文／隗艷 北京格林雷斯環(huán)保科技有限公司 北京 100000

引言：

在當(dāng)前建筑工程建設(shè)中，大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工是很重要的一項(xiàng)內(nèi)容，這與新時(shí)代下的建筑工程需求有著緊密聯(lián)系。與其他工程建設(shè)相同，大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工技術(shù)也是獲取較好施工效果的關(guān)鍵，結(jié)合實(shí)際工程經(jīng)驗(yàn)發(fā)展，在應(yīng)用大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工技術(shù)進(jìn)行施工時(shí)，各環(huán)節(jié)技術(shù)要點(diǎn)需要得到很好把握，同時(shí)也需要盡可能多地考慮到外部因素帶來(lái)工程施工的不利影響。規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)與不利因素，被視為提升施工質(zhì)量的關(guān)鍵要素，同時(shí)也是把握施工技術(shù)要點(diǎn)的重要元素。文本所探討的大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工技術(shù)應(yīng)用，其要點(diǎn)不僅僅來(lái)自于技術(shù)本身，也有因操作方式不當(dāng)所引發(fā)的質(zhì)量問(wèn)題，比如溫度參數(shù)、對(duì)外添加劑的選擇與使用等。

1、建筑工程大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工概述

1.1 大體積混凝土結(jié)構(gòu)

大體積混凝土結(jié)構(gòu)在當(dāng)前建筑工程中應(yīng)用較多，因?yàn)槭┕に枰幕炷亮糠浅６?，所以被稱作大體積混凝土結(jié)構(gòu)，體積大和結(jié)構(gòu)厚實(shí)是它的主要特點(diǎn)。為確保工程質(zhì)量，施工中對(duì)混凝土配比、澆筑和振搗等操作要求會(huì)很好，養(yǎng)護(hù)也是很重要的一個(gè)環(huán)節(jié)?；谝酝胀ɑ炷两Y(jié)構(gòu)施工經(jīng)驗(yàn)，裂縫、結(jié)構(gòu)性能、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度等問(wèn)題，在大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工中會(huì)更多受到關(guān)注。除了要有適合的施工方法和施工技術(shù)做支持外，各種參數(shù)也是很值得去注意，比如溫度參數(shù)、材料參數(shù)等。因此，目前人們所總結(jié)出的大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工要點(diǎn)包括：混凝土配比、混凝土澆筑、混凝土振搗、混凝土養(yǎng)護(hù)、施工溫度、材料質(zhì)量、技術(shù)應(yīng)用情況等。

1.2 大體積混凝土結(jié)構(gòu)材料特點(diǎn)

通過(guò)前面分析我們知道，體積大和結(jié)構(gòu)厚實(shí)是大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工的主要特點(diǎn)，對(duì)整個(gè)施工工藝要求也比較高。結(jié)合實(shí)際施工經(jīng)驗(yàn)我們發(fā)現(xiàn)，致使大體積混凝土結(jié)構(gòu)發(fā)生變形的主要因素之一是過(guò)高的水泥水化熱溫度，界限溫度為25℃，只要不超過(guò)這個(gè)溫度，混凝土結(jié)構(gòu)發(fā)生變形的概率就會(huì)很低。混凝土結(jié)構(gòu)發(fā)生變形會(huì)直接導(dǎo)致裂縫產(chǎn)生，裂縫產(chǎn)生除了與溫度有關(guān)外，也與結(jié)構(gòu)平面尺寸大小有關(guān)。深層裂縫、表層裂縫和貫穿裂縫是比較常見(jiàn)的三種裂縫類型，相比較而言，表層裂縫所帶來(lái)的危害較小，深層裂縫和貫穿裂縫所帶來(lái)的危害較大。深層裂縫會(huì)給混凝土結(jié)構(gòu)的完整性造成破壞，貫穿裂縫較容易使大體積混凝土形成斷面，嚴(yán)重影響其可靠性。

2、大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量影響因素

2.1 混凝土體積變化的影響

在物理作用下，混凝土本身的形狀會(huì)發(fā)生一定的變化，同時(shí)會(huì)產(chǎn)生體積的變化。通常來(lái)說(shuō)，這種變化具有明顯的不確定性，體系變化的量也無(wú)法提前進(jìn)行預(yù)測(cè)。而在化學(xué)作用下，混凝土材料會(huì)發(fā)生侵蝕作用，也會(huì)造成體積變化的情況。這種變化通常與外界環(huán)境條件、材料特征之間具有密切的聯(lián)系。

