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【摘 要】 在土木工程中应用大体积混凝土,已经成为了一项非常重要的组成部分。本文主要阐述了大体积混凝土的定义及其特点,分析了大体积混凝土结构施工存在的问题,并重点论述了土木工程中大体积混凝土结构施工技术的要点。
【关键词】 土木工程;大体积混凝土结构;施工技术
引言:
大体积混凝土结构的施工技术,是一项综合性较强的技术,对居民生活质量以及生命安全都具有重要作用。因此,在施工中,必须做好大体积混凝土施工技术的要点掌握,严格施工,规范技术手段,及时发现问题、解决问题,保证建筑的整体施工效益与质量。
1、大体积混凝土的定义及其特点
1.1、大体积混凝土定义
目前土木、建筑工程中时常涉及到大体积混凝土,而对大体积混凝土,国内尚无一个明确的定义,国外的定义也不尽相同。我国《大体积混凝土施工规范》GB50496-2009中规定,混凝土结构物实体最小几何尺寸应该大于1m的大体量混凝土;预测会由于混凝土中胶凝材料水化而引起温度变化以及收缩,进而致使有害裂缝产生的混凝土,以上两种均称为“大体积混凝土”。
1.2、大体积混凝土结构特点
大体积混凝土结构的特点是:结构厚实、体积大、钢筋密、整体性要求高、工程条件复杂(一般都是地下现浇钢筋混凝土结构、高层建筑钢筋混凝土转换层梁柱)、施工技术要求高、水泥水化热较大等特点。大体积混凝土除了最小断面和内外温度有一定的规定外,对平面尺寸也有一定限制。
2、大体积混凝土结构施工存在的问题
2.1、混凝土的原材料及配制方法不合格
在材料进场时,常常会因为复检不严或是工程人员采购不合格的主材,致使砼结构存在安全隐患,不满足混凝土结构本身的强度要求,难以实现现代社会对于建筑安全质量的需要。
2.2、混凝土的浇筑,养护不到位
在进行混凝土结构的现浇时,施工企业的项目管理人员与作业人员常常会因为为了加快施工进度而未对浇筑中的混凝土进行充分有效的振捣,或是在浇筑结束后没有注重对混凝土的养护浇水,而这些施工工序直接影响着混凝土结构在终凝后的强度,其关键性不言而喻。
3、大体积混凝土结构施工技术要点
3.1、材料选择
在建筑施工中,水泥对整个过程以及质量都具有重要作用。水泥选用最好选用水化热较低的水泥,例如:矿渣水泥、火山灰水泥、矿渣硅酸盐水泥。在保障混凝土施工的基础上,尽量降低水泥用量,从减小水泥用量与低水化热的水泥来看,都能减少水泥水化热,对于内部温度都具有抑制作用,进而减小内外温差,预防裂缝出现。在施工中,必须建立一套比较合理、规范的标准,让其拥有良好的应用性能;对于质量能够得到保障的水泥,进场后必须根据要求进行检验,不满足使用要求的材料不能使用。
在粗骨料的使用中,一般会在满足钢筋间距与泵送标准的基础上,选用粒径稍大的碎石,从而减少水泥与水用量。通过使用干净、强度高、针片少的骨料,将粗细骨料含量适中控制在1%,并且不能含有其他不符合施工标准的物质。
在粉煤灰利用中,粉煤灰作为掺合料,不仅能提高可泵性、和易性,还能帮助泵送施工;在代替部分水泥的同时,从根本上降低水泥用量和水化热。但是,在这过程中,必须注重粉煤灰细度以及选择,并且让其达到1级。对于有抗渗要求的混凝土,在加入粉煤灰时,必须严格试验以及计算过程,在不减小抗渗性能的同时,让粉煤灰发挥出最大的作用。
3.2、钢筋配置
由于大体积混凝土的质量不均匀、温度变化会使混凝土的抗拉强度减小,容易引起局部塑性变形,导致断裂。而在大体积混凝土中加入钢筋就可以分担混凝土的内应力,增加其受力作用,提高抗拉能力。现在钢筋配置方案已经对大体积混凝土质量起着重要作用,合理的配筋方案可以将大体积混凝土内部的热量及时传递出来。还可以通过上下皮配筋差异的方案让钢筋的直径变小,使混凝土的热量散发出来。钢筋的配筋率与混凝土的体型有关。因为混凝土的体积和面积都决定钢筋的受应力。所以钢筋布局和直径大小都与混凝土结构尺寸有着关系。一旦混凝土内部的配筋不足时会导致混凝土的开裂。
