土木工程中大体积混凝土结构浅析

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摘要：随着建筑行业的蓬勃发展，土木工程施工技术越来越完善。与此同时，人们对混凝土性能的标准要求也随之提高。混凝土结构性能直接决定了整体土木工程的质量安全。针对此，本文论述了大体积混凝土的基本概念，简要介绍了大体积混凝土结构施工技术应用要点与注意事项，旨在为业内人士提供参考意见。

关键词：土木工程；大体积混凝土；结构施工技术

随着市场经济的繁荣发展，土木工程数量及规模不断扩张。且对土木工程施工质量的标准要求也随之提高。大体积混凝土结构在土木工程施工中的应用越来越普遍，而且大体积混凝土结构施工技术水平也越来越高。在土木工程施工中，大体积混凝土结构及其施工技术的应用，能够充分保障工程质量安全，维护公众的生命财产安全。

1大体积混凝土的基本概念

当前，大体积混凝土结构逐步成为土木工程的重要组成部分。根据现行的《大体积混凝土结构施工标准规范》可知，凡是实体结构尺寸超过1米，或极有可能因混凝土中胶凝材料水化反应产生收缩裂缝的混凝土，均为大体积混凝土。

2大体积混凝土施工技术操作要点

2.1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。2.2编制完整的大体积混凝土浇筑施工方案。第一，摊铺厚度控制。在土木工程大体积混凝土浇筑施工中，多采取分层浇筑或连续浇筑的方式。为降低混凝土结构出现裂缝的概率，有必要严格控制混凝土摊铺厚度，确保混凝土摊铺厚度满足建筑工程施工要求。如果采用泵送的方式输送混凝土，应将混凝土摊铺厚度控制在600毫米以内；如果采用其他方式输送混凝土，要将混凝土摊铺厚度控制在400毫米以内。第二，混凝土搅拌及添加剂管理。在大体积混凝土浇筑施工过程中，多通过添加外加剂的方式来解决单方水泥用量少的问题。其中，较为常见的外加剂就是粉煤灰。为优化混凝土性能，相关人员必须严格控制混凝土持续搅拌时间。一般情况下，在添加外加剂后，持续搅拌时间以30分钟为宜。再者，加强投料用量的精确性，全面满足大体积混凝土浇筑施工需求。指定实践经验丰富的人员负责在混凝土拌制过程中投放粉煤灰和外加剂，从而加强操作的标准规范性，避免因人工操作失误而影响混凝土性能。第三，混凝土浇筑施工。在大体积混凝土浇筑施工过程中，待第一层混凝土浇筑完毕后，根据混凝土凝固状态决定第二层混凝土浇筑施工时间。但是要在第一层混凝土初凝前进行第二层混凝土的浇筑，以加强整体浇筑作业的连续性，降低发生混凝土结构裂缝的概率。无论是采取分层浇筑方式，还是连续浇筑方式，都必须严格控制各浇筑层的间隔时间。通常，多通过试验的方式确定各浇筑层的间隔时间。第四，水平施工缝处理。分层浇筑是大体积混凝土浇筑施工中的关键环节。客观地说，分层浇筑的操控难度较大，一旦处理不到位，会直接降低施工质量。在大体积混凝土分层浇筑过程中，应及时清理软弱混凝土表层的浮浆、石子和大粒径颗粒物。密切观察粗骨料的状态，确保粗骨料始终保持均匀状态。使用高压水枪对混凝土表面实施清理，为混凝土浇筑施工提供有利条件。同时，确保混凝土表面无明显积水，且始终保持湿润状态。在混凝土浇筑过程中，如果采用非泵送方式运输混凝土，则需选择适宜的接浆方式，且结合建筑工程结构特点，严格遵守标准规范进行浇筑。按照由短边向长边延伸的次序完成浇筑，进一步加强浇筑效果。第五，大体积混凝土养护。大体积混凝土结构养护水平直接决定了整体土木工程施工质量。一般来说，对于大体积混凝土结构的养护多采用保温法和保湿法。保温法是通过控制大体积混凝土结构表面的温度来调节温度梯度的。由此，使混凝土结构因内外部温度差异引发的拉应力小于混凝土结构自身的抗拉强度，防止混凝土结构出现裂缝。保湿法（图2）的核心原理是，为大体积混凝土结构提供相对潮湿的环境，避免因表面脱水而产生干缩裂缝。大体积混凝土浇筑完毕12小时内进行覆盖浇水，以降低混凝土结构发生干缩裂缝的概率，改善混凝土结构的硬化条件，加强混凝土结构的稳定性。

