土木工程混凝土施工技术的研究

杨振宇

【摘要】近年来，我国建筑行业发展迅速，对土木工程混凝土的施工质量和结构技术也提出了更高的要求，混凝土施工技术的提高对施工质量乃至整个建筑施工质量的提高都有着重要的促进作用。本文对土木工程混凝土施工技术进行了探讨。

【关键词】土木工程；混凝土，施工技术；措施

现代土木工程建筑中，混凝土的结构施工控制管理越来越被广大的施工单位所重视，混凝土施工作为整个土木工程建筑中最为关键重要的环节，对于后期工程的建设开展有着决定性的作用。混凝土结构的施工质量控制要求施工的管理人员要具备长远发展的战略思维，从整体入手，系统化的着手质量控制建设，通过科学的方案制定、专业的原材料质量检测以及合理的环境分析等手段，促进工程整体质量的提高。

一、土木工程混凝土裂缝的类型

1、温差裂缝

温差裂缝是指因为大体积混凝土内部水泥水化热导致混凝土内外温差过大，进而引起裂缝出现。水化热是指水泥在水化过程中释放出的热量，鉴于大体积混凝土的断面较厚，内部水泥水化热不易散发出去，热量越积越高，而其外部温度因为受到自然温度的影响，会渐渐冷却下去。此消彼长，势必会使其内外温差不断增大，混凝土内部产生的压应力与外表产生的拉应力的平衡被打破，就会产生裂缝。

2、收缩裂缝

收缩裂缝主要有两种类型，即贯穿裂缝与表面裂缝。其多呈网状、不规则分布，裂缝相对较小，但对工程结构性能的影响却极大。该裂缝产生的原因是大体积混凝土在收缩过程中，内部热量释放时产生的温度梯度收缩应力，使混凝土的截面发生变形、开裂甚至出现损毁。表面裂缝常出现于混凝土成型后的三至四天，此时混凝土的抗拉强度极小，故而最容易受到收缩应力的影响，出现裂缝。

3、干缩裂缝

干缩裂缝是指混凝土内部水分与混凝土外表水分蒸发的程度不同，导致混凝土产生不同的形变，进而发生裂缝。一般来说，混凝土水分的蒸发越快，相对湿度越低，就越容易产生干缩裂缝。干缩裂缝出现的时间往往在混凝土浇筑工作结束后的7天左右，或是养护期结束后的一段时间。裂缝多呈网状、平行线状分布，裂缝较细。外界侵蚀物常会从干缩裂缝进入混凝土内部，锈蚀钢筋，导致钢筋的耐久度下降。

二、土木工程混凝土裂缝的预防措施

1、混凝土的配比优化设计控制裂缝

混凝土的配比设计在满足泵送混凝土的施工工艺的特点条件下，采用双掺技术，降低水泥水化热，减少水泥用量，延长混凝土凝结时间；同时掺入该性聚丙烯纤维，提高混凝土的极限抗拉强度。

（1）水泥

選用425普通硅酸盐水泥，并充分利用混凝土的后期强度，减少水泥用量，控制水化热温升，减小温度应力。

（2）骨料

石子选用5～31.5连续粒级洁净碎石，含泥量控制在1%以下，吸水率不应大于1.5%，不得使用碱活性骨料；砂选用细度模数在2.5以上的中、粗砂，含泥量小于2%。

（3）外加剂

粉煤灰：采用Ⅱ级灰、烧失量小于8%。改善混凝土的和易性及可泵性，降低混凝土的水化热及减小混凝土的收缩。

减水剂：采用江苏博特的JM-Ⅲ改进型（抗裂、抗渗）高效增强剂，减水率达20%，降低混凝土水灰比，改善混凝土和易性及可泵性同时起到混凝土缓凝的作用。

外掺纤维：采用多功能聚丙烯纤维，纤维直径20.94μm，纤维长度13mm。纤维的参入能增强混凝土的粘合性、抗冲击性能和韧性，提高混凝土的抗拉强度。

2、混凝土浇筑方案控制裂缝

浇筑施工方案是施工操作具体而详细的指导性文件，也是施工过程中必不可少的技术资料。所以，大体积混凝土的专项施工方案应力求全面、针对性强，能够对具体的施工操作有一定的指导性。

