土木工程中大体积混凝土结构施工技术的应用分析

杨小宇

【摘 要】介绍了大体积混凝土结构及施工特点， 从混凝土材料的选择、混凝土的搅拌和浇筑、施工工序控制等方面， 对大体积混凝土施工技术进行了阐述， 旨在为类似工程提供参考

【关键词】土木工程；大体积混凝土；施工技术

一、大体积混凝土施工概述

大体积混凝土结构指的是实际体积超过1 m的混凝土结构， 这种混凝土结构的最大特点就是容易受到外界温度因素的影响出现裂缝， 并且由于其体积大的优势， 经常被应用在高层建筑工程、水利工程、电力系统工程等规模较大的建筑工程中。大体积混凝土结构尽管规模较大， 但是其表面系数却极小， 致使其内部温度和外部温度的差异较大， 如果内外部的温差超过混凝土的承受范围， 将会引发表面裂缝等问题， 致使混凝土结构出现安全性问题， 因此， 施工单位需要加强对大体积混凝土施工技术的研究， 为混凝土结构质量和土木的安全运行奠定技术基础[1]。

二、大体积混凝土施工特点

（一）大体积混凝土施工要求较多

大体积混凝土施工要求多主要表现在以下两个方面：第一， 混凝土施工的整体要求较高， 由于大体积混凝土结构经常被应用在高层土木中， 因此， 在施工过程中涉及到了搭建箱形基础和筏板基础等工程， 这就要求施工团队在实际施工中不能在顶部预留接缝， 并且要确保混凝土浇筑的连贯程度；第二， 对于高层建筑而言， 大体积混凝土结构一般埋藏在地底， 主要发挥的是支撑建筑结构的作用， 此时， 受外界温度和其他因素影响较小， 但是对结构渗透性的要求较高， 因此， 施工单位在考虑大体积混凝土结构的水化热问题的同时， 还要考虑其防水性能， 由此可见， 大体积混凝土施工要求之多。

（二）大体积混凝土施工工艺技术含量较高

在实际土木工程中， 大体积混凝土结构的应用较多， 其应用位置和功能的不同， 导致其有不同的施工技术和建造方式， 为此， 施工单位需要掌握多种大体积混凝土施工技术和建造流程， 在最大限度上满足混凝土施工的技术要求。另外， 各国在大体积混凝土施工方面的技术指标和技术要求也有所差别， 我国的行业规定要求混凝土结构的内外温差要控制在25℃之内， 强度要控制在C20～C40之间， 施工工艺及其流程需要符合建设规定， 必要时要通过结构钢筋来控制裂缝现象[2]。

三、大体积混凝土施工技术

（一）混凝土材料的选择技术

1.水和水泥材料的选择。大体积混凝土结构应用的配置材料一般包括水泥、水、砂石、骨料、粉煤灰等， 其中水和水泥是最为关键的两种材料。混凝土配置过程中需要大量的水资源， 因此， 施工单位要确保混凝土用水的洁净性， 保证用水没有遭到污染且其中不含有过多杂质， 并且还要考虑其中的砂石含量和水的主要成分。对于水泥的选择， 施工单位要更加慎重， 因为大体积混凝土结构容易出现的温差便是由水泥的水化热引起的， 首选的水泥要具有较低的水化热性能， 通常情况下施工单位可以选择热硅酸盐水泥和矿渣水泥， 另外还要考虑水泥的细度， 细度较低的水泥能够更好的降低水化热反应的效率。本文对混凝土结构表面积和水化热程度之间的关系进行了研究和实验， 实验结果显示， 当混凝土结构的体积增加100 cm/g时， 1 d混凝土结构的水化热反应效率会增加17 J/g左右。

2.骨料的选择技术。骨料也是大体积混凝土结构施工工程中较为重要的一种原材料， 施工单位需要选择岩石弹性较小、清洁程度较高、级配效果较好、质量符合建设标准的骨料。按照骨料的应用性能可以将骨料划分为粗骨料和细骨料两种， 如果混凝土配置过程中应用的粗骨料， 施工单位应当选择粒径较大可以适当减少混凝土的表面积， 降低混凝土结构的水化热效率， 进而减少混凝土结构的裂缝数量。如果混凝土配置过程中应用的是细骨料， 与粗骨料的选择原理基本上是一样的， 但不同的是需要选择中砂， 这种粗骨料在级配方面占有较多优势， 并且可以高效避免裂缝问题， 同时选择砂石的粒径不宜过大。

