土木建筑施工中大体积混凝土结构的运用

摘要：受到经济发展的带动，城市化进程加快推进，建筑数量、规模大幅上涨，在城市发展中土木建设成为了重点内容。大体积混凝土结构的应用，为土木工程建筑建设带来了支持，最大化保障建筑趋于安全性、稳定性，然而，在大体积混凝土结构的施工工艺中，经常出现不符合工艺要求的问题，这就需要加强施工管理，切实保证工程质量达到标准。运用大体积混凝土的施工结构来分析土木建筑项目、大体积混凝土结构、施工工艺中出现的不良现象，深层探究施工技术要点，科学化运用大体积的混凝土施工技术，从而提高土木建筑的建设质量。

关键词：大体积混凝土;施工材料;浇筑;结构抗拉控制;混凝土振捣

ApplicationofLarge-VolumeConcreteStructuresinCivilConstruction

ZHANGJieyi

HeilongjiangUniversityofBusinessandTechnology，Harbin，HeilongjiangProvince，150000China

Abstract：Drivenbyeconomicdevelopment，theurbanizationprocessisaccelerating，thenumberandscaleofbuildingshavesignificantlyincreased，andcivilconstructionhasbecomeakeypartinurbandevelopment.Theapplicationoflarge-volumeconcretestructuresprovidessupportforcivilengineeringconstruction，maximizingthesafetyandstabilityofbuildings.However， intheconstructionprocessoflarge-volumeconcretestructures，problemsthatdonotmeetprocessrequirementsoftenarise，whichrequiresstrengtheningconstructionmanagementtoeffectivelyensurethatprojectqualitymeetsstandards.Basedontheconstructionstructureoflarge-volumeconcrete，thispaperanalyzesadversephenomenaincivilconstructionprojects，large-volumeconcretestructuresandconstructiontechnology，anddeeplyexploresthekeypointsofconstructiontechnology，soastoscientificallyapplylarge-volumeconcreteconstructiontechnologyandimprovetheconstructionqualityofcivilengineeringbuildings.

KeyWords：Large-volumeconcrete;Constructionmaterial;Pouring;Structuraltensilecontrol;Concretevibration

随着一大批重大基础设施工程与新兴城市群集中开工建设，必将涉及大量桥梁隧道、高楼及市政、水利水电等各类大体积混凝土结构，而如何合理运用混凝土材料、确保大体积混凝土结构的质量与安全，已成为该类工程的重中之重。当前，国内外对大体积混凝土技术与装备的研究也日益深入，亟待科技研发赋能工程实践需要。因此，进一步探讨大体积混凝土结构在土木建筑施工应用中的运用要点与改进方向，具有重要意义。

1.基于大体积混凝土结构分析施工的技术特征

大体积混凝土在建筑领域应用较广，此种混凝土结构主要为尺寸高于1m的形式，综合来看，大体积类型的混凝土结构体积较大，水化热的释放作用会更加明显，很容易影响混凝土结构的内部温度，短时间内便会大幅升高，致使施工结构出现裂缝，因此，施工要求较高。通过执行大体积混凝土的施工技术，可以看出施工阶段的影响因素较多，相比常规的混凝土施工，两者间存在着差异，此类结构应用工艺繁杂，在施工期间还需要遵循更为严格的标准。在现实施工阶段中，综合思考应用材料、施工计划、技术形式等，以确保施工质量符合建设标准。由于整体施工工艺相对比较复杂，施工单位要尽可能养护混凝土结构，从温度、收缩等层面综合考虑。

2.大体积混凝土产生质量问题的原因

2.1水泥水化热

水泥水化释放的热量，是影响大体积混凝土质量的重要因素。这种水化热可以提高混凝土内部温度，形成较大温差，并伴生收缩应力。如果处理不当，极易造成裂缝乃至影响结构安全。大体积混凝土体积大，温升绝对值高。不同部位温度上升差异大，中心与表面、边角与平面温度梯度均非常显著，稍有不慎就失控，水化反应与凝固收缩同时发生，温度应力和收缩应力叠加，更易拉开裂缝。最后，大体积混凝土导热慢，热量不易释放，聚积增大温差与热应力。

