的主要原因?；炷两Y(jié)構(gòu)物在產(chǎn)生變形過(guò)程中會(huì)受到相應(yīng)約束力對(duì)變形進(jìn)行抑制，約束條件主要有內(nèi)外部約束，溫度差的變化會(huì)導(dǎo)致內(nèi)部約束力產(chǎn)生，外部約束力會(huì)導(dǎo)致混凝土產(chǎn)生不同程度裂痕。外部約束是基層對(duì)混凝土產(chǎn)生的約束、樁體對(duì)混凝土的約束等，內(nèi)部約束是混凝土內(nèi)部和表面之間的約束等。［2］

二、目前土木工程大體積混凝土施工中存在的各項(xiàng)問(wèn)題分析

當(dāng)前部分土木工程施工過(guò)程中所應(yīng)用的各類建筑結(jié)構(gòu)材料存在質(zhì)量不合格問(wèn)題，不能適應(yīng)工程建設(shè)施工基本要求，為了能夠有效提升工程建筑質(zhì)量，在施工過(guò)程中應(yīng)用的混凝土材料需要滿足基本設(shè)計(jì)要求。在施工階段選取的石骨料需要具備標(biāo)準(zhǔn)的含水量，并且定期對(duì)含水量進(jìn)行檢測(cè)，這樣能夠確保施工強(qiáng)度滿足施工要求。此外，當(dāng)前部分土木工程施工技術(shù)規(guī)范不標(biāo)準(zhǔn)，比如在混凝土基本配比過(guò)程中，有的材料能夠符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)固定，但是有的材料需要結(jié)合施工現(xiàn)場(chǎng)各項(xiàng)要求，確保試驗(yàn)數(shù)據(jù)能夠與施工要求配合比相符合，這樣在施工過(guò)程中能夠確?；炷翉?qiáng)度滿足相關(guān)施工要求。［3］

三、現(xiàn)階段大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工技術(shù)在土木工程建筑中的應(yīng)用探析

