肖庆华 吉安市建设监理中心
大体积混凝土技术,是指混凝土断面尺寸高于1m,防止施工期间出现水化热、温度应力的技术。在工程实践中,大体积混凝土技术可以改善裂缝,能够实现就地浇筑,避免出现水化热、体积变形等问题。只有处理上述问题,才可以减少开裂问题。
大体积混凝土的体积大,多应用于高层建筑中。正是由于体积特性,大体积混凝土对于整体性要求非常高,必须确保结构厚实。在施工建设期间,因混凝土平面尺寸大,会增加约束作用产生温度应力。若无法采取有效措施予以控制,将会导致温度应力大于混凝土承受极限,此时,当混凝土拉力不足,也会产生裂缝,降低大体积混凝土质量,还会对工程施工效果造成影响。此外,大体积混凝土施工要求高。在高层建筑施工中,大体积混凝土不仅具备整体性要求,对于施工建设的要求也比较高。大体积混凝土必须注重结构,属于建筑工程的基础。大体积混凝土结构,尽管涉及不同方法,但是都是为了满足高层建筑设计要求。我国针对大体积混凝土的规定要求较多,必须匹配地方实际情况。我国不同地区的地理环境差异大,在施工建设中,必须将内外部温度差控制在25℃内,基础强度为C20~C40。
混凝土材料由于自身的特征很容易会受到温度的影响而出现裂缝,在大体积混凝土施工作业时,由于混凝土内部出现较为明显的水弱化或者受周边环境的影响,使得混凝土内部的环境出现了一定的改变,如果混凝土的温度承受能力大于本身的抗拉强度,在一定程度上会增加裂缝发生的几率。这是当前大体积混凝土施工过程中需要特别注意的问题,相关施工人员需要结合这一特点提出有效的应对方案和解决措施,从而保证大体积混凝土施工效果的提升。
干缩裂缝主要是指在混凝土拆模的过程中,由于表面水分过多的丢失而出现温度的变化,这就会产生干缩裂缝,虽然这种裂缝对混凝土内部不会产生一定的影响,但是一些裂缝呈现出纵横交错的特点,严重影响了混凝土施工的美观性。在实际施工时需要结合现场的施工条件和施工环境,明确干缩裂缝产生的原因以及主要的影响因素,提出与之匹配的管理制度和管理模式,并且还要以保证建筑的美观性为主来开展正常的施工,从而对裂缝进行科学性的解决。
在大体积混凝土施工的过程中,很有可能由于束缚性因素而出现裂缝问题,比如在混凝土施工过程中,由于温差因素会导致混凝土体积出现变形的问题,再加上外界条件具有复杂性和多样性的特征,会在结构的重要处出现断裂而导致内部拉应力过大。并且如果内应力在一定程度上超过混凝土本身抗拉强度的话,整个混凝土会出现较多的裂缝,这种裂缝会对混凝土的耐久性和质量产生非常严重的影响。
在施工前必须为所有分层浇筑制定施工计划。所有分层浇筑最重要形式是适用于规模较小的建设项目,必须要遵循从下到上的分层原则来完成浇筑混凝土的施工任务。有必要为分段浇筑制定施工计划,该施工方式特别适用于表面积较小,厚度值处于中间位置的建筑工程。在项目中,它受施工现场、设备和机械等因素的影响,并不适合用于其他规模较大的建筑项目,在使用此方案时,施工时应根据项目的具体情况来设计施工计划,它是遵循从下到上的原则,逐步进行施工。同时还需要为剩余表面的分层浇筑制定施工计划,在大型混凝土建筑项目中,表面积和体积通常是国家规定标准值的三倍以上,使用这种浇筑施工技术,施工管理人员应将特制的建筑物放在最上方,在施工过程中,创建的天然混凝土边坡的高距比为1∶3。
必须加强对施工过程的监督和管理,以提高现场施工质量基本条件。监督混凝土建筑工程传统的方法通常是使用体力劳动监督即人工监督,而在监督过程中一旦发生实际问题通常需要进行上报,要求将问题进行说明,然后相关管理部门再给出解决方案。这种管理模式逐渐呈现落后的局势,需要耗费大量的人力和物力,浪费的时间比较多,而且效率不高。所以在大体积混凝土浇筑施工过程中优化现场监督和管理模式十分重要,需要引入现代治理模型。例如在现在商业环境的影响下,这一阶段许多大中型建筑公司开始对建设项目的施工质量管理模式进行技术改进,不断引入大量的新兴技术,例如智能网络、大数据、BIM等高新技术,逐步实现智能化和网络化的技术质量管理,提升发展意识,成为具有新技术发展的企业是不可避免的。
混凝土材料一般由水泥、沙料、石料等按照一定的比例混合而成,施工前需要严格选择材料,强化对材料的管理。水泥、沙料尽量使用含泥量小、含水量小,石料应颗粒小、均匀,还可以添加一定比例的粉煤灰,以起到控制混凝土温度、增加强度的作用,减少浇筑时的裂缝问题。混凝土施工基本贯穿建筑工程各环节,材料的选择应根据不同施工部位的实际需要,选择内部结构可以采用矿渣水泥,外部施工可选用高标号的硅酸盐水泥,保证材料的质量、材料洁净无杂物。
