谢新锋
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混凝土的组成部分较多,包括基本的水泥、粗细骨料、外加剂等人工合成材料,在具体建筑工程混凝土施工中常见的问题之一就是裂缝问题,形成裂缝的因素很多,比如说原材料自身存在质量问题,配置混凝土的技术出现问题等,都会导致混凝土的质量出现问题,进而影响到混凝土施工。在进行大体积混凝土施工作业中,因为外界温度的变化,混凝土在成型过程中也容易出现裂缝现象。因此,在大体积混凝土施工作业中,施工单位需要重视混凝土的原材料选择,对原材料质量进行严格检验,有效控制浇筑混凝土的质量[1]。
大体积混凝土在具体施工中表现的特点如下:
首先,工程施工工期较长,含有较大的工程量,对混凝土的质量和数量有较高要求,一般在高层建筑及基础、水利工程、港口、桥梁、航道等大型建筑工程中使用大体积混凝土,对施工人员和施工材料有较多的需求。
其次,具有较高的施工成本和较大的技术难度,在大体积混凝土施工中对浇筑技术有较高要求,混凝土材料会因为外界温度变化而出现变形现象,进而导致裂缝出现,同时因为浇筑环节中受不同因素的限制,施工人员很难掌握施工技术。
最后,大体积混凝土施工中很容易出现裂缝问题,在具体施工中,混凝土出现裂缝问题的因素有很多,主要是受到施工环境、原材料以及其他施工技术等因素影响。第一,在浇筑混凝土的过程中,施工人员需要对温度进行合理控制,若是在浇筑过程中,混凝土材料内外部出现较大的温差,将会导致混凝土表面出现变形现象,在初期出现变形现象并不会对大体积混凝土造成严重影响,但是随着时间的推移,变形位置会不断扩大,并导致混凝土表面不断扩大拉应力,最终导致混凝土产生裂缝;第二,若是混凝土材料长时间在外面暴露,内部的水分也会逐渐丧失,最终导致材料出现硬化现象,当材料蒸发的水分达到一定程度,混凝土会从表面到内部产生收缩,进而导致混凝土材料出现裂缝,同时若是环境比较干燥,混凝土也会因为收缩而产生裂缝,特别是在高温条件下,混凝土表面不断蒸发水分,最终产生较强的收缩现象,导致混凝土产生裂缝;第三,在混凝土施工过程中,若是施工操作不合理也会导致混凝土出现严重的裂缝现象,例如,在选择混凝土材料的过程中,若是前期采购人员为了对成本进行节省,选择的混凝土原料价格低廉,但是质量不符合要求,也会在工程竣工后产生安全隐患,最终增加混凝土出现裂缝的风险;在具体施工中,若是没有合理分配水分和混凝土原材料的比例,也会导致混凝土内部的含水量偏高或者是偏低,最终导致建筑整体不稳定,甚至出现安全事故,间接导致混凝土发生裂缝问题;在浇筑混凝土的过程中,若是没有规范施工技术,或者是施工单位没有严格按照要求进行分层浇筑,也会对建筑工程整体的质量造成影响,导致混凝土出现裂缝。
在浇筑大体积混凝土的过程中,首先施工单位需要注意检查施工设备,进而确保顺利开展浇筑工作;在具体混凝土浇筑过程中采用分层浇筑法,从而避免建筑后期使用中出现裂缝;分层浇筑法在实际应用中主要分为全面分层、斜面分层和分段分层浇筑法,具体浇筑方法如图1所示。
图1 分层浇筑法示意图
在浇筑混凝土的过程中,水泥很容易出现水化热问题,水化热的过程中,混凝土内部的温度不断升高,加上大体积混凝土自身特点,无法充分散发内部热量,最终降低大体积混凝土的低温应力,然而在经过一段时间,大体积混凝土不断向外散发水化热,进而增加大体积混凝土的强度和弹性模量,同时增强大体积混凝土的冷却和收缩性能,增加温度应力,若是大体积混凝土的温度应力大于自身抗拉应力,将会导致裂缝问题的出现[2]。
若是大体积混凝土长时间处于干燥状态,内部1/4的水分将会参与到水泥的化合作用,进而在大体积混凝土的内部形成结晶水,其余水分也不断蒸发,最终导致大体积混凝土出现收缩现象。大体积混凝土出现收缩现象的主要因素有水泥自身存在集料性、水泥型号、搅拌中水的用量、外界环境变化等,当这些影响因素发生变化,大体积混凝土会出现变形、坍塌、收缩等现象,进而对浇筑大体积混凝土的质量和效果造成影响。