在大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工的過(guò)程當(dāng)中，施工人員通常會(huì)在材料當(dāng)中加入一定量的抗?jié)B材料來(lái)提高混凝土整體的抗?jié)B性能。如果沒(méi)有加入該材料的話，大體積混凝土在使用的過(guò)程當(dāng)中就會(huì)出現(xiàn)抗?jié)B性差的情況，導(dǎo)致一些具有腐蝕性和滲透性的溶液進(jìn)入到混凝土內(nèi)部，導(dǎo)致混凝土本身的質(zhì)量發(fā)生變化，進(jìn)而出現(xiàn)體積的變化。具體來(lái)說(shuō)，這個(gè)過(guò)程中大體積混凝土的體積變化主要會(huì)經(jīng)過(guò)三個(gè)階段。第一個(gè)階段是在初凝期；第二個(gè)階段則是從初凝期到終凝期；第三個(gè)階段則是在終凝期之后和養(yǎng)護(hù)期。

2.2 混凝土收縮的影響

無(wú)論是大體積混凝土結(jié)構(gòu)還是其他的材料，都會(huì)出現(xiàn)熱脹冷縮的特性。這也說(shuō)明了混凝土材料會(huì)隨著溫度的變化而出現(xiàn)變化，當(dāng)混凝土內(nèi)部溫度不斷下降之后，該結(jié)構(gòu)就會(huì)出現(xiàn)收縮，從而產(chǎn)生開(kāi)裂。常見(jiàn)的收縮主要包括以下五種。

（1）干燥收縮

在施工的過(guò)程當(dāng)中，如果環(huán)境的濕度比較低，空氣比較干燥的話，大體積混凝土的內(nèi)部與外界環(huán)境之間就會(huì)形成毛細(xì)滲透壓，在該滲透壓的影響下，混凝土內(nèi)部的水分會(huì)通過(guò)凝膠孔散發(fā)出來(lái)，導(dǎo)致混凝土當(dāng)中水分的快速蒸發(fā)，使其出現(xiàn)干縮的現(xiàn)象。研究發(fā)現(xiàn)，大體積混凝土的干縮率與其自身的孔隙率具有直接的關(guān)系，孔隙率越高、干縮率也越高。

（2）自收縮

這種收縮是由于混凝土材料自身而導(dǎo)致的。在這個(gè)過(guò)程當(dāng)中，水泥在水化過(guò)程當(dāng)中會(huì)產(chǎn)生一定的熱量，溫度的升高使得混凝土內(nèi)部的水分在較短時(shí)間內(nèi)被蒸發(fā)，從而出現(xiàn)自干燥的問(wèn)題。在自干燥的影響下，混凝土內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生一定的空隙負(fù)壓，從而導(dǎo)致其出現(xiàn)自收縮的問(wèn)題。

（3）塑性收縮

具體來(lái)說(shuō)，大體積混凝土在硬化之前，通常會(huì)經(jīng)歷一個(gè)塑性比較強(qiáng)的階段，這個(gè)階段的特點(diǎn)是混凝土當(dāng)中水膠比例低、自由水分少。大體積混凝土結(jié)構(gòu)當(dāng)中所使用的高強(qiáng)度混凝土材料不會(huì)出現(xiàn)泌水的問(wèn)題，但也正是這樣導(dǎo)致大體積混凝土在塑性階段失水速度高于普通混凝土，進(jìn)而會(huì)引發(fā)較強(qiáng)的收縮作用。

（4）化學(xué)收縮

對(duì)于物體來(lái)說(shuō)，存在形態(tài)發(fā)生變化之后，體積通常會(huì)出現(xiàn)相應(yīng)的變化。大體積混凝土由液體狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楣腆w狀態(tài)之后，質(zhì)量不會(huì)發(fā)生變化，但是體積會(huì)有所增加。這使得混凝土內(nèi)部會(huì)出現(xiàn)以下細(xì)小的毛孔。對(duì)于大體積混凝土來(lái)說(shuō)，為了增加強(qiáng)度、減少水化熱量，會(huì)在材料當(dāng)中加入其他材料、減少水泥含量，因此大體積混凝土所產(chǎn)生的化學(xué)收縮作用通常會(huì)比較小。

