土木建筑工程中大体积砼结构施工技术研究

发表时间:2021/8/6   来源:《建筑实践》2021年第10期   作者: 孔永乐
[导读] 分析了建筑施工过程中大体积混凝土的施工,探讨了大体积混凝土结构施工过程中遇到的主要问题——裂缝问题。

        孔永乐
        山东易方达建设项目管理有限公司

        摘要:分析了建筑施工过程中大体积混凝土的施工,探讨了大体积混凝土结构施工过程中遇到的主要问题——裂缝问题。本文分析了问题产生的主要原因及施工技术,希望能为建筑工程中大体积混凝土施工提供一些帮助。
        关键词:土木工程施工;大体积混凝土结构;破解问题;施工技术
        混凝土是我们日常生活和施工过程中不可缺少的建筑材料,根据《大体积混凝土施工标准》(GB50496-2018)的规定,我们可以清楚地知道,大体积混凝土是指最小面积超过1m或最小截面几何尺寸超过1m的大体积混凝土。结构大,需要解决温差和控制裂缝的混凝土构件。裂缝会影响结构的使用,缩短建筑物的使用寿命。
        1施工过程中容易遇到的问题
        在施工过程中,不能避免大体积混凝土结构的施工,如大型设备和高层建筑的基础施工。大体积混凝土一开始数量很大,但实际上,厚结构也是其材料的一个明显特征。如地下现浇钢筋混凝土结构比较常见,现场施工条件比较复杂,施工工艺要求比较高,混凝土表面系数相对较小产生的热量不能完全释放到结构内部的外部,相对集中的情况使得混凝土内部温度上升较快,容易导致结构的温度变形。大体积混凝土对结构构件的尺寸有一定的限制,如果尺寸过大,构件会受到约束,约束会引起温度应力,因此,平面尺寸的增加会导致约束和温度应力的增加。混凝土内外温差大,如果温度调节措施不到位,混凝土的抗拉极限不能超过温度应力,构件就会产生有害裂缝,影响结构构件的整体安全性能。因此,从根本上对结构进行分析,确保施工质量和顺利进行具有重要意义。
        一般根据深度不同,大体积混凝土有三种裂缝[2],这三种裂缝造成的破坏程度也不同,表面裂缝一般是混凝土表面水分蒸发过快或硬化时内外温差过大造成的,表面裂缝不规则,不连续,危害较小,处理相对简单。相对来说,很难处理深裂缝。深深的裂缝挡住了结构的一小部分,但不是全部。这样有一定的危害,但危害达不到渗透的差距。当表面裂纹发展为深裂纹,结构的整个截面进一步被切断,形成贯穿裂纹,严重破坏结构的整体稳定性。损伤也是三条裂缝中最严重的。但在一定程度上,裂缝不会对结构安全产生绝对影响,不同环境下允许值也不同。裂缝会在一定程度上影响混凝土的防水性能,裂缝前期的轻微渗水现象会随着时间的推移而消失。一般情况下,允许范围内的裂缝宽度一般对结构强度没有影响,但会影响结构的耐久性,因此分析、处理和控制裂缝产生的原因非常重要。
        2裂缝的原因
        2.1水泥砂浆的影响
        水泥与水相互作用时,水泥硬化时会放出大量热量,称为水化热。混凝土内部的热量主要来自水化热。现场施工前,要求水泥和水混合,由于结构过大,结构中积聚的热量不易消散,内部温度上升。
        浇筑后三到五天,混凝土内部的深层温度预计会达到最高。温差与温度应力成正比,当混凝土结构内外温差很大时,温度应力随之而来。当混凝土抗拉强度的允许值不能超过混凝土的温度应力时,温度变形也会增大,产生温度裂缝[3]。因此,在大体积混凝土结构中使用高水化热水泥是极不合理的。
        2.2约束的影响
        当基础和构件一起浇筑时,混凝土的初始体积会随着温度的升高而增大,这是由于热胀冷缩的固有特性,混凝土的膨胀会受到下部构件的约束,温度的不断升高会导致构件的膨胀,而基础会约束构件的膨胀,这就是混凝土的约束力。在混凝土的压应力阶段,不会因为抗压能力强而破坏,当温度达到最高值时,混凝土的体积变化开始减小,弹性率开始下降。混凝土的压应力很小,应力很松散,两者之间的联系不再牢固,当温度下降时,由于混凝土的抗拉强度无法抵抗拉伸,会产生竖向裂缝,当施工过程中出现一些变化因素时,很难保证建筑结构的浇筑质量。混凝土较重,结构容易下沉,会影响混凝土结构,裂缝不利于施工任务的顺利进行,应尽快控制。