2.2外界温度变化

第一，气温升高会加速表层水化，形成较大温差与热应力，引起表层微裂纹；降温时，表内部水化热又难以释放，聚积增大内外温差，雪上加霜。第二，骤降骤升温重复波动下，混凝土反复在凝固与工作状态间转换，破坏结构体系完整性，导致疏松层产生。第三，高温会提速水化，混凝土早期强度快速提升再缓慢增长，影响设计强度；低温则会明显拖延凝固时间，从而延长脱模周期。第四，热胀冷缩反复作用也会对大体积混凝土内部产生疲劳性微破坏[1]。

2.3混凝土的运输

混凝土运输在大体积混凝土工程中也是一个重要的质量管理方面。在运输过程中，混凝土可能会受到振动、振动或长时间搅拌等影响，造成材料结构性能的改变。特别是对于大规模的混凝土运输，需要严格控制运输过程中的时间、距离和速度，以保证混凝土的质量和稳定性。同时，需要确保运输设备的合理性和运输路径的平稳性，以减少混凝土在运输过程中可能受到的损害和变化。

3.大体积的混凝土结构施工技术要点

3.1施工材料选择

对于整体施工工作而言，施工材料的应用性能与质量密切相关，在大体积混凝土的施工作业中，需要应用不同种类的施工材料，为了控制施工质量，就要严选材料。在水泥选择方面，由于大体积混凝土中经常受到温度变化影响而出现裂缝，为了避免水泥投入使用后释放热量，当选择水泥材料时，应挑选水化热低的形式，比如，碳酸盐形式。此外，为了改善水化热释放情况，可以将外加剂添加到混凝土当中。施工期间要准备膨胀剂，其有助于抑制早期施工的开裂现象，又能促进混凝土提升抗渗透性，值得注意的是，工程中投入膨胀剂后，需要在规范时间内展开保湿养护[2]。在粗骨料选择方面，应检查碎石，保证达到连续级配的条件，在此条件下控制粗骨料的尺寸，限制其含泥量，数值不能超过0.3%。控制硫酸钡的含量、碎石的压碎值，数值保持在88.6%、33%。骨料在施工材料中占据着重要的位置，如表1为不同品种的骨料在混凝土中形成的收缩影响。

3.2测温点布置

测温点的合理布置是大体积混凝土温控的重要环节。只有做到点位充分、分布合理，才能真正掌握混凝土内部温度场，据以指导冷却。考虑结构体形状时，特别需要重点考虑边角部和厚度变化处的温度变化情况。这些区域往往在温度上有显著的变化。对于厚柱和厚墙，其中心温度变化相对缓慢，因此可以相对少布置测温点；而边角处，混凝土受热辐射更强，所以，温度变化较快，应该密集布置测温点，以便更精确地监测温度。在垂直方向上，需要在不同层次多层布置测温点，并根据冷却管道的层间距合理选择点位。通常，距离冷却管道较远的测点能更好地反映冷却效果。此外，底部的温度变化也同样至关重要，不容忽视。而预埋零件周围也需要布置测温点。在平面上的布置同样重要，不应局限在单一方向上。这是为了能够反映不同位置的温度变化情况。由于中心与边缘的温度存在明显差异，因此边缘位置应该布置更密集的测温点。同时，通过多个测温点的平均温度可以判断整体的温度趋势。连接各层温度点成矢量有助于判断垂直温度梯度的变化，进而指导调整冷却措施。在结构存在明显厚度变化的接头处，也应该布置温度矢量[3]。