3大体积混凝土施工注意事项

土木工程中大体积混凝土施工注意事项集中体现在如下几方面：优化土木工程设计，增强混凝土结构抗拉能力，降低发生结构裂缝的概率；选用适宜的施工材料，抑制水化热反应，优化混凝土性能；加大施工流程控制力度，保证施工质量；配置冷却管对混凝土结构进行降温和养护。3.1优化土木工程设计。在编制土木工程施工方案时，需全面了解施工场区的地理环境和气候环境。根据气候条件变化规律，调整混凝土配制比例。在混凝土结构极易出现温度裂缝的部位配置钢筋，适当增大配筋密度，与温度差异形成的拉应力相抗衡，降低发生温度裂缝的概率。此外，通过设置后浇带与伸缩缝的方式对大体积混凝土予以划分。同时，结合大体积混凝土结构的实际情况，扩大水化热散热范围，缩小混凝土结构内外部温度差，减小因温度差形成的拉应力，分散因水化热反应形成的热量，降低发生温度裂缝的概率。再者，利用二次浇筑的方式对大体积混凝土展开设计和施工，配置钢筋网，增强混凝土结构的抗拉能力。3.2选用适宜的施工材料。混凝土水化热反应会增大内外部温差，致使温度拉应力超过混凝土结构抗拉强度，出现大体积混凝土温度裂缝。为此，在实际施工过程中，应优选水化热反应系数低的混凝土材料，严格控制水泥使用量，添加适量的粉煤灰作为外加剂。在选择混凝土的粗骨料时，优选级配良好、强度高、粒径大的材料，且严格控制含泥量和有害物质含量，规避混凝土干缩裂缝问题。针对细骨料的选择，需严格按照泵送要求，选择细砂和中砂，减少水泥使用量。此外，增强同龄期混凝土结构的抗拉能力，加入适量的外加剂，改善混凝土和易性，从而降低水灰比，优化混凝土性能。3.3加大施工流程控制力度。在混凝土浇筑过程中，试验人员要结合浇筑现场概况，密切关注混凝土和易性和塌落度变化情况。使用专业仪器设备，如实记录相关参数信息，并将参数信息上报至搅拌站，以便相关人员采取合理的处置措施。施工企业要加强对混凝土捣鼓人员的技能培训，提高混凝土捣鼓人员的专业技能水平。定期开展培训考核活动，在其专业技能水平满足标准要求的情况下正式上岗。针对进入工作岗位的员工，进一步明确工作范围和职责权限，促进各岗位的协调配合。对于一些需要专职人员捣鼓的部位，可指定实践经验丰富的施工技术人员进入现场加以指导。通常，混凝土捣鼓人员多采用插入法施工。插入振捣设备的插入深度多控制在30厘米左右，将插入振捣设备插入端与下层之间的间隔距离控制在60厘米左右。施工技术人员还要全面观察整个混凝土振捣流程，尽可能的避免漏振或过度振捣等问题的发生。3.4对冷却管实施降温处理。在实际施工中，将冷却管道提前布置在混凝土结构的内部，依靠冷却管道的冷水回流作用，提升混凝土内部结构多余热量的流失率，达到降低温度的目的。与此同时，布置冷却管道还能保证混凝土浇筑结束后通水循环冷却的正常运转。在降温过程中，相关人员要严格控制冷却管中的流通水量，以及流通介质的温度。如果冷却管内的水温过高，在热传导作用和热压作用下，会增大管内的水流量，加快管内水流速。需要格外注意的是，冷却管的出水不能影响施工作业的正常运转。若混凝土结构已经初步硬化，则施工人员还可以利用冷却管出水的方式对成型的混凝土结构加以养护。待混凝土结构养护结束后，采用正空压浆法实施注浆和压浆，以免冷却管内部水温影响混凝土结构强度。

综上，在土木工程施工中，应用大体积混凝土施工技术，可以提高整体施工质量。工程人员需进一步明确施工流程、施工重难点及施工标准要求，严格参照设计图纸、施工组织规划方案以及施工标准规范进行操作，加强施工材料、设备、工艺及人员管理，从而促进工程顺利竣工，减少损失的形成。

参考文献

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作者:刁宇 单位:沈阳盛京通有限公司