浇筑大体积混凝土的施工作业受到外界温度变化的影响,若是外界温度发生较大变化,大体积混凝土有可能出现变形问题,并严重影响到浇筑大体积混凝土的效果。所以,在浇筑大体积混凝土之前,施工人员需要对施工现场的温度进行仔细检测,并采取措施在一定范围内维持施工现场的温度,避免大体积混凝土出现开裂涨缩现象。
在建筑工程前期的准备阶段,首先,施工单位需要充分考虑经济性、便捷性等多方面因素设计施工图纸,并交由专业人员进行审核,进而确定最佳的施工方案;由专业的生产商研究设计图纸,同时,建设企业也需要与物料的制作标准进行结合,对钢模板进行生产和加工,并做好拼接工作,尽量在施工前做好半成品和成品施工物料;为了有针对性处理大体积混凝土施工中出现的施工缝、温度缝、表面基础缝等问题,施工单位还需要根据施工方案科学选择混凝土的施工原材料,并科学计算混凝土的材料配比,在设计混凝土材料配比的过程中,施工单位需要注意:混凝土配比需要满足建筑工程对混凝土强度的需求,确保混凝土具有较大的和易性,对水泥的水化热现象进行控制,对建筑混凝土结构要求进行充分了解,尤其是对建筑物的强度和耐久性、构件尺寸、水泥品种、砂石粒径等进行了解,对水泥和水的用量进行科学降低,进而控制工程施工成本,充分考虑温度和时间对施工的影响;根据混凝土的配比数据信息,采用搅拌机集中进行混凝土的搅拌,做好前期的大体积混凝土准备工作[3]。
在具体建筑施工中,施工单位首先需要注意施工技术、温度、环境等因素会对大体积混凝土施工产生干扰,进而诱发裂缝问题的出现。所以,在建筑施工中需要合理应用后浇带技术,进而确保混凝土结构整体性能有所提升,控制裂缝现象,优化施工工序,确保工程整体的施工质量。在划分大体积混凝土结构的过程中,施工单位还需要对划分的区段情况进行了解,尤其是合理细分施工范围和施工长度等;采用组合施工方式,避免混凝土出现较大的温度应力,进而避免出现施工缝;后浇带施工技术的应用能够促使后续施工中的大体积混凝土成为一个整体,具有符合要求的韧性、抗拉性能等;一般在浇筑大体积混凝土之后的40天左右开展后浇带施工,在浇筑之前合理处理凿毛,确保混凝土施工的接触面更加湿润、清洁,同时,施工人员还需要控制温度,避免混凝土出现热胀冷缩现象。
为了保证浇筑大体积混凝土的质量,施工单位还需要对温度进行科学控制,因为温度过高或者过低都会影响到混凝土的施工质量,导致混凝土出现裂缝。所以,在浇筑混凝土的过程中需要进行多个温度检查点的设置,在混凝土的不同部位分别设置合适的测温点,实时监测混凝土的温度变化,确保浇筑混凝土的质量。根据不同的建筑工程项目,合理计算浇筑混凝土表面覆盖的材料厚度,根据保温材料的厚度确认保温材料的使用数量,进而发挥保温效果[4]。
大体积混凝土施工中需要重视混凝土的搅拌和浇筑工作。首先,在搅拌混凝土的过程中,施工人员需要确保合理、全面搅拌,严格按照施工标准和要求,遵循放置材料的顺序、数量使用等正确的操作流程,科学采用搅拌方式进行混凝土的搅拌,进而确保合理应用施工材料;其次,在混凝土搅拌过程中,为了保证施工效率和质量,施工人员还需要根据施工要求合理选择搅拌设备,同时在混凝土搅拌过程中确保设备运转正常,在进行搅拌材料放置之前,还需要全面清理搅拌设备内部,从而确保顺利开展搅拌工作;考虑到大体积混凝土的大体积特征,所以,在施工作业中还需要严格控制和监督浇筑环节工作,进而整体提升工程整体的施工质量;在浇筑大体积混凝土的过程中,主要采用三种分层浇筑方法,针对施工方案和现场实际的施工情况合理选择分层浇筑方法。