（5）溫度收縮

如果大體積混凝土當(dāng)中使用水泥數(shù)量比較多的話，在水泥水化的過(guò)程當(dāng)中就會(huì)釋放出大量的熱量，使混凝土結(jié)構(gòu)的溫度快升高，最高可以達(dá)到75 攝氏度。在如此高溫的情況下，混凝土就會(huì)發(fā)生嚴(yán)重的熱脹冷縮現(xiàn)象，溫度收縮也更為嚴(yán)重。在溫度下降、回歸正常溫度的過(guò)程當(dāng)中，大體積混凝土就會(huì)出現(xiàn)裂縫的問(wèn)題。

2.3 混凝土徐變的影響

混凝土徐變指的是結(jié)構(gòu)隨著時(shí)間變化而發(fā)生的形變情況。對(duì)于大體積混凝土來(lái)說(shuō)，在經(jīng)過(guò)徐變之后通?？梢赃_(dá)到3 倍左右的變化量。這會(huì)導(dǎo)致混凝土分子之間的相互約束力降低，從而產(chǎn)生應(yīng)力松弛的情況。雖然徐變可以有效降低水泥水化所產(chǎn)生的熱量，但是它也會(huì)導(dǎo)致混凝土新變量的快速增加。在自重的作用下，混凝土的形變量也會(huì)進(jìn)一步被加劇。

3、大體積混凝土施工技術(shù)要點(diǎn)分析

3.1 施工原材料質(zhì)量控制

對(duì)混凝土原材料進(jìn)行嚴(yán)格選擇和購(gòu)買(mǎi)，是保證施工原材質(zhì)量得到有效控制的關(guān)鍵。為了不使后續(xù)施工因混凝土材料質(zhì)量問(wèn)題而受到影響，高質(zhì)量混凝土供應(yīng)的連續(xù)性需要在施工準(zhǔn)備階段便得到確定。合格商品混凝土原材料見(jiàn)表1。

表1 混凝土原料質(zhì)量控制

在試配混凝土?xí)r，水泥類型選擇很重要，除了地?zé)崴嗪椭袩崴嗫梢杂脕?lái)作為施工原料外，收縮性較小的水泥和微膨脹水泥也可以作為考慮重點(diǎn)。

在外添加劑使用方面，結(jié)合被選擇施工材料和施工要求來(lái)挑選外添加劑，可進(jìn)一步提升工程質(zhì)量。原因在于，在大體積混凝土機(jī)構(gòu)施工中，加入一定量添加劑于混凝土，可有效改善原始混凝土特性，控制其溫度變化，減緩使其水化熱釋放速度，延緩溫度峰值出現(xiàn)的時(shí)間。另外，也可一定程度減少水泥用量，比如向混凝土中摻加足量粉煤灰，既能夠改善混凝土特性，又降低了水泥用量，同時(shí)也減少了水化熱。但需要指出的是，粉煤灰會(huì)對(duì)混凝土早期強(qiáng)度造成消極影響。

為避免因材料質(zhì)量問(wèn)題而導(dǎo)致的工程質(zhì)量問(wèn)題發(fā)生，與大體積混凝土施工有關(guān)的所有材料，都應(yīng)經(jīng)過(guò)質(zhì)量監(jiān)督體系認(rèn)證。大體積混凝土施工的溫度把控情況見(jiàn)表2。

表2 混凝土的溫度控制

3.2 施工技術(shù)控制

降低入模溫度和有效控制內(nèi)外部溫差，是大體積混凝土施工技術(shù)控制的主要內(nèi)容。實(shí)際施工中，需要將伴合水溫度控制在合理區(qū)間內(nèi)；做好沖水工作和防曬保濕措施，可有效實(shí)現(xiàn)對(duì)骨料的降溫，以及解決混凝土暴曬問(wèn)題。在預(yù)防裂縫問(wèn)題上，降低溫度是主旋律，一般需要借助冷水循環(huán)模式來(lái)完成，可明顯提升混凝土冷卻效果，從而減小內(nèi)外溫差應(yīng)力作用。除此之外，還需要努力做好混凝土成品養(yǎng)護(hù)工作和保溫保濕工作。結(jié)合大體積混凝土實(shí)際工程具體的施工質(zhì)量要求和性能標(biāo)準(zhǔn)，選擇合適的覆蓋材料。

3.3 澆筑技術(shù)

