建筑工程中的大体积混凝土结构施工技术 李燕

发表时间:2021/8/6   来源:《基层建设》2021年第13期   作者:李燕
[导读] 摘要:新时期我国城乡建设规模不断扩大,大量新型房屋建筑工程投资建设,为城乡居民提供良好的物质基础。
        身份证号码:51162219860619XXXX  广东省珠海市  519000
        摘要:新时期我国城乡建设规模不断扩大,大量新型房屋建筑工程投资建设,为城乡居民提供良好的物质基础。大体积混凝土施工不断成为我国现代房屋建筑工程中的重要技术应用环节,混凝土施工质量优劣直接影响到建筑工程整体结构的正常使用寿命。因此,在现代房屋建筑工程大体积混凝土施工实施温度、振捣、养护等一系列技术措施控制手段,在复杂的环境中有效实现大体积混凝土质量控制。
        关键词:大体积混凝土;现代房屋建筑工程;施工技术;应用
        引言
        当前,我国建筑行业发展迅速,对于建筑质量也提出了新的要求。于大体积混凝土结构的质量与稳定有很大影响。所以,对此进行研究分析是很重要的。由于目前人们对于房屋建筑工程施工提出了高质量的要求,所以,精细的施工作业是很重要的一点,不仅是对于大体积混凝土施工的安全与稳定给予保证,也可以有效的提高大体积混凝土施工技术的水平,给建筑行业的发展带来新的生命力。随着科学、技术、近代文明的进步,高层建筑物、高耸结构及大型设备基础大量出现,大体积混凝土得到了普及。因此,学习大体积混凝土的构造技术要求,理解大体积混凝土温度变化引起的应力状态对结构的影响,掌握温度应力的变动规律是特别重要的。
        1大体积混凝土的基本概念与施工特点
        《大体积混凝土施工标准》中提及大体积混凝土的基本概念。对于大体积混凝土的概念,我们可以从结构体积特点和温度条件特点两方面加以考量。首先,结构体积特点,大体积混凝土是指混凝土实物的结构体积至少超过一米。其次,大体积混凝土中的胶凝材料,因水化热反应会产生内外部的温度差异,导致结构损伤型裂缝。根据《大体积混凝土施工标准》可知,大体积混凝土的施工特点主要包括如下几方面:①体积大,用量多。由于大体积混凝土的结构体积较大,所以施工过程中所使用的砂石材料的用量也相对较大,尤其是大型公共建筑,砂石材料的使用量达到成百上千吨,原材料损耗量与购置成本都较大。②施工难度大,技术要求高。与普通混凝土施工相比,大体积混凝土的施工难度更大,对施工工艺的标准要求也更高。若想保证整体施工质量,必须合理运用各类先进的施工工艺。③施工条件复杂。基于大体积混凝土的特殊性,在实际施工过程中往往需要在地下空间环境中进行浇筑,而地下空间环境的复杂程度远远超过地上环境,这也在一定程度上增大了施工难度。④容易产生裂缝,养护要求高。大体积混凝土最显著的特点就是因胶凝材料的水化反应而增大内部外结构温差,产生结构损害型裂缝。为此,大体积混凝土对后续养护工作也提出了一定的要求。只有合理应用施工工艺,加大养护投入力度,才能降低发生结构裂缝的概率,提高整体施工质量。
        2建筑工程中的大体积混凝土结构施工技术
        2.1大体积混凝土温度监测
        监测大体积混凝土的实际温度,不但能够明确不同混凝土部位的温度变化,还能够结合变化情况来对大体积混凝土的施工工艺及养护手段进行改良与优化,最大化地避免大体积混凝土内外温差过大而引发一系列的温度附加应力,降低混凝土体积稳定性。在进行大体积混凝土温度监测时,应当明确原材料初始温度、入模温度、浇筑时环境温度、拌合时环境温度这类节点,并测算浇筑完毕混凝土的实际水化热,准确掌握混凝土结构的温度场变化情况,对于保障大体积混凝土工程的实用性和耐久性至关重要。当前已经步入信息化时代,可以借助混凝土测温仪来保证温度监测的准确性,可自动记录数据,实时存储并发送至云平台,确保数据永不丢失,且拥有简而易懂的上位机软件,可显示实时采集数据并生成温度变化曲线。
        2.2大体积混凝土的配合比设计
        科学合理的混凝土配合比是确保大体积混凝土质量的关键。这包括对水泥用量、混合物、掺合料、外加剂和砂骨料的特定选择。