大体积混凝土浇筑技术在建筑施工中的应用还需要注意对混凝土进行科学振捣,进而保证混凝土更加平整、密实,在浇筑混凝土的过程中使用插入式振捣设备振捣,同时根据混凝土自然凝固的状态,在混凝土的上中下三部分进行振捣器的设置,进而确保振捣的混凝土更加密实。若是工程在夜间施工,施工单位还需要做好照明工作,确保施工人员能够看到混凝土底层的钢筋等结构。在振捣混凝土的过程中,施工人员需要按照上下抽动的方式使用振捣棒,并确保混凝土的不同部位震动充分,每次振捣操作都需要确保混凝土表面平整、均匀,避免混凝土结构出现气泡、下沉等现象。若是混凝土钢筋较大,在振捣的过程中可以适当倾斜震动角,保持震动匀速,同时也需要确保振捣过程中的振捣器与预埋件、钢筋、管道等保持一定的距离,避免振捣器碰撞相关设备和构件,保证混凝土的振捣效果。
为了确保大体积混凝土浇筑技术在建筑施工中的应用发挥最大作用,施工单位还需要对建筑结构约束力进行控制。首先,施工单位需要对建筑结构外部约束力进行控制,在大体积混凝土施工作业中,施工单位可以采用滑动层设置的方式降低大体积混凝土结构的横向约束力,同时进行垫砂层的设置,使地基对大体积混凝土结构的纵向约束力进行降低,从而整体降低大体积混凝土浇筑技术应用的施工风险,同时对温度进行科学控制,避免混凝土结构内部出现应力变化;其次,施工单位需要综合运用各种温度控制措施,这样不仅避免混凝土施工材料出现热胀冷缩现象,同时还能够避免建筑材料在接触过程中出现形变现象,最大程度避免大体积混凝土结构出现裂缝[5]。
大体积混凝土结构主要是在水利工程、高层建筑等大型建筑项目中得以应用,在施工过程中主要是采用分层浇筑法,因此,施工单位需要重视混凝土的凝固程度和具体凝固的时间点。完成浇筑混凝土的工作之后,混凝土结构在凝固过程中也有可能发生变形现象,若是变形不断扩大,也会对建筑物后续施工和使用的可靠性、安全性和稳定性造成影响。因此,为了避免凝固过程中,混凝土结构出现较大的变形现象,施工人员还需要及时振捣,确保混凝土表面更加平整,同时严格按照实验数据,有针对性开展振捣施工,根据实际的施工情况,有效调整振捣工艺。同时,为了提升大体积混凝土的质量和建筑的使用寿命,施工单位还需要做好后期的养护工作,完成混凝土施工浇筑工作后,还需要专门安排人员对混凝土进行养护和监督,根据实际情况进行洒水,确保混凝土表面保持湿润。
大体积混凝土浇筑技术在建筑施工中的应用,还需要注意以下几点:首先,确保获取的数据更加精准,在现场施工中,施工环境的数据是动态变化的,若是无法科学监测各项数据,将会导致工程施工的实际数据与施工方案中的数据出现较大偏差,进而无法根据实际要求配比混凝土材料,在浇筑混凝土的过程中增加了裂缝出现的风险;其次,加强混凝土浇筑技术应用环节的监管力度,在具体浇筑大体积混凝土的过程中会使用很多施工技术,同时辐射范围较广,较大的工程量也会涉及到较多的施工人员,因此,管理人员需要加强现场的施工管理和监督,避免出现“豆腐渣”工程,同时,管理人员也需要注意处理工程交付阶段中出现的渗水问题,全面保障工程施工质量;第三,确保施工团队具有较高的综合素养和专业技能,加强施工人员的专业知识和技能的教育和培训,强化施工人员的责任意识和安全意识,掌握应对突发情况的能力,同时科学判断影响工程施工的客观因素,从而保证建筑施工质量;最后,对施工标准进行明确,同时严格部署,在具体施工中,工作人员需要严格按照施工技术标准和要求进行具体操作,避免监管工作出现错位现象,确保工程施工更加稳定、安全。
总之,在建筑施工中应用大体积混凝土浇筑技术,施工单位需要确保大体积混凝土施工更加安全、稳定,规避各项施工风险,同时对竣工后建筑出现质量问题的几率进行降低和控制,加强施工过程中的质量控制和管理,确保施工人员严格按照工程要求和标准进行操作,严格把控影响施工质量的因素,对施工条件进行合理优化,加强大体积混凝土施工的后期养护工作,从而整体提升大体积混凝土建筑的施工质量。