張宏星
南通明達(dá)建設(shè)工程有限公司 江蘇 南通 226300
將大體積混凝土結(jié)構(gòu)應(yīng)用在建筑工程中,首先要保障保溫性。由于施工結(jié)構(gòu)整體厚度與面積較大,無論是施工或是后期養(yǎng)護(hù)階段,混凝土凝固時(shí),水泥發(fā)生水化反應(yīng)的過程中會(huì)散發(fā)出一部分熱量。受大體積混凝土結(jié)構(gòu)自身面積與厚度的影響,容易產(chǎn)生結(jié)構(gòu)內(nèi)部與外部之間的溫差。如果不能采取合理的保溫手段,可能受溫差影響產(chǎn)生大體積混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部與外部的收縮速度差異,最終引發(fā)溫度收縮裂縫[1]。在大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工中,首先要避免的問題便是結(jié)構(gòu)裂縫產(chǎn)生。因此在施工過程中,確保施工操作質(zhì)量是必要前提,但選擇合理的控溫手段也是不可缺少的。遵從保溫性原則,需要在大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工中合理控制澆筑施工速度。除此之外,也需要對混凝土原材料進(jìn)行慎重選擇。作為混凝土原料的主材之一,水泥在溫度收縮中起到極為關(guān)鍵的作用,需要結(jié)合構(gòu)建模板自身特征,對水泥標(biāo)號與強(qiáng)度進(jìn)行科學(xué)選擇。
大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工前的原材料配比合理性,會(huì)直接影響到后續(xù)建筑工程施工整體質(zhì)量。以某房屋建筑工程為例,在對大體積混凝土進(jìn)行原材料配比時(shí),分別確定了原材料參加量與參照的技術(shù)參數(shù)。見表1與表2,在具體原材料配合比優(yōu)化過程中,會(huì)根據(jù)運(yùn)輸距離與天氣情況調(diào)整減水劑的使用量。在混凝土生產(chǎn)時(shí),砂石實(shí)際情況會(huì)結(jié)合地泵車泵等因素,適當(dāng)調(diào)整砂率與細(xì)石的摻加量,如果砂料太粗,會(huì)適當(dāng)添加煤灰,保障材料的和易性。以上配合比為房屋工程施工的前期設(shè)計(jì)配合,比實(shí)際生產(chǎn)過程中用水量與骨料會(huì)結(jié)合實(shí)際參數(shù)情況進(jìn)行嚴(yán)格修整。通過以上分析,也可以確定在大氣以及混凝土施工過程中配比合理性是整體工程質(zhì)量控制最為關(guān)鍵的部分。
表1 原材料摻加量
表2 技術(shù)參數(shù)
將大體混凝土施工技術(shù)應(yīng)用在建筑工程中,最明顯的特征是大體積混凝土自身結(jié)構(gòu)體積與厚度比較大,在工程澆筑施工過程中對工藝要求十分嚴(yán)格。整體施工澆筑的速度控制要保持均勻,受結(jié)構(gòu)體積與厚度影響,一旦在施工澆筑過程中,速度不均勻或出現(xiàn)速度過快、速度過慢的情況,都可能導(dǎo)致大體積混凝土失水不均勻,影響到最終凝固階段的結(jié)構(gòu)質(zhì)量安全。大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工時(shí),需要大量混凝土原料進(jìn)行澆筑,因此在建筑工程施工中,必須要選擇質(zhì)量與強(qiáng)度都能夠達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的混凝土材料,也要確?;炷敛牧蠌臐仓爸钡綕沧⒔Y(jié)束,標(biāo)準(zhǔn)上始終保持一致。大體積混凝土結(jié)構(gòu)與厚度較大的施工特征,也會(huì)增大建筑工程現(xiàn)場質(zhì)量安全控制難度,尤其是在施工工藝選擇過程中,既要保證現(xiàn)場施工安全,也要從后期養(yǎng)護(hù)角度出發(fā),選擇合理化學(xué)外加劑,保障結(jié)構(gòu)施工安全穩(wěn)定。
