土木工程中大體積混凝土結(jié)構(gòu)淺析
時(shí)間:2022-12-03 04:08:41
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摘要:隨著建筑行業(yè)的蓬勃發(fā)展,土木工程施工技術(shù)越來越完善。與此同時(shí),人們對混凝土性能的標(biāo)準(zhǔn)要求也隨之提高?;炷两Y(jié)構(gòu)性能直接決定了整體土木工程的質(zhì)量安全。針對此,本文論述了大體積混凝土的基本概念,簡要介紹了大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工技術(shù)應(yīng)用要點(diǎn)與注意事項(xiàng),旨在為業(yè)內(nèi)人士提供參考意見。
關(guān)鍵詞:土木工程;大體積混凝土;結(jié)構(gòu)施工技術(shù)
隨著市場經(jīng)濟(jì)的繁榮發(fā)展,土木工程數(shù)量及規(guī)模不斷擴(kuò)張。且對土木工程施工質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)要求也隨之提高。大體積混凝土結(jié)構(gòu)在土木工程施工中的應(yīng)用越來越普遍,而且大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工技術(shù)水平也越來越高。在土木工程施工中,大體積混凝土結(jié)構(gòu)及其施工技術(shù)的應(yīng)用,能夠充分保障工程質(zhì)量安全,維護(hù)公眾的生命財(cái)產(chǎn)安全。
1大體積混凝土的基本概念
當(dāng)前,大體積混凝土結(jié)構(gòu)逐步成為土木工程的重要組成部分。根據(jù)現(xiàn)行的《大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范》可知,凡是實(shí)體結(jié)構(gòu)尺寸超過1米,或極有可能因混凝土中膠凝材料水化反應(yīng)產(chǎn)生收縮裂縫的混凝土,均為大體積混凝土。
2大體積混凝土施工技術(shù)操作要點(diǎn)
2.1嚴(yán)格控制混凝土配制比例。確定混凝土配合比是大體積混凝土澆筑施工中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。在混凝土配制過程中,相關(guān)人員要嚴(yán)格控制水泥和水的使用量,在滿足工程設(shè)計(jì)強(qiáng)度要求的基礎(chǔ)上,抑制水化熱反應(yīng),改善混凝土的和易性。為進(jìn)一步加強(qiáng)混凝土配制效果,優(yōu)選礦渣水泥,并添加適量的粉煤灰,一方面,優(yōu)化大體積混凝土配合比,另一方面,減輕混凝土泵送壓力??傊瑑?yōu)化大體積混凝土配合比設(shè)計(jì),可以減少水泥損耗量,增大表層混凝土強(qiáng)度,進(jìn)而降低混凝土結(jié)構(gòu)發(fā)生裂縫的概率,改進(jìn)大體積混凝土澆筑施工質(zhì)量,維護(hù)整體土木工程質(zhì)量安全。2.2編制完整的大體積混凝土澆筑施工方案。第一,攤鋪厚度控制。在土木工程大體積混凝土澆筑施工中,多采取分層澆筑或連續(xù)澆筑的方式。為降低混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫的概率,有必要嚴(yán)格控制混凝土攤鋪厚度,確?;炷翑備伜穸葷M足建筑工程施工要求。如果采用泵送的方式輸送混凝土,應(yīng)將混凝土攤鋪厚度控制在600毫米以內(nèi);如果采用其他方式輸送混凝土,要將混凝土攤鋪厚度控制在400毫米以內(nèi)。第二,混凝土攪拌及添加劑管理。在大體積混凝土澆筑施工過程中,多通過添加外加劑的方式來解決單方水泥用量少的問題。其中,較為常見的外加劑就是粉煤灰。為優(yōu)化混凝土性能,相關(guān)人員必須嚴(yán)格控制混凝土持續(xù)攪拌時(shí)間。一般情況下,在添加外加劑后,持續(xù)攪拌時(shí)間以30分鐘為宜。再者,加強(qiáng)投料用量的精確性,全面滿足大體積混凝土澆筑施工需求。指定實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)豐富的人員負(fù)責(zé)在混凝土拌制過程中投放粉煤灰和外加劑,從而加強(qiáng)操作的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范性,避免因人工操作失誤而影響混凝土性能。第三,混凝土澆筑施工。