土木工程建筑中大体积混凝土结构的施工技术探析

徐琳

　　【摘要】由于大体积混凝土结构具有较大优势，在高层建筑施工中，得到了广泛使用。为确保高层建筑的稳定性，混凝土基座需要具有较强的承载力，这样才能有效承担高层建筑的重量。在实际施工的过程中，大体积混凝土结构容易受到外部环境的影响，而出现裂痕。虽然每次出现的裂痕都不大，如果不采取有效的措施加以解决，经过长时间的使用，一定会给大体积混凝土结构的稳定性带来极大的影响，从而使整个高层建筑具有较大的安全隐患，因此，确保大体积结构不出现裂痕，最大程度的发挥出该结构的优势，是当前大体积混凝土结构施工中亟待解决的技术问题。
　　【关键词】土木工程;大体积混凝土;施工技术
　　1、大体积混凝土结构特点及其施工要点
　　混凝土结构类型多样，大体积混凝土结构是其中的一种。从该结构的名称上可以看出，该结构的特点在于体积比较大，正是因为该混凝土结构体积较大，所以温度、水汽等难以有效穿透该结构的内部空间。当混凝土结构内部温度过高，出现水汽蒸发现象，但是由于水汽无法快速穿透混凝土结构而蒸发到空气中，导致混凝土内部始终都处于较高的温度中。如果这时外部环境气温过低，那么该混凝土结构就会处于比较大的温差中，这会对混凝土结构产生较为严重的破坏，导致裂痕的出现。在施工过程中，需要工作人员严格按照操作要求与标准进行规范施工。另外，对该结构的维护保养工作也需要采取有效的措施，花费更多的精力，只要做到以上两点，可以很好的避免由于温差造成的结构裂痕。在进行大体积混凝土结构浇筑时，需要确保该结构的完整性，避免该结构局部出现细小的缝隙，而导致后期出现较大的裂痕，该结构保养维护的关键点在于确保内外温度的一致性。为达到以上两点要求，大体积混凝土结构不能分次进行，需要一次性完成，这样才能有效减少各种因素对该结构的影响，确保大体积混凝土结构的质量。因此，完成这一环节，需要施工人员具有较高的技术水平与各个环节的协同配合。
　　2、大体积混凝土工程施工过程中存在的问题
　　2.1设计方案或施工操作不当
　　在施工过程中由于结构特殊而容易造成应力集中的位置，例如转角部位或者截面突变的位置，常会存在设计缺陷，或者在对外约束形式处理不恰当，针对这些问题，相关设计人员在这些特殊的位置在设计方案的过程中应投入更多注意力。另一问题则为由于混凝土的配比设计不合理，常会导致混凝土的收缩变形效果与预想方案中的形状差异较大，或者抗拉强度较低的问题。而在施工过程中，由于施工养护技术不成熟，对检测养护方面重视力度不足等问题往往也会造成大体积混凝土产生裂缝。
　　2.2水泥中水分蒸发化热的影响
　　根据混凝土冷凝的物理原理和混凝土化学成分原理，凝固过程中的水化过程由于其产生大量的水化热，该部分水化热量是混凝土的内部温度不断变化并且呈上升趋势的主要原因。并且由于大体积混凝土的体积较大，热量难以透过厚厚的混凝土层而散发，则会导致建筑结构中心温度高，而表面温度较低的状况。根据力学和热学的相关原理，若温度差为内高外低的状况则会导致混凝土表面产生拉应力，内部产生压应力，最终导致大体积混凝土的形状与预设方案有所出入，并且容易在混凝土表面产生裂缝。
　　2.3混凝土收缩变形产生影响
　　混凝土的硬化过程常常会伴随着一定的体积收缩，而这一收缩过程则会使其内部产生一定的收缩应力。根据物理力学定理可知，当混凝土结构的抗拉强度小于收缩应力时，则会使混凝土结构中产生收缩裂缝。根据相关经验以及知识原理，大体积混凝土结构主要存在五种收缩变形问题，即凝缩变形、干燥收缩变形、冷收缩变形、自身收缩变形与碳化收缩变形。
　　3、大体积混凝土施工技术操作要点
　　3.1严格控制混凝土配制比例
　　确定混凝土配合比是大体积混凝土浇筑施工中的关键环节。在混凝土配制过程中，相关人员要严格控制水泥和水的使用量，在满足工程设计强度要求的基础上，抑制水化热反应，改善混凝土的和易性。为进一步加强混凝土配制效果，优选矿渣水泥，并添加适量的粉煤灰，一方面，优化大体积混凝土配合比，另一方面，减轻混凝土泵送压力。总之，优化大体积混凝土配合比设计，可以减少水泥损耗量，增大表层混凝土强度，进而降低混凝土结构发生裂缝的概率，改进大体积混凝土浇筑施工质量，维护整体土木工程质量安全。
　　3.2编制完整的大体积混凝土浇筑施工方案
　第一，控制摊铺厚度。在土木工程大体积混凝土浇筑施工中，通常采用分层浇筑或连续浇筑。为了降低混凝土结构产生裂缝的概率，需要严格控制混凝土摊铺厚度，以确保混凝土摊铺厚度满足土木工程施工的要求。如果采用泵送方式运输混凝土，混凝土的摊铺厚度应控制在600 mm以内；如果采用其他方式运输混凝土，混凝土的摊铺厚度应控制在400毫米以内。

