建筑工程大体积混凝土无缝施工技术分析

2021-03-31 00:26王勇慧
居业 2021年5期
关键词:测温水化体积

王勇慧

(山西四建集团有限公司,山西 太原 030009)

就现阶段来说,大体积混凝土已经在水利大坝建设、桥梁工程中的基础施工与桥墩施工、高层建筑与超高层建筑的基础施工等方面得到了广泛应用。但是,由于施工过程中会受到各种环境因素的影响,因此大体积混凝土可能会出现各种质量问题,其中裂缝便是一个比较突出的缺陷。为保障大体积混凝土的质量,必须加强对裂缝的控制。

1 大体积混凝土及裂缝问题

大体积混凝土目前在建筑工程领域得到了较多的应用,体积大是其显著的特征,长宽可达到1m以上。由于大体积混凝土的表面系数相对较小,且水泥水化反应发生之后会产生大量热量,这些热量在混凝土结构内发生聚集,而外部温度较低,使得内外温差较大,从而导致裂缝的发生。同时大体积混凝土浇筑完成之后,在硬化过程中,表面水分逐渐被蒸发,而内部由于水化热温度升高,也容易使混凝土出现塑形收缩,从而导致裂缝的出现。大体积混凝土的裂缝一般情况下由多种因素共同作用而导致的,但混凝土收缩、温度应力是最为主要的两个原因。工程经验发现,大体积混凝土出现干缩裂缝的几率较高,这与混凝土内部、外部的水蒸发速度差异较大密切相关,混凝土内部由于水泥水化热现象的存在散发较慢,变形幅度较小,而外部水分会在短时内大量散去,变形也随着时间越来越明显,导致表面干缩问题突出,再受到混凝土内部的约束,便会产生较大拉应力,导致裂缝的发生。干缩裂缝多呈网状形或者是平行线分布,且集中出现在混凝土平面处。

2 无缝施工技术

大体积混凝土施工中,为预防裂缝的出现,应对施工过程、施工技术进行严格控制。具体如下。

第一,施工前,应做好施工现场勘查工作,并要充分考虑设计要求,合理划分施工区域,划分为若干个施工段,制定完善的温度管控机制,指派专门的监管员全程监测、控制每个施工段的内外温差。严格遵循提前设计的施工流程,分段浇筑混凝土,避免先浇筑的混凝土、后浇筑的混凝土间出现接缝。同时,有坡度的情况下,还要根据坡度,分层浇筑,从而保证大体积混凝土的施工质量、施工安全。

第二,并非全部筏板混凝土均需要分层浇筑。一般情况下,对于厚度在500mm以下的筏板无需分层浇筑;而对于厚度在700mm以上的筏板需分层浇筑。采取分层浇筑的主要目的在于避免由于水泥水化热过大或过于集中而导致的裂缝。同时,通过进行分层浇筑,也可以减小水化热高峰,加快热量散失的速度。若是筏板厚度约为400mm,则可以将其当作振捣层。实际施工过程中,应安排专门人员严格控制混凝土振捣的相关数据,振捣完成后,若发现出现气泡等问题,则要立即检查,找出原因,并采取针对性措施予以处理,从而确保大体积混凝土的施工质量。

第三,施工前,应根据建筑工程的实际情况,对工程量、工期、所用材料与设备进行全面分析,制定科学合理的施工方案、工程计划。建筑工程中,若是需要使用大量的大体积混凝土,则要在施工前对混凝土的用量进行准确计算,并严格根据混凝土用量进行采购,避免材料的浪费,也可以减少建筑工程的成本。同时,施工过程中,应加强对大体积混凝土整体质量的把控,严格遵循规范标准要求来进行混凝土浇筑,确保混凝土浇筑的连续性,减少裂缝问题的出现,保障建筑工程的整体建设质量。

第四,为确保大体积混凝土的质量,减少裂缝,应对混合料配合比进行优化,降低水灰比,减少用水量,以减轻混凝土收缩现象。混凝土浇筑的时候,应充分考虑混凝土状态,在初凝前进行二次振捣,从而减轻混凝土发生的收缩沉降问题,减少裂缝的出现。