在大體積混凝土澆筑施工過程中,待第一層混凝土澆筑完畢后,根據(jù)混凝土凝固狀態(tài)決定第二層混凝土澆筑施工時(shí)間。但是要在第一層混凝土初凝前進(jìn)行第二層混凝土的澆筑,以加強(qiáng)整體澆筑作業(yè)的連續(xù)性,降低發(fā)生混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的概率。無論是采取分層澆筑方式,還是連續(xù)澆筑方式,都必須嚴(yán)格控制各澆筑層的間隔時(shí)間。通常,多通過試驗(yàn)的方式確定各澆筑層的間隔時(shí)間。第四,水平施工縫處理。分層澆筑是大體積混凝土澆筑施工中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)??陀^地說,分層澆筑的操控難度較大,一旦處理不到位,會直接降低施工質(zhì)量。在大體積混凝土分層澆筑過程中,應(yīng)及時(shí)清理軟弱混凝土表層的浮漿、石子和大粒徑顆粒物。密切觀察粗骨料的狀態(tài),確保粗骨料始終保持均勻狀態(tài)。使用高壓水槍對混凝土表面實(shí)施清理,為混凝土澆筑施工提供有利條件。同時(shí),確?;炷帘砻鏌o明顯積水,且始終保持濕潤狀態(tài)。在混凝土澆筑過程中,如果采用非泵送方式運(yùn)輸混凝土,則需選擇適宜的接漿方式,且結(jié)合建筑工程結(jié)構(gòu)特點(diǎn),嚴(yán)格遵守標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范進(jìn)行澆筑。按照由短邊向長邊延伸的次序完成澆筑,進(jìn)一步加強(qiáng)澆筑效果。第五,大體積混凝土養(yǎng)護(hù)。大體積混凝土結(jié)構(gòu)養(yǎng)護(hù)水平直接決定了整體土木工程施工質(zhì)量。一般來說,對于大體積混凝土結(jié)構(gòu)的養(yǎng)護(hù)多采用保溫法和保濕法。保溫法是通過控制大體積混凝土結(jié)構(gòu)表面的溫度來調(diào)節(jié)溫度梯度的。由此,使混凝土結(jié)構(gòu)因內(nèi)外部溫度差異引發(fā)的拉應(yīng)力小于混凝土結(jié)構(gòu)自身的抗拉強(qiáng)度,防止混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫。保濕法(圖2)的核心原理是,為大體積混凝土結(jié)構(gòu)提供相對潮濕的環(huán)境,避免因表面脫水而產(chǎn)生干縮裂縫。大體積混凝土澆筑完畢12小時(shí)內(nèi)進(jìn)行覆蓋澆水,以降低混凝土結(jié)構(gòu)發(fā)生干縮裂縫的概率,改善混凝土結(jié)構(gòu)的硬化條件,加強(qiáng)混凝土結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。
3大體積混凝土施工注意事項(xiàng)
土木工程中大體積混凝土施工注意事項(xiàng)集中體現(xiàn)在如下幾方面:優(yōu)化土木工程設(shè)計(jì),增強(qiáng)混凝土結(jié)構(gòu)抗拉能力,降低發(fā)生結(jié)構(gòu)裂縫的概率;選用適宜的施工材料,抑制水化熱反應(yīng),優(yōu)化混凝土性能;加大施工流程控制力度,保證施工質(zhì)量;配置冷卻管對混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行降溫和養(yǎng)護(hù)。3.1優(yōu)化土木工程設(shè)計(jì)。在編制土木工程施工方案時(shí),需全面了解施工場區(qū)的地理環(huán)境和氣候環(huán)境。根據(jù)氣候條件變化規(guī)律,調(diào)整混凝土配制比例。在混凝土結(jié)構(gòu)極易出現(xiàn)溫度裂縫的部位配置鋼筋,適當(dāng)增大配筋密度,與溫度差異形成的拉應(yīng)力相抗衡,降低發(fā)生溫度裂縫的概率。此外,通過設(shè)置后澆帶與伸縮縫的方式對大體積混凝土予以劃分。同時(shí),結(jié)合大體積混凝土結(jié)構(gòu)的實(shí)際情況,擴(kuò)大水化熱散熱范圍,縮小混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)外部溫度差,減小因溫度差形成的拉應(yīng)力,分散因水化熱反應(yīng)形成的熱量,降低發(fā)生溫度裂縫的概率。再者,利用二次澆筑的方式對大體積混凝土展開設(shè)計(jì)和施工,配置鋼筋網(wǎng),增強(qiáng)混凝土結(jié)構(gòu)的抗拉能力。