王兆財(cái)
(沈陽(yáng)建筑大學(xué), 遼寧 沈陽(yáng) 100071)
目前大體積混凝土施工工藝在土木工程中得到廣泛應(yīng)用,混凝土大體裂縫是工程施工中普遍存在的技術(shù)問(wèn)題,裂縫形成后,特別是裂縫出現(xiàn)在重要的結(jié)構(gòu)部位,造成了很大的破壞,降低了結(jié)構(gòu)的耐久性,削弱了構(gòu)件的承載能力,同時(shí)可能危及建筑物的安全使用,因此,必須嚴(yán)格遵守相關(guān)技術(shù)規(guī)范,加強(qiáng)質(zhì)量控制措施。
混凝土是一種建筑使用材料,主要是把水泥、沙子和石頭用水混合在一起進(jìn)行調(diào)制形成。伴隨土木工程在不斷發(fā)展,混凝土不斷在改進(jìn),由于混凝土在建筑中的使用效果很好,因此在建筑工程中被廣泛使用。混凝土和其他材料相比較其中最大的不同點(diǎn)就是混凝土不但可以連續(xù)作業(yè)還容易成型,另外還有輸送簡(jiǎn)單方便的特點(diǎn)?;炷林饕窃谥行印⒏邔舆€有超高層被廣泛使用,并且有運(yùn)輸快、節(jié)省時(shí)間的特點(diǎn),這樣工程就可以提前竣工。在建筑史上,混凝土在土木工程中大量的應(yīng)用為建筑提供了很大便利。
大體積混凝土裂縫深度可分為貫通裂縫、深裂裂縫、表面裂縫。根據(jù)裂縫的原因,裂縫可分為兩類:由于混凝土超過(guò)拉伸應(yīng)力而直接產(chǎn)生的裂縫,也可稱為荷載裂縫和結(jié)構(gòu)裂縫;另一種是變形引起的裂紋,如由于溫度、收縮和膨脹、不均勻沉降等因素造成的結(jié)構(gòu)裂紋,也稱為變形裂紋。大體積混凝土裂縫的原因在很大程度上分為兩類。首先,外部荷載引起的結(jié)構(gòu)性裂紋,包括常規(guī)結(jié)構(gòu)計(jì)算的主應(yīng)力,以及其他結(jié)構(gòu)次級(jí)應(yīng)力引起的承重裂紋。其次,材料類型裂紋是由非預(yù)應(yīng)力變形引起的,主要是由混凝土的溫度應(yīng)力和收縮引起的?;炷链篌w開裂的原因主要是溫度應(yīng)力和收縮引起的裂縫。
大體積混凝土的溫度控制是混凝土施工管理的重中之重,通常情況下對(duì)大體積混凝土的溫度控制可以有兩方面入手,一是施工,二是養(yǎng)護(hù)。第一,在施工階段,施工單位在進(jìn)行大體積混凝土施工時(shí),要盡可能對(duì)大體積混凝土施工時(shí)間進(jìn)行控制,避免在早晚溫差較大的環(huán)境中施工。在高溫季節(jié)應(yīng)對(duì)骨料降溫,存放在棚下,使用低溫水?dāng)嚢琛T诨炷帘盟蜁r(shí),為了降低混凝土的溫度,可以在泵管中纏繞草袋,并不斷噴灑冷水降溫,對(duì)混凝土施工溫度的控制,必要時(shí)也可以在大體積混凝土中埋設(shè)冷卻水管子,降低水化熱產(chǎn)生的溫差,減少施工中出現(xiàn)裂縫的情況。第二,養(yǎng)護(hù)階段。在進(jìn)行大體積混凝土的養(yǎng)護(hù)時(shí),根據(jù)內(nèi)外溫差進(jìn)行薄膜的覆蓋,有效地實(shí)現(xiàn)對(duì)大體積混凝土施工的保溫保濕,避免大體積混凝土表面熱量散失出現(xiàn)混凝土的裂縫。
