覃政服
河池市宜州新区管理委员会 广西 河池 546300
摘要:土木工程建筑数量的增多、规模的扩大使得人们对结构性能和功能提出了越来越高的标准,但因为这种类型的建筑多味道大体积混凝土结构,施工难度大、技术要点多,为避免大体积混凝土结构施工中出现裂缝等各类的施工问题,工程企业应针对这些施工问题的出现原因,对大体积混凝土结构施工的各个细节加以管理,加强结构优化。基于此,本文重点分析了关于土木工程建筑大体积混凝土结构施工中的技术要点内容,对同类型施工存在一定的借鉴价值。
关键词:土木工程建筑;大体积混凝土结构;施工技术要点
近年来,我国建筑行业的发展迅猛,各类土木工程项目的日渐增多使得关于这类型的施工工艺和技术也越发成熟,尤其是大体积混凝土结构虽然得到了广泛的使用,施工技术也愈发进步,但大体积混凝土结构施工的复杂性同样加剧了整体的施工难题,大体积建筑结构施工时的质量问题频繁出现,无法保障混凝土结构的耐久性和稳定性。不同类型、规模的土木工程项目实施中,对于大体积混凝土结构施工的要求也有所不同,工程企业应严格遵守大体积混凝土结构施工各个环节的细节把控,全面提升结构施工水平。
1.大体积混凝土结构的基本含义及主要特点
1.1基本含义
与常规的混凝土结构相比,大体积混凝土结构的厚度较大,一般都超过了1m,本质来看,大体积混凝土施工是将水泥、沙子、石子等各种施工材料经由科学的配合比加以搅拌而进行的混凝土浇筑施工过程。因为大体积混凝土的结构规模庞大,导致在施工过程中结构中的热量无法在特定的时间段内排出,再加上外部温度的过快下降导致结构内外部的温差偏大,给结构裂缝的形成提供了更多的可能性。因此,现阶段的土木工程建筑项目施工中,工程企业应重视大体积混凝土结构施工。
1.2主要特点
土木工程建筑施工作业中,大体积混凝土结构施工是最为基础的施工环节,施工作业的开展具有以下几个方面的特点:(1)大体积混凝土材料具有脆性,这一材料特性使得在施工作业中的大体积混凝土结构拉伸强度、张力变形都无达达到相应的施工标准,结构内部温度远远高于外部,极易出现温度变形的问题;(2)更高的施工规范,大体积混凝土结构施工作业进行时的一切施工作业都应该严格按照相应的施工规范来开展,通过规范化施工作业来提升整体的结构施工水平[1];(3)对配合比设计和养护管理的要求较高,大体积混凝土结构性能和质量在一定程度上与配合比设计、养护施工有着紧密的关系,工程企业在施工作业进行时,应通过科学的配合比试验来确定最佳的配合比,并在浇筑施工作业结束以后开展为期一段时间的养护。
2.土木工程建筑大体积混凝土结构中出现的问题类型与基本原因
2.1溢水问题
对土木工程大体积混凝土结构施工作业而言,溢水问题出现的频次较高,根据大量的土木工程实践经验,可能是由以下因素所造成的:对于大体积混凝土结构施工作业而言,多采用的是分层或者分段浇筑的方式,特殊的浇筑工艺下,在不同层面的浇筑作业实施中,往往存在着一定的时间间隔,而这一时间结构就是引发溢水问题的直接原因,当出现了这一情况以后,大体积混凝土结构的质量安全风险加大。
2.2裂缝问题
对任何的混凝土结构施工作业而言,裂缝都是出现频次最高的质量问题,尤其是对大体积混凝土施工作业而言,因为结构规模庞大,使得裂缝的出现几率非常高,一般情况下,大体积混凝土结构中的裂缝一般是由以下因素所造成的:(1)水泥水热化。对大体积混凝土结构施工作业而言,水泥是混合料中不可或缺的材料,但因为水泥的用量大、性质特殊,在结构施工过程中常常会由于水泥的水热化出现一定的裂缝,因为水泥水热化反应会释放出大量的热量,如果这些热量在混凝土结构中被排出,将会导致混凝土内外部的温差过大,而过大的温差将会加剧混凝土裂缝的形成。