        2.3环境温度变化的影响
        混凝土结构构件的表面温度会受到室外环境温度变化的影响,从而影响混凝土内部的温度。因此,环境温度的变化会对混凝土裂缝问题产生很大的影响。温度越高,水化速度越快,水泥与水混合时,水化速度随温度而变化。当外界环境温度下降时,尤其是突然下降时,混凝土内外温差会突然增大。因此,为了防止构件出现裂缝,应控制混凝土内外温差[4]。
        2.4混凝土收缩变形的影响
        混凝土搅拌所用的水只有%参与了水化反应,剩余的水基本蒸发掉了[5]。混凝土体积收缩较小的主要原因是混凝土中残留的水分被蒸发掉了。干燥收缩和自收缩合称为总收缩,不受约束影响。如果有约束,当混凝土的抗拉强度不能抵抗这种应力时,就会出现裂缝。
        施工过程中能否采用合适的技术,工程安排是否细致可靠,是影响施工质量的重要原因。如果施工技术条件不符合当地地质条件的要求,不按照相应的规范进行,构件的施工质量会受到很大影响,结构不容易稳定,容易开裂。
        3施工中的实际应用
        影响施工质量的因素很多。提高混凝土抗裂性的一个重要途径是优化混凝土原材料的配合比。骨料选择中选择粗骨料时,应注意连续级配,以砂为细骨料。根据施工现场的实际施工情况,适当调整各种外加剂的配合比,并进行反复试验,找出合适的外加剂[6]。要求工人通过试验获得对施工过程的有效监督和管理,现场施工人员严格按照配合比进行准备,提高大体积混凝土结构的稳定性。此外,根据经济原理,通过合理添加钢筋可以保证强度,从而保证结构构件薄弱部位的稳定性和安全性,从而提高整个结构的抗裂功能。为了保证工程质量,可以适当降低单位混凝土用量,同时也可以限制混凝土用水量,进一步增强现场施工效果。
        为了保证施工质量,有必要制定一个切实可行的施工方案。浇筑前,操作人员应严格检查钢筋和重要预埋件,以提高方案的可行性和合理性,进一步促进混凝土浇筑的顺利进行。在具体施工阶段,采用的施工工艺应结合工程规范,规范施工操作。结合浇筑现场情况,试验人员应密切关注混凝土和易性和坍落度的变化。振捣混凝土时,应控制振捣强度和速度,做到垂直快速插入,缓慢拔出[7]。防止混凝土裂缝。浇注过程中,少量浮浆上浮是正常现象,说明砂岩下沉。如果混凝土表面出现浮浆,应立即中断振捣混凝土的施工。工作人员通常使用插入法。插入式振动器的插入深度大多控制在30cm左右,插入式振动器的插入端与下层之间的距离控制在60cm左右。混凝土振捣应全程监控,避免漏振或过振。当混凝土凝固时,会有一层混凝土附着在上面,以防止裂缝。
        为了避免裂缝,混凝土的强度必须在养护过程中得到提高。提高混凝土强度和避免裂缝的主要方法是在施工过程中控制温度。主要采用人工控温的方法,防止混凝土内外温差过大。有两种方法:一种是冷却水管。当混凝土厚度较大,内外温差较大时,应提前在结构内部布置冷却管,并预留管径,便于冷水循环使用;该方法能有效促进混凝土的冷热交换,降低混凝土内外温差。当然,在冷却过程中,要严格控制冷却管内的水流和温度。需要注意的是,冷却管出水不能影响施工的正常运行。第二,保持水分。为了给混凝土结构提供一个潮湿的环境,可以用塑料薄膜或沙子覆盖混凝土表面,这样可以减缓混凝土表面的散热。此时,强度处于发展阶段的混凝土可以防止表面干燥和收缩开裂。浇筑后,应在半天内浇水覆盖,以改善结构的硬化状况,减少收缩裂缝的概率,提高稳定性。
        施工技术对保证施工质量尤为重要。因此,施工时应选择合适的施工工艺,严格按照工艺流程和规范要求进行材料准备和相关操作。
        4结束语
随着城市的快速发展,我国建筑业也不断进步,大体积混凝土在高层建筑中的应用也发展迅速。要充分利用专业知识和技术,促进建设项目更好地完成。勇于探索,勇于创新,相信在不久的将来,一定会取得显著的成绩。
参考文献:
[1]刘瀚.大体积混凝土施工的温度监测及裂缝控制措施探讨[J].科技创新与应用,2015(21):246.
[2]《大体积混凝土施工标准》GB50496-2018
[3]侯林宇,梁翃瑞,许杰.新型装配整体式混凝土结构施工技术[J].砖瓦,2020(10):56-57.
[4]李鼎文.空间大悬挑型钢混合肌理饰面清水混凝土结构综合施工技术[J].砖瓦,2020(11):167-170.
[5]张海星.关于土木工程建筑中混凝土结构的施工技术分析[J].砖瓦,2020(05):175+177.
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