严格的管控混凝土材料的混合比,避免因材料质量不达标造成的施工质量问题。根据建筑施工的实际需要、设计要求,不断调整材料比例,经过多次、反复试验,严格控制每种材料的配比。严格检测混凝土材料的黏合度、持久度、坚固性、稳定性,以降低浇筑施工过程中水泥水化热对其结构造成的影响。采用适合的方法提高大体积混凝土的抗裂性能,选择结构更稳定、水化热较低的矿渣水泥、硅酸盐水泥、粉煤灰水泥,适当增加钢筋,使用适合的添加剂等。在不影响工程质量、满足建筑工程项目设计的轻度要求的前提下,尽量减少水泥的用量,减少因水泥水化热造成的裂缝问题。
在混凝土拌和时,应严格检测和控制骨料中的含水量,拌和过程中投料的数量不能超过搅拌机的额定容量,以保证各种材料能够充分拌和,保证拌和均匀。此外,应严格控制搅拌时间,避免时间不够、拌和不均匀或时间过长而影响质量。
在进行混凝土振捣工作时,需要严格按照施工要求和标准来提升实际工作的效率,并且还要严格控制水灰比合理地减少混凝土的用水量,在浇筑混凝土施工过程中需要进行充分的振捣,这样可以提升混凝土施工的效果。在振捣过程中需要严格控制振捣深度和震荡时间,在实际工作中还需要做好数据的记录工作。由于影响大体积混凝土施工质量的因素比较多,在当前建筑工程中通常都是通过泵送来进行混凝土施工,为了保证大体积混凝土施工的质量需要对混凝土进行二次振捣,使得大体积混凝土能够满足相关的标准以及要求,并且在一定程度上还有助于减少气泡的产生,使得混凝土的强度能够得到全面提升。在实际施工时需要加强对这一问题有效了解和认识,严格地按照施工流程来开展日常的工作,从而提高混凝土的使用效果。
大体积混凝土结构浇筑施工应做好养护工作,准确把握混凝土的养护技术和管理的要点,以保证最终的施工质量。施工现场的混凝土材料需要避光存放,减少外界温度对混凝土结构造成的影响;浇筑施工后,采用麻袋、塑料薄膜、草袋等覆盖,起到一定的保湿保温作用;夏季施工时,需要定期做好洒水工作,减少热胀冷缩造成的裂缝问题。一般情况下,混凝土浇筑施工完成后需要立即进行养护,且养护的时间最好不少于14d,以保证工程项目拥有良好的质量。混凝土养护工作可使用适量的养护剂,保证混凝土具有良好的水化热,以减少混凝土结构内部空隙的现象,增强混凝土工程的防渗透性能、防冻害性能。此外,混凝土施工过程中,应采用适合的技术和方法,做好施工缝处理工作。
混凝土温度变化,对大体积混凝土结构施工质量影响非常大。混凝土浇筑温度大于设计误差标准后,极大增加混凝土裂缝概率,从而使混凝土结构质量与安全下降。在浇筑混凝土之前,必须科学检测混凝土温度。如果混凝土温度大于设计标准,可以通过雾化法降温,不能直接加水稀释。若施工人员加水稀释,将会改变混凝土整体性能,雾化法可以改变混凝土周边温度,降低混凝土自身温度。当采用人工控温法时,应当避免超冷和过速冷却问题。当出现过速冷却时,将会加大混凝土温度梯度,并且对水泥胶体水化度、强度造成影响,从而出现早期热裂缝。超冷会加大混凝土温度差,从而引发温度差裂缝。为了控制混凝土温度,还应当设置测温孔,采用上、中、下分布法。在大气内设置两个测温点,对混凝土温度、大气温度进行比较。采用测温仪测读时,必须遵循测温线变化顺序,检测不同程度温度值,同时做好记录工作。
大体积混凝土结构施工过程中,必须注重工序管理,由于大体积混凝土施工难度大,涉及较多技术工艺。如果不注重工艺管理和施工过程控制管理,将会存在较多安全隐患。施工工艺管理,主要涉及浇筑工艺、泌水处理工艺、振捣工艺、表面处理工艺的。开展浇筑施工时,必须遵循分块分段施工原则,合理应用分层浇筑方案。振捣工艺管理时,可以通过控制振捣棒,按照振捣施工方案,确保振捣处理的有序化,全面加强混凝土凝固质量。在泌水处理过程中,采用专业设备,及时处理泌水效应产生的水分,以免对混凝土凝固造成影响。表面处理过程中合理应用覆盖方式,减少阳光直晒。科学控制混凝土凝固温度,加强凝固效率与质量。
综上所述,大体积混凝土施工是一项复杂、烦琐的工程,建筑工程施工需要准确把握大体积混凝土施工技术要点、操作规范、施工要求和流程标准,并实施全过程质量管理和监督管控,保证施工的质量安全。在施工的过程中,需要保证采用的施工技术和工艺的科学合理性,并准确把握每种技术的要点和质量管控的要点。