大体积混凝土结构断面厚度较大,但其表面系数却非常小,在混凝土结构中的水热水化热散热空间不够[2]。(2)混凝土自缩。对于大体积混凝土结构施工而言,水泥硬化的过程中往往需要保障水分达到相应的标准,如果在现场施工作业开展时,水泥和水的配合比设计存在问题,一旦水泥中的水分蒸发量超过了水泥本身的自缩值,混凝土结构自缩的现象将难以避免,也就同样产生了混凝土自缩所引起的结构裂缝。(3)约束力因素。大体积混凝土结构浇筑作业中,因为为大体积浇筑作业,为保障结构完整性,一般采用的是厚重的整体浇筑物施工,正是因为这一施工特征,导致地基对大体积混凝土结构存在着较大的约束力,而此外部约束力同样会造成一定的混凝土裂缝。
3.土木工程大体积混凝土结构的施工技术要点
3.1合理选用水泥
水泥是混凝土混合料中的关键性材料,市场上的水泥材料种类繁多,不同的土木工程项目施工中,因为对混凝土结构施工的不同要求,所选择的水泥也存在着一定的区别。因此,土木工程大体积混凝土结构施工中,应注意水泥材料的选择,结合市场上的水泥性能、质量和价格,选择最符合混凝土结构要求的水泥。因为水泥存在着严重的水热化反应,而此反应将会对混凝土结构产生一定的影响,正常条件下,大体积混凝土浇筑的初期阶段可能会伴随着一定的水泥开裂问题,而此现象的出现是由混凝土内部温度的极端变化所引起的。
因此,如果在大体积混凝土结构施工中为有效避免这方面的施工问题,工程企业在现场的施工作业开展中,应以大体积混凝土结构施工标准作为前期,选择恰当的水泥类型,并对混凝土配合比加以科学设计,在混合料中添加一定量的外加剂来减少水泥用量,将混凝土中的水泥和水的用量都控制在合理的范围内,通过水泥型号、用量等的控制来避免混凝土的收缩变形[3]。比如,以市场上的普通硅酸盐水泥为例,这种水泥在早期配置上存在一定的强度值,水热化反应非常大,不利于混凝土性能的改善;矿渣水泥的热度虽然相对较小,但是在使用时却会出现一定的渗水和干缩问题。因此,水泥选择时,应综合对比各方面性能,全面对水泥的水化热反应加以控制。
3.2混凝土配比的控制
大体积混凝土结构施工中为了有效进行裂缝的控制,首先应进行水化热的控制,注意水泥材料性能对比和用量控制,将水热化反应控制到最小,水泥选择时尽量选用水化热偏低的水泥材料,比如,可以选用矿渣水泥、硅酸盐水泥、大坝水泥等来取代普通水泥。比如,以某土木工程建筑的大体积混凝土结构施工为例,在此工程项目中所选择的是525#的矿渣硅酸盐水泥,该种类型的水泥使用中,水化热保持在42.5℃~52.5℃之间,这一温度条件与该土木工程所处区域现场的气温差值相对小,正是因为这种水化热温度条件,使得在大体积混凝土结构施工过程中的内外部温差控制都相对简单,也就可以使得结构裂缝有所减少[4]。混凝土配合比影响的是混凝土的各方面性能和结构施工质量,工程企业使得施工作业进行中,应加强对配合比设计的控制,配合比设计实际上就是为了对混凝土混合料中的各种材料用量加以科学控制,为获得最佳的配合比,工程企业一般应通过多次的配比试验来确定,在混凝土结构强度达到标准的前提下,选用水泥用量最低的配合比,以通过配合比和水泥控制来使得大体积混凝土中的水化热和毛细孔得以减少,进而来提升混凝土的各方面性能。此外,混凝土配合比设计中的外加剂添加在一定程度上也可以起到混凝土性能优化的作用,在条件允许的情况下可以在混凝土混合料中添加一定量的粉煤灰,该粉煤灰的控制量最好保持在10%~30%的范围内,用粉煤灰来替代部分水泥的作用。此土木工程建设中,因为工程现场环境的特殊性,在大体积混凝土混合料中使用了附近火电厂的粉煤灰,添加量为55kg/m3,这种情况下的施工作业进行中,可以将水化热的温度降低4℃左右。通常情况下,在大体积混凝土施工作业中,可选择的减水剂一般为减水剂、膨胀剂和缓凝剂,无论选用的是哪种类型的外加剂,在施工作业进行中都可以起到减小水热化反应的作用,施工企业在大体积混凝土结构施工过程中,应根据结构施工标准来选择与施工要求相一致的外加剂。