3.粉煤灰的选择技术。在水泥中填入一定量的粉煤灰可以提高混凝土配置材料的粘聚程度， 还能适当降低混凝土结构中的水灰比例， 进而提高混凝土结构的流动性， 除此之外， 粉煤灰的添加还可以减少混凝土材料的单位涌水量， 进而提高混凝土的可泵性能。在配置水泥中添加粉煤灰可以在确保混凝土结构质量的前提下减少水泥用量， 从而减少水泥特征导致的水化热现象。

（二）混凝土的搅拌和浇筑技术

1.混凝土搅拌技术。大体积混凝土材料搅拌对温度、相关工艺、时间的要求较高， 并且其搅拌时间比普通混凝土结构材料要长， 在其特殊性的影响下， 混凝土搅拌工艺和规定也有特殊要求。结合实验数据和施工经验而言， 大体积混凝土的搅拌时间大概为30 min， 具体的搅拌时间需要结合混凝土结构的应用位置和性能要求而定， 搅拌过程中的材料投放和剩余材料存放等工作， 需要由专门的技术人员来完成， 以此来确保搅拌操作的合理性和规范性。

2.浇筑温度控制技术。浇筑是大体积混凝土施工中比较重要的一个环节， 在温度和湿度方面具有较为严格的要求。在温度控制方面， 如果混凝土澆筑的温度过高， 会导致结构裂缝数量的增多， 因此， 在夏季施工时需要通过喷雾等方式对混凝土配置原材料中的砂石进行降温处理， 如果此时混凝土原材料的温度仍然不能达到相应的标准， 可以用冰水适量代替配置过程中的水资源， 进而实现降温的目的， 避免出现混凝土结构温度过高的现象。

（三）施工工序控制技术

大体积混凝土施工工序主要可以分为浇筑、振捣、泌水、表面处理四项环节。首先， 施工人员需要结合混凝土结构的自然流淌程度， 通过斜坡分层、推移连续层、一次到顶等方式来完成混凝土浇筑操作。在实际的浇筑过程中， 施工人员需要确保混凝土结构在浇筑前都能被上层的混凝土材料覆盖住， 并且要保证上下层浇筑相隔的时间不超过各自混凝土初凝的时间， 以此来减少混凝土裂缝的数量。其次， 施工人员需要将混凝土的振捣工作分为三部分来进行， 第一次是在混凝土结构的边角， 第二次是在混凝土坡的中间位置， 第三次是在混凝土结构的顶部， 每次振捣工作需要两台振捣机的配合， 并确保混凝土振捣面积的全面性。另外， 在混凝土振捣过程中还可以应用振捣棒， 具体操作方式是将振捣棒插入混凝土结构的50 mm处， 并将振捣棒之间的间距控制在40 cm左右， 以混凝土结构表面泛浆为标准。最后， 需要对混凝土结构泌水处理， 泌水处理主要处理的是混凝土浇筑和振捣过程中遗留下来的浮浆， 这一施工环节可以有效降低混凝土结构出现表面裂缝的几率， 由于大体积混凝土结构表面产生的泥浆较厚， 所以在浇筑工作完成6 h左右， 需要对混凝土表面进行一次刮平处理， 并用模板进行复压操作， 确保混凝土表面的牢固程度。

四、结语

大体积混凝土施工技术对于土木工程而言， 具有比较重要的意义和作用， 因此， 施工单位需要结合建筑工程的实际要求和施工的外界因素， 制定相应的混凝土施工方案， 并在施工过程中应用先进适宜的施工技术， 为大体积混凝土结构的质量提供基础保障。

【参考文献】

[1]徐洁.土木工程中大体积混凝土结构施工技术探微[J].四川水泥，2016（10）：248.

[2]李晴，吴林兵.关于土木工程中大体积混凝土结构施工技术的研究思考[J].江西建材，2016（03）：96.