大体积混凝土结构在土木工程的应用

【内容摘要】随着我国社会经济的快速发展，城市化进程在不断加快，土地资源日趋紧张，部分地区高层建筑物发展速度不断加快。建筑物体积与厚度的不断提升，对建筑基础荷载承受能力提出了更多更高的要求，所以在当前土木工程建设过程中需要积极应用大体积混凝土结构施工技术，此项技术的有效应用对工程建设成果具有较大影响，相关部门需要强化提高认识，控制施工质量问题，对施工技术应用进行探索。

【关键词】大体积混凝土;结构施工技术;土木工程

近些年我国建筑行业整体发展速度较快，在土木建筑施工过程中大体积混凝土技术应用范围在逐步扩大。大体积混凝土结构技术自身复杂性较高，裂缝问题是此项技术进行处理的关键。正常情况下，裂缝问题大多都是由于水泥水化热导致基本温度应力发生改变导致，应用大体积混凝土结构技术的重点就是全面解决混凝土存在的自缩性问题。

一、大体积混凝土裂缝产生的主要原因概述

在土木工程施工过程中，大体积混凝土实际浇筑温度会随着外界环境温度变化而进行变化。当外部环境温度不断升高时，混凝土内外基本温差会不断降低，产生温度应力。温度应力会受到温差的影响而产生相应变化，致使裂缝会随着温度应力变化而不断变化，所以温度差是导致温度应力和混凝土裂缝产生的主要原因。土木工程建筑施工中所应用的混凝土是由多种材料进行组合的人造性石材，在混凝土配置过程中会产生相应的化学反应，目前大多数大体积混凝土结构物断面较厚，水泥水化过程中产生的部分热量会进行集聚，不容易进行散失，导致结构物基本温度值不断升高，致使温差开始增大，这样会直接导致混凝土结构产生不同程度裂痕。所以在正常情况下，混凝土浇筑之后的3～5天时间内，结构物温度会不断升高，水泥水化热对混凝土裂缝会产生影响。［1］在新配置的水泥中，有将近80%的水分会随着水泥硬化而逐步蒸发，当实际蒸发水分过大，比自缩值更高时，会导致混凝土自缩。所以自缩值是诱发混凝土产生自缩的主要原因。混凝土结构物在产生变形过程中会受到相应约束力对变形进行抑制，约束条件主要有内外部约束，温度差的变化会导致内部约束力产生，外部约束力会导致混凝土产生不同程度裂痕。外部约束是基层对混凝土产生的约束、桩体对混凝土的约束等，内部约束是混凝土内部和表面之间的约束等。［2］

二、目前土木工程大体积混凝土施工中存在的各项问题分析

当前部分土木工程施工过程中所应用的各类建筑结构材料存在质量不合格问题，不能适应工程建设施工基本要求，为了能够有效提升工程建筑质量，在施工过程中应用的混凝土材料需要满足基本设计要求。在施工阶段选取的石骨料需要具备标准的含水量，并且定期对含水量进行检测，这样能够确保施工强度满足施工要求。此外，当前部分土木工程施工技术规范不标准，比如在混凝土基本配比过程中，有的材料能够符合相关标准固定，但是有的材料需要结合施工现场各项要求，确保试验数据能够与施工要求配合比相符合，这样在施工过程中能够确保混凝土强度满足相关施工要求。［3］