（1）混凝土搅拌站情况

根据工程需要，在现场建立混凝土搅拌站，避免了长距离运输时对混凝土本身不利的影响。

（2）混凝土配合比

依据有资质单位出具的优化后的配合比单和各种原材料的检（试）验报告，进行试配工作，并出具试配资料及成果报告以备查验。

（3）混凝土的浇筑方案

采用斜面分层浇筑：可利用泵送混凝土的大坍落度自然流淌形成的斜坡进行分层，分层厚度控制在30cm左右。为保证大体积混凝土的整体性，应遵循分层浇筑、分层捣实，连续浇筑，一气呵成的原则。振捣工作应从浇筑层的下端开始，逐渐上移，防止漏振，也避免过振，以保证混凝土施工质量。为防止混凝土表面的收缩裂缝，在混凝土初凝前采用表面抹压以消除混凝土的塑性收缩，提高混凝土的密实性，防止混凝土开裂。

3、混凝土保温养护控制裂缝

（1）混凝土保温养护法

在混凝土浇筑之后，做好混凝土的保温保湿养护，缓缓降温，充分发挥徐变特性，降低温度应力。因地下室底板在冬季施工，采取保温覆盖措施，避免发生急剧的温度梯度发生。混凝土浇筑结束，抹平打压后，约过12小时后，充分浇水润湿，再铺上一层塑料薄膜，再在薄膜上覆盖一层草袋。

（2）混凝土内温度测试

预先埋入温度探头（采用镀锌管，平时用木塞封口）在大体积混凝土内，沿承台高度断面包括底面、中心和上表面布置如图1，具有代表性，能全面反映大体积混凝土内各部位的温度。测温从混凝土浇筑后12h开始，升温阶段每2h测一次，降温阶段每4h测一次，7天后，每8h测一次。

（3）承台温度测试情况分析

混凝土逐日升降温情况1～3天承台中心最高温度值在65℃左右，室外平均温度5.5℃，内外温度差达59.5℃，大大超过规范要求温差控制在25～30℃内。由于采用一层薄膜一层草袋覆盖，薄膜内（混凝土上表面）温度为39℃左右，承台内外温差只有26℃，满足规范要求。同时承台底部温度为48℃度左右，与承台中心温差在17℃，也满足规范要求。15天后，承台中心温度已降至31℃左右，考虑到室外平均温度达5.5℃，混凝土内外温差25～26℃，符合规定要求，覆盖层可撤除，加强保湿措施养护混凝土。

（4）冷却水降温

在混凝土内部进行冷却水管的布置，混凝土终凝后，进行通水冷却降温。借由冷却水的循环来混凝土内部温度降低，降低内外温差。在混凝土内部合理布置测温点，进行测温传感器的埋设，借助测温点监测温度来掌握混凝土内部各测点的温度变化，以便及时对冷却水流量进行调整，控制混凝土内外温差不大于25℃。冷却循环水管可采用φ25mm左右铁管，按照冷却水自较热中心区向边区流动的原则，在靠近混凝土中心处设置进水管口，在混凝土边区处设置出水管口。进出水管口均引出混凝土顶面以上。错开每层水管的垂直进出水口，调节水管流量的水阀和测流量设备设置在出水口处。安装冷却水管时，保证固定牢靠的钢筋骨架和支撑桁架，防止混凝土浇筑时水管变形及脱落而有堵水和漏水现象出现，并做通水试验。通水循环在混凝土终凝后才能进行。进出口的水温及时用温度计测量，进行水管流量的调整，控制水管流量与1.2m3/h～1.5m3/h，控制进出水温差于10℃左右，保证水温与混凝土内部温差小于20℃。使用完冷却水管用压注水泥浆封闭。

总而言之，混凝土的施工质量影响混凝土结构的强度和稳定性，施工前应了解混凝土结构，施工时加强混凝土施工质量的检测，对于检查出的质量问题，应查找原因及时采取措施整改，从而保证土木工程的施工质量。

参考文献：

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