大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工過程中,受自身體積與厚度影響,需要選擇質(zhì)量與強(qiáng)度更高的混凝土原材料。保障混凝土原材料的質(zhì)量與高強(qiáng)度,需要在前期原料摻加量確定中做出優(yōu)化,根據(jù)施工位置具體受理情況,對原材料比例進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整,制定技術(shù)參數(shù)后,用于現(xiàn)場施工中的混凝土原材料。大體積混凝土結(jié)構(gòu)現(xiàn)場澆筑施工時(shí),施工技術(shù)人員需要對施工進(jìn)度進(jìn)行有效控制[2]。保障混凝土原料的強(qiáng)度與質(zhì)量,也需要在運(yùn)輸過程中規(guī)劃設(shè)計(jì)出合理路線,這樣才能對混凝土原料運(yùn)輸時(shí)間進(jìn)行有效計(jì)算。根據(jù)所得到的計(jì)算結(jié)果,在現(xiàn)場施工時(shí)運(yùn)輸?shù)綕仓^(qū)的混凝土材料在質(zhì)量與強(qiáng)度上才能達(dá)到預(yù)期效果。
受大體積混凝土施工結(jié)構(gòu)的體積與厚度影響,導(dǎo)致現(xiàn)場施工工藝難度增大,需要在澆筑前進(jìn)行科學(xué)設(shè)計(jì),確保澆筑順序以及澆筑時(shí)間都能控制在規(guī)定范圍內(nèi),這樣才能保證最終大體積混凝土結(jié)構(gòu)的施工安全性。大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工中需要一次完成澆筑工作,如果在澆筑過程中出現(xiàn)中斷或者間隔的情況,很容易導(dǎo)致結(jié)構(gòu)裂縫產(chǎn)生。除此之外,如果大體積混凝土結(jié)構(gòu)澆筑施工時(shí)所處的溫度在25℃以上,那么極有可能在澆筑結(jié)束后出現(xiàn)裂縫。也容易產(chǎn)生大體積混凝土結(jié)構(gòu)在凝結(jié)時(shí)的變形問題。因此,在施工過程中,不僅要對技術(shù)方法進(jìn)行嚴(yán)格控制,也需要加強(qiáng)細(xì)節(jié)部分管理,需要施工人員結(jié)合大體積混凝土的結(jié)構(gòu)特征,設(shè)置合理方案,在現(xiàn)場指揮控制下高效有序完成澆筑任務(wù)。
對于大體積混凝土施工技術(shù)應(yīng)用,在建筑工程中需要對混凝土原材料進(jìn)行預(yù)制,由預(yù)制現(xiàn)場運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場直接進(jìn)行澆筑施工,因此,運(yùn)輸環(huán)節(jié)也是影響大體積混凝土施工質(zhì)量的關(guān)鍵部分。在大體積混凝土施工技術(shù)應(yīng)用中,比較常見的問題是由于運(yùn)輸階段出現(xiàn)突發(fā)情況,導(dǎo)致運(yùn)輸時(shí)間增長,最終運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場的混凝土材料與預(yù)期含水量以及溫度出現(xiàn)誤差。繼續(xù)進(jìn)行澆筑施工,很容易導(dǎo)致大體積混凝土結(jié)構(gòu)變形,或者在凝結(jié)過程中出現(xiàn)結(jié)構(gòu)裂縫。造成運(yùn)輸問題的主要原因,一方面是由于運(yùn)輸?shù)缆分谐霈F(xiàn)突發(fā)情況,除此之外,更為關(guān)鍵的部分是在大體積混凝土運(yùn)輸前沒有對時(shí)間與路線進(jìn)行合理規(guī)劃,最終導(dǎo)致不能在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成運(yùn)輸任務(wù)。例如,房屋建筑工程施工中大體積混凝土結(jié)構(gòu)所使用的混凝土原材料,需要在半小時(shí)內(nèi)完成運(yùn)輸任務(wù),如果超過這一時(shí)間,可能會(huì)影響到混凝土材料的水量與溫度。除運(yùn)輸時(shí)間之外,也需要注意運(yùn)輸時(shí)的溫度,如果在運(yùn)輸過程中出現(xiàn)溫度過低的情況,可能導(dǎo)致已經(jīng)攪拌好的混凝土質(zhì)量嚴(yán)重下降。在運(yùn)輸路程中處于低溫環(huán)境下,沒能采取有效保溫措施也是影響運(yùn)輸質(zhì)量問題的直接原因。