3.2選用適宜的施工材料?;炷了療岱磻?yīng)會增大內(nèi)外部溫差,致使溫度拉應(yīng)力超過混凝土結(jié)構(gòu)抗拉強(qiáng)度,出現(xiàn)大體積混凝土溫度裂縫。為此,在實(shí)際施工過程中,應(yīng)優(yōu)選水化熱反應(yīng)系數(shù)低的混凝土材料,嚴(yán)格控制水泥使用量,添加適量的粉煤灰作為外加劑。在選擇混凝土的粗骨料時(shí),優(yōu)選級配良好、強(qiáng)度高、粒徑大的材料,且嚴(yán)格控制含泥量和有害物質(zhì)含量,規(guī)避混凝土干縮裂縫問題。針對細(xì)骨料的選擇,需嚴(yán)格按照泵送要求,選擇細(xì)砂和中砂,減少水泥使用量。此外,增強(qiáng)同齡期混凝土結(jié)構(gòu)的抗拉能力,加入適量的外加劑,改善混凝土和易性,從而降低水灰比,優(yōu)化混凝土性能。3.3加大施工流程控制力度。在混凝土澆筑過程中,試驗(yàn)人員要結(jié)合澆筑現(xiàn)場概況,密切關(guān)注混凝土和易性和塌落度變化情況。使用專業(yè)儀器設(shè)備,如實(shí)記錄相關(guān)參數(shù)信息,并將參數(shù)信息上報(bào)至攪拌站,以便相關(guān)人員采取合理的處置措施。施工企業(yè)要加強(qiáng)對混凝土搗鼓人員的技能培訓(xùn),提高混凝土搗鼓人員的專業(yè)技能水平。定期開展培訓(xùn)考核活動(dòng),在其專業(yè)技能水平滿足標(biāo)準(zhǔn)要求的情況下正式上崗。針對進(jìn)入工作崗位的員工,進(jìn)一步明確工作范圍和職責(zé)權(quán)限,促進(jìn)各崗位的協(xié)調(diào)配合。對于一些需要專職人員搗鼓的部位,可指定實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)豐富的施工技術(shù)人員進(jìn)入現(xiàn)場加以指導(dǎo)。通常,混凝土搗鼓人員多采用插入法施工。插入振搗設(shè)備的插入深度多控制在30厘米左右,將插入振搗設(shè)備插入端與下層之間的間隔距離控制在60厘米左右。施工技術(shù)人員還要全面觀察整個(gè)混凝土振搗流程,盡可能的避免漏振或過度振搗等問題的發(fā)生。3.4對冷卻管實(shí)施降溫處理。在實(shí)際施工中,將冷卻管道提前布置在混凝土結(jié)構(gòu)的內(nèi)部,依靠冷卻管道的冷水回流作用,提升混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)多余熱量的流失率,達(dá)到降低溫度的目的。與此同時(shí),布置冷卻管道還能保證混凝土澆筑結(jié)束后通水循環(huán)冷卻的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。在降溫過程中,相關(guān)人員要嚴(yán)格控制冷卻管中的流通水量,以及流通介質(zhì)的溫度。如果冷卻管內(nèi)的水溫過高,在熱傳導(dǎo)作用和熱壓作用下,會增大管內(nèi)的水流量,加快管內(nèi)水流速。需要格外注意的是,冷卻管的出水不能影響施工作業(yè)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。若混凝土結(jié)構(gòu)已經(jīng)初步硬化,則施工人員還可以利用冷卻管出水的方式對成型的混凝土結(jié)構(gòu)加以養(yǎng)護(hù)。待混凝土結(jié)構(gòu)養(yǎng)護(hù)結(jié)束后,采用正空壓漿法實(shí)施注漿和壓漿,以免冷卻管內(nèi)部水溫影響混凝土結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。
綜上,在土木工程施工中,應(yīng)用大體積混凝土施工技術(shù),可以提高整體施工質(zhì)量。工程人員需進(jìn)一步明確施工流程、施工重難點(diǎn)及施工標(biāo)準(zhǔn)要求,嚴(yán)格參照設(shè)計(jì)圖紙、施工組織規(guī)劃方案以及施工標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范進(jìn)行操作,加強(qiáng)施工材料、設(shè)備、工藝及人員管理,從而促進(jìn)工程順利竣工,減少損失的形成。
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作者:刁宇 單位:沈陽盛京通有限公司
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