土木工程中大体积混凝土结构施工技术分析

卢东旭

摘要：建筑工程中，建筑基础承受的荷载越来越大，所以大体积混凝土结构被广泛应用于土木工程工程施工。基于此，本文从大体积混凝土结构施工现状入手，主要对大体积混凝土出现裂缝的原因及施工技术进行分析，以供参考。

关键词：土木工程；大体积混凝土；裂缝；施工技术

一、大体积混凝土结构施工现状

混凝土结构以其材料廉价物美、施工方便、承载力大、可装饰强的特点，日益受到人们的欢迎，于是大体积混凝土逐渐成为构成大型设施或构筑物主体的重要组成部分。大体积混凝土结构就是那些混凝土构件的厚度都在 1 米以上的建筑结构。

另外，大体积混凝土施工中最多的问题就是裂缝的出现。其常见的裂缝主要有表面裂缝、贯穿裂缝、施工不当引发的裂缝和原材料使用不当引发的裂缝，预防和控制大体积混凝土裂缝工作更是一项系统工程，涉及设计、原材料的选择、施工工艺和养护等多方面。所以如何采取有效措施防止混凝土的开裂，是一个值得关注的问题。

二、土木工程中大体积混凝土出现裂缝的原因

1、约束力方面的因素

在实际的施工中，大体积混凝土都是厚重的整体浇筑物体，从而导致了地基对其的约束力。这种来自外部的约束力会导致混凝土产生裂痕，有时还会出现内部的约束力，这主要是因温度的差值引起的，如因为暴雨、阵雨以及冷空气等气候变化原因，浇注完毕的混凝土表面温度会骤降，进而导致内外温度形成梯形，如果温度应力达到一定的高温，就会产生温度裂缝。

2、温度差别大

浇筑温度随着外界温度的变化而变化。每当气温骤降的情况下，都会增加混凝土内、外部的温差，形成温度应力。温差越大，温度应力越大，产生裂缝的可能性就越大。其实，温度应力与水泥水化热因素有着共同点，就是造成裂缝的主要因素都归结于温差。

3、自身特性影响

大体积的混凝土都是靠两成的水分来硬化的，其余的都被外界蒸发掉了。当蒸发掉的水分超过本质上应该蒸发的水分，就会引起混凝土收缩。这种收缩变形产生时会因为内部钢筋的影响而受限，进而大量的拉应力会产生在混凝土当中，如果混凝土承担不了该拉应力时，就会产生温度裂缝。

三、土木工程中大体积混凝土结构施工技术分析

1、设计优化

在划分大体积混凝土的过程中，必须利用后浇带和伸缩缝的正确设置来进行规则的分隔，同时还要根据科学设计的混凝土结构形状，扩大混凝土水化热的散热范围，进而防止加快增加其内部温度，分散应力，减小产生温度裂缝的可能性。

2、提高抗裂性能

2.1 添加剂的掺和

为了有效控制混凝土的自缩值，必须采取适当措施补偿收缩混凝土。因此，应当严格按照混凝土外加剂应用技术规范的标准要求来进行补偿措施。

2.2 添加增强材料

可以增加混凝土抗拉强度的材料，比如，有机纤维、无机纤维、金属纤等材料。倘若在大体积混凝土施工中广泛应用这种材料，能够显著增强混凝土的抗拉强度，提高混凝土的抗裂性能。

2.3 控制混凝土的土材料配比

在施工前，技术人员应该进行有关的现场试验，经过多方的对比和测试后确定哪一种配比是最合理的。这样制出来的混凝土才能满足施工的需要，保障混凝土结构的强化。同时在搅拌的过程中，要严格按照相关的程序进行施工，保证混凝土材料充分的融合。除此之外，在土木工程中大体积混凝土结构施工过程中，还应该注意骨料的配置、骨料的种类、水灰比等，它们对混凝土的抗裂性能都有极其重要的影响，也是混凝土使用过程中不可缺少的材料。