3.3加强混凝土的浇筑

大体积的砼在浇注时，因其自身的水化热，极易产生开裂。这就要求对大块混凝土采用科学的灌注方式。为能对混凝土在施工中产生的温度变化进行有效的控制，一般都是采取分段浇筑的方式。又可将其划分为横向分段及垂直分层。在目前的工程实践中，多采用分层浇注的方法。尤其是在工程建设周期很短，又不太着急的时候，宜采取分段的方法，这样才能更好地提高混凝土的浇筑质量。在采用多层连续浇注法时，应对每一施工层的施工缝进行妥善处理，使混凝土内的热量迅速地向外扩散。在实际的浇筑施工中，还要对浇筑的时机进行严格的把握，如果两层的浇筑间隔太久，则会造成上层和下层的混凝土不能很好的连接，如果间隔得太短，则会引起温度的剧烈波动，从而出现开裂。所以，在浇注施工中，应适当地进行间歇期的控制。在具体的浇筑过程中，也要适时振捣，以有效地避免各层次间的缝隙。在砼浇筑完成之前和浇筑完毕后，均需进行一道木抹压面[4]。

3.4结构抗拉控制

大体积混凝土的施工阶段，有关人员在现实工艺中引进了具有优良抗拉性能的材料，切实促进混凝土的强度、硬度得到改善，有助于控制混凝土的形态，从而限制结构中的约束力。例如，在大体积混凝土的施工项目中，有关人员设置了滑动层，发挥层级的作用，能够有效减少地基出现不良位置移动情况，同时也能抑制地基的下沉现象，避免损坏混凝土。从具体的施工工艺中，应用混凝土材料之后，在其与地基间安排了砂垫层，此层能够防止地基过分制约混凝土材料，从而减少出现裂缝问题。当控制外部约束力量时，不能忽略温度应力的把控，降低热胀冷缩现象出现的可能性，实现科学应用混凝土材料。

3.5混凝土振捣

平时熟悉的混凝土浇筑施工中，经常能看到工人们用“电动棒”对混凝土进行跳动式振荡，虽然工序简单，但这一步对确保混凝土质量可是起到关键作用。要让混凝土变得致密坚固，里面不能有大气泡。气泡不仅会削弱抗压强度，还可能在混凝土内部扩大变成微裂缝，这会直接影响混凝土结构的耐久性与安全性。所以，必须进行振捣驱泡。而且大体积单位混凝土量多，手工振捣难以驱走里面的气泡，必须用机械振捣器，效率更高在振捣操作中，振动频率和持续时间控制得恰到好处很关键。频率过低了力度不够，也驱不出泡沫；频率过快又会造成材料分层分离，所以一般在50～60Hz为宜。时间持续得也要够，确保混凝土各处充分振捣均匀，一般2～3min为度。最后表面要平坦密实，没有气孔穴了为止。这样科学规范的振捣操作，就能最大程度排除混凝土内部气泡，提高其致密性与均匀性，从而使大体积混凝土结构更加坚固耐用。这个看似简单的工序，可关系到工程质量的好坏，我们一定要抓紧抓实[5]。

4结语

通过上述分析可知，土木建筑项目正在不断发展，在施工阶段应用大体积混凝土施工工艺，能够切实提升土木工程的建设质量。现实工程中存在着诸多问题，为了保障土木建设顺利进行，合理运用大体积混凝土结构，需要施工人员加强不同施工环节的质量把控执行力，预防裂缝等不良问题，促进建筑趋于安全性水平，助力我国建筑行业高效发展。

参考文献

[1]李春生.土木工程中大体积混凝土结构施工技术运用[J].居业，2023（10）：19-21.

[2]连梅波.土木建筑工程中大体积混凝土结构施工技术应用研究[J].广东建材，2023，39（10）：112-115.

[3]李志鹏，罗奇星，韩庆华，等.大体积混凝土墙水化放热温度场分析[J].天津大学学报（自然科学与工程技术版），2023，56（8）：878-885.

[4]国倩磊.住宅建筑工程中大体积混凝土结构施工技术研究[J].居舍，2023（19）：44-46.

[5]洪佳炜，夏露，冯蕾，等.基于强度与体积变形相匹配的管廊混凝土设计优化研究[J].混凝土，2023（10）：157-162.