混凝土澆筑時(shí)大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工中很重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。施工中，首先需要對(duì)結(jié)合總體施工要求和工程內(nèi)容，對(duì)工程結(jié)構(gòu)與鋼筋疏密程度等方面進(jìn)行全面綜合分析，選擇相適應(yīng)的措施和方式來(lái)進(jìn)行澆筑，要保證每個(gè)施工位置都能應(yīng)用到最適宜的施工技術(shù)，從而取得比較理想的澆筑效果，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)施工技術(shù)的不斷優(yōu)化和創(chuàng)新。

底板澆筑施工適合采用斜面分層澆筑技術(shù)，平面分條與斜面分層操作見(jiàn)圖1。

圖1 分層澆筑示意圖

在通過(guò)底板下口進(jìn)行澆筑操作時(shí)，需要堅(jiān)持循序漸進(jìn)的原則，保證每一層的操作過(guò)程都要按照從下到上、找坡澆筑的模式來(lái)進(jìn)行。同時(shí)，在層間澆筑的間歇過(guò)程中，如果間歇時(shí)間過(guò)長(zhǎng)或者超過(guò)了混凝土初凝時(shí)間，則需按照施工縫進(jìn)行處理，這會(huì)使?jié)仓煽啃缘玫奖ＷC，進(jìn)而提升施工質(zhì)量。

通過(guò)不斷提高施工要求來(lái)獲得更好的工程質(zhì)量是當(dāng)前大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工的主要任務(wù)之一，過(guò)程中，工程質(zhì)量控制手段和施工方法也會(huì)得到相應(yīng)優(yōu)化與改進(jìn)，而這些內(nèi)容的實(shí)現(xiàn)都需要在基礎(chǔ)要求被滿足的前提下來(lái)完成，比如按照60天的強(qiáng)度來(lái)進(jìn)行施工。另外，還需要重視水泥使用情況，如前文所提到的地?zé)崴嗪椭袩崴?，以及粉煤灰等外添加劑，這對(duì)提升水泥防水性能時(shí)很有幫助的。在夏季施工時(shí)，要科學(xué)的降低大體積混凝土的原材料溫度，在內(nèi)部預(yù)埋管道，要善于使用水冷散熱的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)降溫，這樣可以有效提升大體積混凝土的澆筑效果。

3.4 混凝土振搗

密實(shí)與平整是混凝土振搗操作的理想效果。具體操作時(shí)，需要將插入式振搗器插入進(jìn)澆筑帶，然后根據(jù)混凝土自然形成坡度形狀，按照前、中、后三部分區(qū)域來(lái)對(duì)全部振動(dòng)器進(jìn)行布置，這樣會(huì)使鋼筋混凝土的密實(shí)性得到保證。在夜間進(jìn)行振搗操作時(shí)，照明燈是必不可少的工具，其所釋放出的光線應(yīng)能夠照射到底層鋼筋位置?；炷吝M(jìn)行振搗時(shí)振動(dòng)棒需要上下抽動(dòng)，把混凝土上下振動(dòng)均勻，每次振搗效果達(dá)到混凝土表面均勻、平整，以不再出現(xiàn)顯著沉落和氣泡為準(zhǔn)（如圖 2所示）。需要指出的是，為了避免使振搗器與結(jié)構(gòu)鋼筋、管道和各種預(yù)埋件發(fā)生不必要的碰撞，振搗作業(yè)時(shí)需注意使振搗器與鋼筋、管道和各種預(yù)埋件保持一定距離。

圖2 混凝土振搗示意圖

結(jié)語(yǔ)：

通過(guò)對(duì)大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工技術(shù)與要點(diǎn)進(jìn)行分析和研究，施工單位、施工管理者和施工人員能夠?qū)ο鄳?yīng)環(huán)節(jié)的施工技術(shù)應(yīng)用方式有著更加清楚和詳細(xì)的了解。結(jié)合實(shí)際工程經(jīng)驗(yàn)看施工效果會(huì)發(fā)現(xiàn)，施工技術(shù)與應(yīng)用要點(diǎn)在很多時(shí)候并不是充分銜接在一起的，了解施工技術(shù)并不代表一定能把握好應(yīng)用要點(diǎn)，這也就解釋了為什么應(yīng)用相同施工技術(shù)的不同工程作業(yè)會(huì)收獲到不同施工效果。

本文通過(guò)對(duì)具體大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工技術(shù)進(jìn)行分析，進(jìn)一步明確出了技術(shù)應(yīng)用要點(diǎn)，這將有助于施工單位收獲到比較理想的施工效果，進(jìn)而提升整體工程質(zhì)量，帶給企業(yè)更多經(jīng)濟(jì)效益。