2.4 添加配筋

在混凝土在添加合理的配筋能够有效提高混凝土的抗裂性。倘若使用的配筋直径较小、分布间距较小，抗裂效果会更加显著。比如，配筋分布间距小于 l0cm 时，混凝土的裂缝宽度就可以控制在 0.005cm 以内。由于土木建筑工程中大体积混凝土结构的中间配筋较少，可以适当地在中间添加一些温度筋，增强对薄弱部分的有效控制与管理。

3、减少内、外部约束力

对土木工程中大体积混凝土结构施工的约束主要来自温度和地基等影响。在温度上，要采取保温的方法来减少外部的差异；在地基上，要用滑动层的方法。另外，需要设置沥青或者砂垫层，保证混凝土地块能够自由的变形，降低裂缝的风险。

4、荷载裂缝控制技术的应用

4.1 对钢筋的设置

在设置钢筋过程中，为了提高钢筋设置的密度，施工人员应该选择直径相对小的钢筋。为了保证钢筋分布的稳定性，还应该在混凝土边缘部位、结构表面部位布置一定的钢筋网片。

4.2 进行缜密计算

对大体积混凝土结构使用的沉降量应进行科学计算，根据计算出的数据，对地基沉降情况加以严格控制，并对混凝土结构沉降裂缝的发生加以预防。

4.3 避免钢筋遭受腐蚀

首先，需要对钢筋保护层的厚度加以重视，避免裂缝宽度的扩大，这就要求使用强度较大的混凝土；其次，需要在混凝土搅拌过程中添加适量的外加剂，由此保证钢筋的耐久性。此外，在混凝土浇筑过程中应对周围环境的湿度加以有效控制，防止钢筋接触到水分而遭受锈蚀。

5、施工控制

在实际施工混凝土浇注时，试验人员的职责是根据现场的情况，及时对易性变化现象记录，根据结果上报搅拌站并及时进行处理。对于混凝土捣固人员来说，要经过严格的培训，考核通过之后才能够上岗，并且要权责明晰，分工明确，特别是要由专职技术人员和施工员要跟班指挥现场。通过插入式的为主要方式进行混凝土振捣，插入振捣最佳厚度为30cm，以垂直等距离插入到下层间距在60cm以内，高度大约为5～10cm。待混凝土养护的步骤结束，为保证混凝土的强度以及其他不受中空的冷却管的影响，所以下一步一般利用真空压浆的方式完成注浆和压浆的工作。

6、冷卻管降温

利用提前铺冷却管路在混凝土结构内部中，以此降低在硬化时混凝土内部的温度，保证脚注混凝土完毕后通水循环冷却的正常实施，冷却管路中的水量的范围不能超过1.5m3/h，如果管内为过高水温，那么也会加快水流的速度和流量。施工的部位不能因为冷却管的出水而受到影响，如果混凝土总体初步凝固，那么可以酌情通过该出水进行保温养护。

7、大体积混凝土养护

在混凝土浇筑之前应对测温点进行布控，建立测温点初始值。在混凝土初凝之前，应该完成二次的泌水处理，对于脱水裂缝应进行处理，同时在浇水完成后还应覆盖薄膜进行处理，做到保温、保水。混凝土在浇捣和养护期间，对大体积混凝土的内部温度变化进行严密监控。监控的频率是从浇捣完成时的 1 ～7 天，每隔1 小时测一次，第8 到14 天，每隔4 小时测定一次。严格控制混凝土的温差，当差值超 25℃时则应采取相应的措施进行整改。

结束语

综上所述，在土木工程建设当中，大体积混凝土结构施工技术涉及诸多方面，是一项综合技术。施工技术的好坏，直接影响了整个工程自身的质量。所以，对不同的混凝土构件，应有采用相应的浇筑工艺，制定详细的浇筑施工方案。从而使土木工程所具有的经济效益和社会效益都能够逐渐的提升。

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