本文以某房地產(chǎn)項(xiàng)目工程建設(shè)為例，此項(xiàng)工程共17層，地上建筑為15層，地下2層，建筑樓層實(shí)際面積是65000m2，建筑施工中應(yīng)用現(xiàn)澆框剪結(jié)構(gòu)，在建筑外墻、底板以及頂板位置應(yīng)用防水二級(jí)混凝土，其中樓板實(shí)際底厚為1400mm，所以屬于大體積混凝土。(一)合理選用水泥。在大體積混凝土施工過(guò)程中合理選用水泥具有重要作用，水泥不同類型與品牌在內(nèi)部組織中存在一定差異，所以致使水泥基本性能也各不相同。在正常情況下，在大體積混凝土澆筑初期階段會(huì)出現(xiàn)水泥開(kāi)裂問(wèn)題，主要是因?yàn)榛炷羶?nèi)部溫度開(kāi)始產(chǎn)生相應(yīng)變化。所以當(dāng)前需要合理選用大體積混凝土的水泥材料，對(duì)其配合比進(jìn)行有效控制，并且添加相應(yīng)外加劑，對(duì)水泥與水的用量進(jìn)行調(diào)控，這樣能夠有效控制因?yàn)樗療岫鴮?dǎo)致水泥產(chǎn)生收縮變形問(wèn)題。比如普通硅酸鹽水泥在早期配置過(guò)程中具有一定強(qiáng)度值，但是水化熱反應(yīng)加大。與普通水泥相比，礦渣水泥熱度較低，但是會(huì)產(chǎn)生不同程度滲水以及干縮問(wèn)題。火山泥后期收縮性較大，在施工中進(jìn)行應(yīng)用需要消耗較高成本。所以綜合各類水泥性能可以應(yīng)用粉煤灰水泥，再添加適量膨脹劑，對(duì)水灰量和水灰比進(jìn)行控制，全面控制水化熱現(xiàn)象，避免出現(xiàn)裂縫問(wèn)題。［4］(二)混凝土澆筑與搗注控制。施工技術(shù)人員需要對(duì)工程建設(shè)具體情況進(jìn)行分析，選取整體澆筑與分段澆筑方式。在實(shí)際澆筑施工過(guò)程中，需要確定坡度原則以及分區(qū)定點(diǎn)，再對(duì)混凝土泵的基本坡度進(jìn)行分析，設(shè)立相應(yīng)的振搗點(diǎn)。在混凝土卸點(diǎn)設(shè)置第一道，確保上部澆筑振實(shí)問(wèn)題能夠有效控制。在混凝土坡腳設(shè)置第二道，這樣能夠確保混凝土下部密實(shí)度得到有效保障。在實(shí)際澆筑過(guò)程中，需要根據(jù)相應(yīng)部位對(duì)設(shè)計(jì)標(biāo)高要求進(jìn)行分析，將連續(xù)建筑方式應(yīng)用在坡面澆筑施工過(guò)程中。完成混凝土分段澆筑之后，要在初凝階段應(yīng)用擠壓以及二次振搗施工，排除表面中含有的大量水分，避免出現(xiàn)裂縫問(wèn)題，使得大體積混凝土施工具有良好的防水性能。在正常情況下，施工技術(shù)人員可以選取夜間對(duì)混凝土進(jìn)行澆筑，這樣能夠使得新舊混凝土之間的溫度差得到有效調(diào)控。［5］(三)調(diào)整鋼筋位置以及減少混凝土約束力。當(dāng)前需要結(jié)合大體積混凝土施工方案基本要求對(duì)鋼筋基本配置方案進(jìn)行有效調(diào)整，這樣能夠確保大體積混凝土溫度有效傳遞。在正常配置設(shè)計(jì)情況下，需要將鋼筋布設(shè)在沒(méi)有柱板帶和有柱板帶的區(qū)域。因?yàn)槟壳按篌w積混凝土基本厚度需要控制在1m左右。為了確保散熱速率更快，在溫度分布筋布設(shè)過(guò)程中，在上下搭接過(guò)程中可以選取搭接焊的方式。通過(guò)此類分布模式，能夠使得鋼筋直徑以及鋼筋之間的間距值有效調(diào)控，控制熱量，避免出現(xiàn)裂縫問(wèn)題。在約束力減少過(guò)程中，可以應(yīng)用相應(yīng)的保溫法，例如覆蓋法以及蓄水法等，此類方法從長(zhǎng)期應(yīng)用實(shí)踐中可知，能夠在控制混凝土內(nèi)部溫度基礎(chǔ)上，使得混凝土內(nèi)外溫差有效控制。還能對(duì)外部約束力進(jìn)行控制，主要是地基對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)約束力不斷降低。(四)大體積混凝土有效養(yǎng)護(hù)。在大體積混凝土施工過(guò)程中采取相應(yīng)的養(yǎng)護(hù)措施具有重要作用，通過(guò)完善的養(yǎng)護(hù)措施能夠使得混凝土溫濕度符合施工要求。相關(guān)施工技術(shù)人員需要對(duì)已澆筑混凝土內(nèi)外溫差進(jìn)行控制，使得混凝土能夠保持更好的強(qiáng)度，這樣能對(duì)裂縫問(wèn)題進(jìn)行有效控制。在大體積混凝土基本養(yǎng)護(hù)過(guò)程中，在做好保溫保濕操作的基礎(chǔ)上，還需要使得混凝土溫度降低速度保持在穩(wěn)定水平。在冬季大體積混凝土養(yǎng)護(hù)中，需要用布料或是麻袋等進(jìn)行上層。在夏季施工中，需要通過(guò)流水保護(hù)以及蓄水保護(hù)措施。

四、結(jié)語(yǔ)

綜合上述，隨著當(dāng)前土木工程建筑中大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工技術(shù)應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大，在施工中相關(guān)技術(shù)人員需要對(duì)施工裂縫問(wèn)題等進(jìn)行控制。在實(shí)際施工過(guò)程中需要結(jié)合具體施工情況，對(duì)施工技術(shù)方案進(jìn)行分析，控制重點(diǎn)施工環(huán)節(jié)質(zhì)量，做好混凝土基本養(yǎng)護(hù)操作，提高混凝土結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量，限制施工裂縫等常見(jiàn)問(wèn)題的發(fā)生。

【參考文獻(xiàn)】

［1］喬亮．大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工技術(shù)在土木工程建筑中的應(yīng)用探析［J］．科技風(fēng)，2014，19:167

［2］張海華．大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工技術(shù)在土木工程建筑中的應(yīng)用探析［J］．門(mén)窗，2015，10:77～78

［3］張民亮．大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工技術(shù)在土木工程建筑中的應(yīng)用探析［J］．建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì)，2016，12:156

［4］許毅．大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工技術(shù)在土木工程建筑中的應(yīng)用探析［J］．裝飾裝修天地，2018，3:309

［5］盧捷．淺談大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工技術(shù)在土木工程建筑中的應(yīng)用［J］．中國(guó)房地產(chǎn)業(yè)，2017，32:147

作者:劉慶玉 單位:中核第四研究設(shè)計(jì)工程有限公司