3 裂缝防控策略

3.1 加强对原材料的控制

针对混凝土的骨料,可以选择10.40mm级配碎石,并加入适量中砂,细度模数应处于2.80~3.00的范围之内。应对所有砂、石的含泥量进行科学控制,不可超过1%,也不能掺杂杂物。选择级配良好的骨料之后,为了减少对水泥的使用,控制水泥水化热,应对配合比进行合理选择,并要加入适量的外加剂,从而减少由于拉应力而导致的混凝土裂缝。

3.2 优化施工工艺

针对大体积混凝土的施工,为确保混凝土的性能符合施工要求,在对混凝土进行泵送的时候,必须做到薄层浇筑、有序推进,使混凝土能够经过自然流淌,来实现逐步成型,形成斜坡混凝土。这种方式,可以有效提高混凝土泵送效率,不需要对输送管进行频繁安装、拆卸,且管道冲洗工作量也相对较少。泵送一段时间后,混凝土会形成坡度,在浇筑带前后分别放置1台振动器,进行混凝土振捣。放置在混凝土出料口的振动器,可以对上部混凝土进行有效振捣,并提升其密实性;放置在混凝土坡脚位置的振动器,可以对下部混凝土进行有效振捣,并提升其密实性,且符合底层钢筋分布密集的实际情况。混凝土表面存在一层较厚的水泥浆,因此浇筑完成之后,用铁滚筒在混凝土表面进行多次碾压,切实压实,以预防收缩裂缝的出现,且要在混凝土初凝后之前完成这项工作。

3.3 控制入模温度

大体积混凝土施工中,也会在一定程度上受到季节因素的影响,因此最好选择在春秋季进行施工,以降低混凝土的入模温度。若是需要在夏季施工,由于现场温度较高,因此混凝土的温度也会较高,因此应采取有效的降温处理措施,以降低混凝土的入模温度。应避免混凝土遭受太阳暴晒,碎石可采取洒水降温的方法,在通风顺畅的场所存放水泥材料,对所用的水,可先排放到蓄水池进行降水。

3.4 做好测温工作

大体积混凝土施工中,为减少由于内外温差过大而导致的裂缝问题,应对混凝土温度变化情况进行实时、准确的检测,主要是对混凝土内部、混凝土表面的问题进行检测。可在承台内设置若干个测温点,每个测温点均设置2根测温管,在承台表面的测温管用于检测混凝土表面温度,在承台中心的测温管用于检测混凝土内部温度。前期,即1~5d,每隔2个h检测一次,后期可每隔4个h检测一次。

3.5 加强振捣养护

混凝土浇筑施工完成之后,还需要开展混凝土振捣、混凝土抹压以及混凝土养护等工作,只有确保各环节的施工质量,才能保障大体积混凝土的整体施工质量。对钢筋的特性进行分析发现,其可以看作是热的良导体,所以,插筋处会出现明显的温度梯度,容易出现裂缝问题,有必要强化对插筋处的振捣。同时,在混凝土初凝之前,便完成抹压,可以有效消除初期裂缝。此外,在混凝土振捣结束之后,早期开展养护工作,可以使混凝土的力学性能得到有效改善,实现其抗拉能力的提升。混凝土浇筑完成之后,应及时回填。并结合大体积混凝土的实际性能,应用合适的保温保湿措施来进行混凝土养护,以减少裂缝的出现。蓄水法便是一种比较常用的养护方法,混凝土施工中也可以应用蓄水法,在现场通冷却循环水,能够有效解决混凝土结构内部热量大量聚集的现象。也可以应用内散外蓄技术,其是一种综合养护措施,可有效改善混凝土内部升温问题,尤其是在超厚大体积混凝土中,有着理想的应用效果,可有效减少裂缝的出现。

4 结 语

综上,裂缝是影响大体积混凝土应用效果、建筑工程建设质量的主要问题之一。鉴于此,大体积混凝土施工中,应采取科学的施工技术,并要加强对裂缝的预防,从而确保大体积混凝土施工质量,提升建筑工程的整体建设质量。

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