第二、混凝土搅拌和外加剂管理。在大体积混凝土浇筑施工过程中，通过添加外加剂，解决了水泥用量少的问题。其中，比较常见的添加剂是粉煤灰。为了优化混凝土的性能，相关人员必须严格控制混凝土的连续搅拌时间。一般情况下，添加添加剂后，保持搅拌30分钟为宜。此外，还应加强投料量的准确性，以充分满足大体积混凝土浇筑的施工要求。指定有经验的人员负责在混凝土搅拌过程中投放粉煤灰和外加剂，以加强操作的规范性，避免因人工操作失误而影响混凝土的性能。

第三、混凝土浇筑施工。在大体积混凝土浇筑施工过程中，第一层混凝土浇筑完成后，根据混凝土凝固状态确定第二层混凝土浇筑施工时间。但第二层混凝土应在第一层混凝土初凝前浇筑，以加强整个浇筑作业的连续性，降低混凝土结构出现裂缝的概率。无论采用分层浇注法还是连续浇注法，都必须严格控制每一浇注层的间隔时间。通常各浇注层的间隔时间由实验确定。

第四、水平施工缝处理。分层浇筑是大体积混凝土浇筑施工的关键环节。客观来说，分层浇筑很难控制，一旦处理不到位，施工质量会直接降低。大体积混凝土分层浇筑过程中，应及时清理弱混凝土表面的浮浆、石子和大颗粒。密切观察粗骨料的状态，确保粗骨料始终处于均匀状态。利用高压水枪清洗混凝土表面，为混凝土浇筑施工提供了有利条件。同时，确保混凝土表面无明显积水，并始终保持湿润。在混凝土浇筑过程中，如果采用非泵送方式运输混凝土，需要选择合适的灌浆方法，并结合土建工程的结构特点，严格遵守浇筑标准和规范。按照从短边向长边延伸的顺序，浇注效果进一步加强。

第五，大体积混凝土养护。大体积混凝土结构的养护水平直接决定了土木工程的整体施工质量。一般来说，大体积混凝土结构的维修通常采用保温法和保湿法。保温法通过控制大体积混凝土结构的表面温度来调节温度梯度。因此，混凝土结构内外温差引起的拉应力小于混凝土结构本身的抗拉强度，防止混凝土结构产生裂缝。

　　结语：
　　综上所述，做好大型混凝土施工工程中的相关准备工作、监督工作，能够有效起到保障作用，并且有利于降低工程成本，使效益达到最大化。
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