3.3施工温度的控制
大体积混凝土结构性能在很大程度上会受到温度条件的影响,在施工作业进行中,工程人员应根据结构施工要求,做好相应的温度控制,将一些环节的温度控制在合理的范围内。从大体积混凝土施工的总体来看,施工温度的控制应从施工环节和养护环节着手,在施工过程中,大体积混凝土施工中的温度控制重点要进行施工时间的把控,严禁在早晚温差较大的时间段内开展对应的施工作业。如果大体积混凝土施工作业是在高温条件下开展的,施工人员应对骨料采取相应的降温处理,将大体积混凝土材料放在遮阳棚中,必要的情况下利用低温水搅拌的方式[5]。在混凝土泵送阶段,如果要将混凝土温度控制在合理的范围内,应在泵管中缠绕草袋,并持续一段时间的喷冷水作业。一些土木工程大体积混凝土施工作业中,需在混凝土结构中进行冷却水管的埋设,通过在该水管中通冷水的方式来降温,实现水化热温差的科学控制。在混凝土的养护阶段,应根据混凝土内外部的温度差值,采取对应的养护策略。
3.4混凝土浇筑
正式的浇筑作业开始之前,应结合指示杆的标示来准确确定大体积混凝土厚度,混凝土泵送作业中,应在每个区域内都配备足够的泵机。现场施工人员在开展浇筑作业时,应严格按照相应的浇筑标准来实施,以通过规范化的施工作业来提升浇筑质量。对大多数的土木工程大体积混凝土浇筑作业而言,一般都采用的是分层浇筑法,只有在这一浇筑方法下的混凝土水化热才能够充分散发,浇筑时的自由落体高度应尽量保持2m以内。浇筑过程应采取相应的措施将浇筑范围内的温度控制在合理的标准内,必要情况下开展分段浇筑。总之,混凝土浇筑作业应始终遵循分区定点、坡度浇筑、循序渐进的浇筑要求,结合混凝土结构的特点,在混凝土浇筑层进行振捣点的设置,通过规范化的振捣来提升混凝土的总体承载力。
3.5混凝土养护
当大体积混凝土结构的全部浇筑作业结束以后,就要立即对混凝土结构加以养护管理,在混凝土表面覆盖塑料薄膜来保温和保湿。在刚刚浇筑完成的混凝土结构中,水化速率异常快,为了使得土木工程大体积混凝土结构目标的实现,施工人员在面层的薄膜覆盖好以后就应该立即进入相应的保温处理环节,以通过这一养护过程来减少混凝土裂缝的出现[6]。梁柱节点作为混凝土结构中的重点部位,这些细节处的保温处理要遵循相应的规范。
结束语:
大体积混凝土结构施工是土木工程建筑的施工难点,因为施工流程多、技术标准高,再加上混凝土的特殊特性,使得在大体积混凝土结构施工中,必须要严格遵守各个环节的技术要点,提高施工的规范化,促进大体积混凝土结构目标的全面实现,保障工程质量与安全。
参考文献:
[1]许超.研究土木工程建筑中大体积混凝土结构的施工技术要点[J].建材与装饰,2020,606(09):20-21.
[2]魏英豪.土木工程建筑中大体积混凝土结构的施工技术要点探析[J].科学与财富,2020,000(006):69.
[3]徐建月.土木工程建筑中大体积混凝土结构的施工技术要点探析[J].住宅与房地产,2019,550(27):171.
[4]孙中厚.土木工程建筑中大体积混凝土结构的施工技术要点探析[J].建材发展导向,2019,017(009):305.
[5]王鹭.土木工程建筑中大体积混凝土结构的施工技术要点探析[J].幸福生活指南,2018,000(038):1.
[6]李明忠,王翠丽.浅析土木工程建筑中大体积混凝土结构的施工技术[J].门窗,2017,000(009):105.