三、现阶段大体积混凝土结构施工技术在土木工程建筑中的应用探析

本文以某房地产项目工程建设为例，此项工程共17层，地上建筑为15层，地下2层，建筑楼层实际面积是65000m2，建筑施工中应用现浇框剪结构，在建筑外墙、底板以及顶板位置应用防水二级混凝土，其中楼板实际底厚为1400mm，所以属于大体积混凝土。(一)合理选用水泥。在大体积混凝土施工过程中合理选用水泥具有重要作用，水泥不同类型与品牌在内部组织中存在一定差异，所以致使水泥基本性能也各不相同。在正常情况下，在大体积混凝土浇筑初期阶段会出现水泥开裂问题，主要是因为混凝土内部温度开始产生相应变化。所以当前需要合理选用大体积混凝土的水泥材料，对其配合比进行有效控制，并且添加相应外加剂，对水泥与水的用量进行调控，这样能够有效控制因为水化热而导致水泥产生收缩变形问题。比如普通硅酸盐水泥在早期配置过程中具有一定强度值，但是水化热反应加大。与普通水泥相比，矿渣水泥热度较低，但是会产生不同程度渗水以及干缩问题。火山泥后期收缩性较大，在施工中进行应用需要消耗较高成本。所以综合各类水泥性能可以应用粉煤灰水泥，再添加适量膨胀剂，对水灰量和水灰比进行控制，全面控制水化热现象，避免出现裂缝问题。［4］(二)混凝土浇筑与捣注控制。施工技术人员需要对工程建设具体情况进行分析，选取整体浇筑与分段浇筑方式。在实际浇筑施工过程中，需要确定坡度原则以及分区定点，再对混凝土泵的基本坡度进行分析，设立相应的振捣点。在混凝土卸点设置第一道，确保上部浇筑振实问题能够有效控制。在混凝土坡脚设置第二道，这样能够确保混凝土下部密实度得到有效保障。在实际浇筑过程中，需要根据相应部位对设计标高要求进行分析，将连续建筑方式应用在坡面浇筑施工过程中。完成混凝土分段浇筑之后，要在初凝阶段应用挤压以及二次振捣施工，排除表面中含有的大量水分，避免出现裂缝问题，使得大体积混凝土施工具有良好的防水性能。在正常情况下，施工技术人员可以选取夜间对混凝土进行浇筑，这样能够使得新旧混凝土之间的温度差得到有效调控。［5］(三)调整钢筋位置以及减少混凝土约束力。当前需要结合大体积混凝土施工方案基本要求对钢筋基本配置方案进行有效调整，这样能够确保大体积混凝土温度有效传递。在正常配置设计情况下，需要将钢筋布设在没有柱板带和有柱板带的区域。因为目前大体积混凝土基本厚度需要控制在1m左右。为了确保散热速率更快，在温度分布筋布设过程中，在上下搭接过程中可以选取搭接焊的方式。通过此类分布模式，能够使得钢筋直径以及钢筋之间的间距值有效调控，控制热量，避免出现裂缝问题。在约束力减少过程中，可以应用相应的保温法，例如覆盖法以及蓄水法等，此类方法从长期应用实践中可知，能够在控制混凝土内部温度基础上，使得混凝土内外温差有效控制。还能对外部约束力进行控制，主要是地基对混凝土结构约束力不断降低。(四)大体积混凝土有效养护。在大体积混凝土施工过程中采取相应的养护措施具有重要作用，通过完善的养护措施能够使得混凝土温湿度符合施工要求。相关施工技术人员需要对已浇筑混凝土内外温差进行控制，使得混凝土能够保持更好的强度，这样能对裂缝问题进行有效控制。在大体积混凝土基本养护过程中，在做好保温保湿操作的基础上，还需要使得混凝土温度降低速度保持在稳定水平。在冬季大体积混凝土养护中，需要用布料或是麻袋等进行上层。在夏季施工中，需要通过流水保护以及蓄水保护措施。

四、结语

综合上述，随着当前土木工程建筑中大体积混凝土结构施工技术应用范围不断扩大，在施工中相关技术人员需要对施工裂缝问题等进行控制。在实际施工过程中需要结合具体施工情况，对施工技术方案进行分析，控制重点施工环节质量，做好混凝土基本养护操作，提高混凝土结构施工质量，限制施工裂缝等常见问题的发生。

【参考文献】

［1］乔亮．大体积混凝土结构施工技术在土木工程建筑中的应用探析［J］．科技风，2014，19:167

［2］张海华．大体积混凝土结构施工技术在土木工程建筑中的应用探析［J］．门窗，2015，10:77～78

［3］张民亮．大体积混凝土结构施工技术在土木工程建筑中的应用探析［J］．建筑工程技术与设计，2016，12:156

［4］许毅．大体积混凝土结构施工技术在土木工程建筑中的应用探析［J］．装饰装修天地，2018，3:309

［5］卢捷．浅谈大体积混凝土结构施工技术在土木工程建筑中的应用［J］．中国房地产业，2017，32:147

作者:刘庆玉 单位:中核第四研究设计工程有限公司