同樣以房屋建筑工程為例,施工過程中周圍環(huán)境溫度達(dá)到零度以下,繼續(xù)施工極容易出現(xiàn)結(jié)冰情況,這樣一來,大體積混凝土結(jié)構(gòu)的整體強(qiáng)度也因此受到阻礙。尤其是我國東北部地區(qū)秋冬季節(jié)溫度寒冷,容易出現(xiàn)突然降溫的情況,在大體積混凝土施工過程中,沒能對施工環(huán)境溫度進(jìn)行合理預(yù)測,并且當(dāng)外界施工環(huán)境溫度較低時(shí),沒有采取有效的加熱施工技術(shù),導(dǎo)致混凝土的整體質(zhì)量下降。繼續(xù)運(yùn)用在房屋建筑工程中,也會(huì)導(dǎo)致大體積混凝土整體結(jié)構(gòu)質(zhì)量安全降低,不能達(dá)到預(yù)期的強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)。環(huán)境溫度問題在大體積混凝土施工技術(shù)應(yīng)用中的影響最大,不僅需要加強(qiáng)環(huán)境溫度預(yù)測管理,也需要在施工過程中,根據(jù)環(huán)境溫度變化,采取合理的加熱技術(shù)措施,預(yù)防混凝土原材料強(qiáng)度下降[3]。
除運(yùn)輸與施工階段存在的質(zhì)量隱患問題,大體積混凝土澆筑結(jié)束后的后期養(yǎng)護(hù)階段同樣會(huì)受到環(huán)境溫度影響。出現(xiàn)結(jié)構(gòu)變形或者結(jié)構(gòu)裂縫,導(dǎo)致大體積混凝土結(jié)構(gòu)整體強(qiáng)度與質(zhì)量下降。在我國北部尤其是東北地區(qū),春秋季節(jié)晝夜溫差較大,在此季節(jié)中開展大體積混凝土結(jié)構(gòu)澆筑施工,在施工結(jié)束后的養(yǎng)護(hù)階段,極容易受晝夜溫差影響,導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部與表層產(chǎn)生溫差。最終導(dǎo)致結(jié)構(gòu)裂縫以及結(jié)構(gòu)變形等一系列問題。晝夜溫差問題出現(xiàn)在大體積混凝土結(jié)構(gòu)養(yǎng)護(hù)階段,造成變形與裂縫等一系列施工質(zhì)量隱患問題,都與養(yǎng)護(hù)階段沒能采取有效的保溫措施有直接關(guān)系。當(dāng)工程涉及到跨年施工,使冬季寒風(fēng)侵蝕大體積混凝土,施工材料容易出現(xiàn)嚴(yán)重的水分流失情況,加之混凝土結(jié)構(gòu)施工后沒能采取有效保溫與保水措施,最終大體積混凝土結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量與結(jié)構(gòu)安全性不能得到保障。
大體積混凝土施工技術(shù)應(yīng)用在建筑工程中對施工質(zhì)量與結(jié)構(gòu)質(zhì)量進(jìn)行控制時(shí),首先需要加強(qiáng)混凝土材料運(yùn)輸環(huán)節(jié)控制。根據(jù)混凝土材料生產(chǎn)現(xiàn)場與施工現(xiàn)場之間的距離計(jì)算,對運(yùn)輸路徑進(jìn)行合理規(guī)劃,將運(yùn)輸時(shí)間控制在安全范圍內(nèi),根據(jù)環(huán)境溫度在運(yùn)輸過程中采取有效保溫措施。施工現(xiàn)場根據(jù)材料使用情況合理規(guī)劃材料進(jìn)場時(shí)間。避免出現(xiàn)材料進(jìn)場后不能及時(shí)交付使用,或材料進(jìn)場后需要等待較長時(shí)間的情況,這樣不僅會(huì)影響到大體積混凝土的澆筑施工質(zhì)量,更容易出現(xiàn)材料浪費(fèi)問題。