首先,从水泥投加量的决定开始适当减少水泥投加量的话,水热化会有效地减少,需要得到设计者的许可,根据抗压强度进行两个月的试配。一般情况下,水泥的用量由数十组试配决定。在这个过程中,根据选择的防裂缝措施和当前的设计条件,计算混凝土水化热的最大温差,并估计最大温度收缩应力。根据科学计算,如果在混凝土抗压强度的容许范围内,可以实行选择的防裂对策,在裂缝的情况下起到重要的预防作用。改善施工操作,调整混凝土的入模温度、提高抗压强度、降低混凝土内外温差、混凝土拌合物的性能,使最终保障应力不超过容许范围。第二,在减少水泥用量的原则下,掺加较多的1级粉煤灰掺合料来提高混凝土的可塑性。第三,平均粒径超过0.5mm,在通过0.315mm的沙子之间采用细度模数为2.5~3中砂,通过0.315mm筛孔的砂要高于15%,含泥量应高于3%,同时具有良好的级配。
        2.3大体积混凝土现场浇筑
        大体积混凝土施工时间段恰逢夏季,需要采取多种形式降温措施控制混凝土温度。在混凝土出机前的降温措施主要有:选择混凝土供应商前要求对方必须搭设砂石堆场的遮阳装置,对砂、石进料前温度进行合理降温,选择足够喷射水雾进行砂石降温手段。混凝土泵车运输到达现场后,要保证大体积混凝土泵送管道通畅,布料机正常运转、布料均匀程度对混凝土浇筑后产生是否易出现裂缝的质量问题产生直接影响,控制好布料机在指定浇筑区域均匀出料十分重要。利用预埋的测温芯片装置对混凝土入模前后温度进行对比监测,监测大体积混凝土内部温度不超过60℃,混凝土内部中心与表面温差、混凝土表面与外部环境的温差不超过25℃。针对地下室混凝土底板厚500mm,施工面积16576.43m2产生大量水化热情形,要有效控制大体积混凝土温度产生应力作用出现裂缝的情形,采取混凝土内部预埋冷却循环水管和铺盖棉毡进行后期养护联合降温的形式来控制温度产生的收缩应力。技术人员制定降温钢管预埋施工方案,采用钢筋作业、钢支架、钢管焊接安装穿插施工方式进行。大体积混凝土底板降温管选择DN40钢管,内部走向呈“几”字形分成多个回路,钢管通过角码焊接固定在内部钢筋支架上,内部回路钢管水路进出设置阀门,以便控制不同回路之间的降温速度。通过测温芯片反馈记录统计,进水口温度平均值为26.5℃,出水口温度平均值为30.5℃,混凝土内外温差值平均值为22.5℃,达到良好的降温效果。
        2.4养护
        养护是大体积混凝土浇筑完成后的最终环节,这也是左右混凝土质量的重要环节。在大体积混凝土浇筑作业完成后,要在表面覆盖材料,以达到保温效果。覆盖选用的材料以塑料膜和草垫为主。在电梯井位置,还需在外侧附着一层草袋,达到保温保湿的作用,以免水分大量蒸发生成收缩裂缝。保温养护过程中,禁止在表面洒水,以免温度过快下降产生裂缝问题。附着物搭接部位的宽度要控制在200毫米左右,利用砖头或木块压实,避免结构直接暴露在环境下。养护时间需结合大体积混凝土强度要求实行有效控制。在养护过程中,作业人员应做好温湿度检测工作,准确了解表面温度变化情况及特征,分析内外部温差变化,在发生异常后,立即加以处理。根据现场温度变化特征,对养护措施予以调整,增强养护效果。
        结语
        当前我国建筑工程行业得到飞速发展,离不开大量工程技术推广及创新应用,大体积混凝土施工作为现代房屋建筑工程重要技术应用之一,控制混凝土结构受到温度变化产生应力收缩裂缝是关键所在,需要从原材料、配合比、运输、泵送、浇筑、振捣、养护、控温等环节全过程严格控制,才能保证大体积混凝土施工质量,满足建筑结构的安全性、耐久性的要求,不断提升现代房屋建筑工程施工技术应用水平。
        参考文献:
        [1]张积贤.大体积混凝土施工技术在房屋建筑工程的应用探究[J].城市地理,2018,18:115.
        [2]袁阳平.试论土木建筑工程中大体积混凝土结构的施工技术[J].中华民居(下旬刊),2018,10:142-143.
        [3]席云峰.房屋建筑的大体积混凝土施工技术[J].中华建设,2018,02:132-133.
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