混凝土結(jié)構(gòu)澆筑時(shí),應(yīng)先對(duì)模板及鋼筋進(jìn)行檢查,確定鋼筋綁扎、放置位置合格,模板安裝且放置位置準(zhǔn)確無(wú)誤。澆筑時(shí),需要確保混凝土充足、設(shè)備機(jī)械等狀態(tài)良好,避免因設(shè)備故障或混凝土供應(yīng)不足導(dǎo)致澆筑中斷發(fā)生,尤其是大體積混凝土結(jié)構(gòu)的澆筑過(guò)程中,應(yīng)尤其避免混凝土供應(yīng)不足的情況發(fā)生,一旦發(fā)生此類情況,需及時(shí)降低泵送混凝土的速度,同時(shí)不能間斷混凝土的攪拌。在混凝土澆筑的過(guò)程中,需要依據(jù)設(shè)計(jì)要求,嚴(yán)格控制澆筑過(guò)程中的每一個(gè)施工環(huán)節(jié),避免因澆筑質(zhì)量影響混凝土結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量。
對(duì)于大體積混凝土結(jié)構(gòu)而言,需要對(duì)其采取強(qiáng)制降溫的措施。在澆筑時(shí),需要采取泵送的方式進(jìn)行澆筑,并對(duì)泵送管道進(jìn)行降溫。澆筑前,需要對(duì)骨料、模板等進(jìn)行灑水、遮陽(yáng)等降溫措施,降低混凝土拌合溫度和入模溫度。澆筑完成后,需要通過(guò)不斷對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)冷卻水管網(wǎng)注入冷水,降低混凝土內(nèi)部溫度,從而達(dá)到控制溫度應(yīng)力,減少裂縫的產(chǎn)生。
大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工完成后,還需要后期的養(yǎng)護(hù)工作來(lái)加強(qiáng)穩(wěn)固工程的耐久性,在規(guī)定的工期內(nèi),要預(yù)留出足夠的大體積混凝土結(jié)構(gòu)養(yǎng)護(hù)時(shí)間。大體積混凝土強(qiáng)度主要是在混凝土養(yǎng)護(hù)階段形成的,因此,混凝土結(jié)構(gòu)的養(yǎng)護(hù)工作直接關(guān)系到混凝土結(jié)構(gòu)的安全性和強(qiáng)度。在大體積混凝土澆筑完成后,需要對(duì)其進(jìn)行保溫、保濕的養(yǎng)護(hù)工作,保濕可以通過(guò)對(duì)大體積混凝土表面進(jìn)行灑水潤(rùn)濕,并覆蓋塑料薄膜的方式保持混凝土表面的濕潤(rùn),減少大體積混凝土表面水分的蒸發(fā),有效避免因水分散失較快而導(dǎo)致混凝土表面干縮,形成裂縫?;炷聊踢^(guò)程中,極易受到外界因素的影響而產(chǎn)生裂縫,裂縫的產(chǎn)生大大的影響了混凝土結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,減少了建筑的使用壽命。因此,大體積混凝土養(yǎng)護(hù)工作必不可少,通過(guò)灑水、噴灑防護(hù)劑、覆蓋塑料薄膜等措施,降低混凝土裂縫的產(chǎn)生,有效控制混凝土內(nèi)外溫差,確?;炷两Y(jié)構(gòu)的整體完整性。
總而言之,為了有效保障工程質(zhì)量,必須加大對(duì)大體積混凝土施工技術(shù)的重視,促進(jìn)大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量的提升。在通常情況下,土木工程建筑的基礎(chǔ)底板、大型設(shè)備的基礎(chǔ)都是采用大體積混凝土施工,而對(duì)于基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的施工不僅要求滿足工序質(zhì)量,還要滿足抗?jié)B性和整體性要求。因此,對(duì)于大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工必須根據(jù)科學(xué)合理的施工計(jì)劃。