采取大體積混凝土水汽加熱施工技術(shù),保障大體積混凝土結(jié)構(gòu)澆筑施工時(shí)的整體質(zhì)量水平提升。例如,在進(jìn)行房屋建筑工程施工中所使用的混凝土原料,在攪拌時(shí)對溫度進(jìn)行測量后,發(fā)現(xiàn)并沒有達(dá)到施工規(guī)定的溫度標(biāo)準(zhǔn),此時(shí)可以借助蒸汽爐設(shè)備保障混凝土原料在攪拌過程中能夠達(dá)到室內(nèi)外溫差的合理控制。運(yùn)用這種方法,解決施工時(shí)環(huán)境溫度過低而影響到混凝土原材料質(zhì)量的問題[4]。除此之外,運(yùn)用水汽加熱施工技術(shù),也能使混凝土材料在施工使用時(shí)的溫度可以精準(zhǔn)調(diào)控。如此一來,便能抵御大部分外界環(huán)境溫差帶來的施工質(zhì)量影響。
電加熱施工技術(shù)可以在秋冬季節(jié)施工條件不利情況下使用。當(dāng)外界環(huán)境溫度較低,并且空氣中所含有的水分較少時(shí),在混凝土材料預(yù)制階段,攪拌人員可以將攪拌器與變壓器有效結(jié)合使用,通過電纜加熱提升混凝土材料預(yù)制節(jié)段的溫度,這樣在施工過程中也能減少不必要的質(zhì)量隱患問題,但要注重防漏電保護(hù)工作,如果在操作過程中發(fā)現(xiàn)安全隱患,要及時(shí)停止,既要保障混凝土原材料攪拌預(yù)制質(zhì)量,也要確保施工過程中的安全性。由于電加熱加工施工工藝,在使用過程中的操作風(fēng)險(xiǎn)性相對較大,因此要慎重選擇,結(jié)合房屋建筑工程施工時(shí)的外界環(huán)境溫度變化情況,合理選擇變壓器,并對加熱溫度進(jìn)行控制。運(yùn)用電加熱加工工藝技術(shù),也容易出現(xiàn)混凝土材料預(yù)制階段的質(zhì)量問題,例如,攪拌不均勻或溫度存在差異的情況。在施工時(shí)發(fā)現(xiàn)問題要第一時(shí)間停止,對問題處理后進(jìn)行后續(xù)澆筑施工。
大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工結(jié)束后,要采取有效的施工養(yǎng)護(hù)措施。如果施工現(xiàn)場出現(xiàn)比較嚴(yán)重的失水或溫差情況,要采取有效保溫措施,必要時(shí)可以在大體積混凝土結(jié)構(gòu)表面灑水,避免由于失水過快而出現(xiàn)結(jié)構(gòu)裂縫。養(yǎng)護(hù)階段的質(zhì)量控制與施工過程同等重要?,F(xiàn)場管理人員要提升重視程度,根據(jù)大體積混凝土結(jié)構(gòu)所處的位置特征以及施工現(xiàn)場環(huán)境特征,設(shè)置有效養(yǎng)護(hù)方法。在養(yǎng)護(hù)方案運(yùn)用時(shí),也要根據(jù)外部環(huán)境溫度、濕度變化情況,及時(shí)調(diào)整方案。不同季節(jié)大體積混凝土結(jié)構(gòu)的硬化速度也有明顯差異[5]。例如,在冬季溫度太低的環(huán)境下,大體積混凝土硬化速度會(huì)下降,如果冬季溫度過低,還會(huì)導(dǎo)致大體積混凝土內(nèi)部的水分冷凝。對此,一定要采取合理的配合比例設(shè)計(jì)方案,這樣才能在越冬養(yǎng)護(hù)時(shí)防止出現(xiàn)裂縫問題。
在建筑工程施工過程中,大體積混凝土施工技術(shù)會(huì)直接影響到最終工程使用安全性與整體施工質(zhì)量,大體積混凝土施工技術(shù)的選擇與應(yīng)用復(fù)雜程度較高。我國房屋建筑相關(guān)部門對大體積混凝土技術(shù)應(yīng)用也作出相應(yīng)規(guī)定標(biāo)準(zhǔn),在工程現(xiàn)場施工以及混凝土原料預(yù)制運(yùn)輸階段,需要嚴(yán)格遵從現(xiàn)有管理制度體系,加強(qiáng)施工過程中的技術(shù)、質(zhì)量管理控制,確?;炷敛牧鲜┕ぜ夹g(shù)應(yīng)用能夠達(dá)到最佳效果,避免在后期混凝土結(jié)構(gòu)養(yǎng)護(hù)階段出現(xiàn)裂縫等問題。除此之外,在大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工后,如果發(fā)現(xiàn)變形或裂縫問題,需要及時(shí)采取相應(yīng)措施,避免有問題的結(jié)構(gòu)投入到工程使用中。