3.3、大体积混凝土浇筑
在大体积混凝土浇筑中,则根据整体浇筑要求,结合不同的构件尺寸选用斜面、分段、全面分层的方式,减少分层浇筑以及混凝土分层时间,保障浇筑能力,从源头上避免冷锋发生。在温控中,必须设置冷却性水管以及测温点,对大体积混凝土进行有效养护;当混凝土浇筑完后,就根据技术措施以及温控要求对其进行养护与保温,并且不同的季节使用不同的养护方法。
3.3.1余面分层浇筑技术
若混凝土结构的长度是厚度的3倍之上,就要应该选用余面分层的浇筑技术。因为在进行混凝土在浇筑时会不可避免的形成一个斜面,所以施工人员在混凝土施工时就要做好混凝土的振捣工作,振捣需要从浇筑层的下端开始进行,要注意在上移的过程中确保凝土的施工质量。
3.3.2全面分层浇筑技术
在对整个建筑工程结构进行全面分层的浇筑混凝土时,要全面的浇筑混凝土的第一层,在混凝土桩进行凝结之前再进行第二层的浇筑,并在此基础上进行逐级的浇筑,一直到浇筑完成为止。选用这种方法浇筑的混凝土的结构面不能过大,要从短边开始施工,浇筑要依据长边方向。在一定的情况下还允许从中间向两边或者是从两边向中间同时进行,如此能够确保工程大体积混凝土结构的稳定性与安全性。如图1为整体分层连续浇筑施工示意图。
3.3.3分段分层浇筑技术
全面分层浇筑技术有着较大的浇筑强度,在具体的施工的过程中会发生运输机和搅拌机整体施工要求不相符的情况,这时就需要选择分层分段的浇筑方法。在浇筑混凝土时,需要从底层开始,并且要在隔开一定的距离之后再进行第二段的浇筑,在此基础上再依次浇筑各层。通常来说,分层浇筑技术比较适合用在厚度不厚但是长度或者是面积相对比较大的结构中。
3.4、混凝土的二次振捣
对完成浇筑但是尚未凝固的混凝土进行二次振捣工作,能够提高混凝土强度,节约水泥用量、改善混凝土抗渗性、耐久性,消除裂纹和细缝裂缝等。实验数据分析,二次振捣可使钢筋握裹力增加1/3、28d强度增加10-15%。二次振捣工艺简便,能够提高混凝土质量、降低工程成本。在钢筋土柱施工时经常在上部浇筑时使用振动器进行二次振捣。这种方式不仅提高了上部的混凝土的密实度,而且对下部构件的钢筋有振动影响,也引起下层混凝土的密度结实。
因为要在大体积混凝土未凝固之前进行振捣,所以二次振捣对于时间控制要求非常高。时间过短,效果会打折扣:时间过长,超出重塑范围,就会对混凝土本身的结构产生影响。而经过大量的实验和实践表明,在混凝土终凝前一个小时左右进行二次振捣的效果最好。同时,时间控制还需要根据建筑结构、环境温度湿度、水泥品种、配合比、坍落度、外加剂等因素来进行实际考量。
3.4、大体积混凝土的养护
在大体积混凝土施工中,养护作为施工的关键环节,很容易被管理人员忽视,进而出现施工裂缝;如果没有及时处理裂缝,就会让裂缝扩大,甚至影响受力状况。在大体积混凝土施工中,必须及时对其养护,尤其是在酷热的夏天必须使用洒水养护的方案,对于低于5度的施工不能进行浇筑。同时,在养护期间,必须根据混凝土内外温差,在调整水温与水流量的同时,让内外温差始终在25度以上。一般,大体积混凝土养护时间为2周,对于有特殊要求的施工,则根据具体情况适当延长。
4、结语
总而言之,大体积混凝土结构很容易产生变形,在混凝土的内外温差比较大时,混凝土表面就会产生裂缝,而这种裂缝会给施工带来许多的不利影响,对建筑结构本身也构成了一定的危险性,所以如何选用合理的配料、保养措施、解决措施都对大体积混凝土的整体质量起着决定性作用。
参考文献:
[1]程宏宇.土木建筑工程中大体积混凝土结构施工技术分析[J].科技与企业,2012,13:204+206.
[2]陈观明.土木工程中大体积混凝土结构施工技术分析[J].中小企业管理与科技(下旬刊),2010,08:208.
【关键词】 土木工程;大体积混凝土结构;施工技术
引言:
大体积混凝土结构的施工技术,是一项综合性较强的技术,对居民生活质量以及生命安全都具有重要作用。因此,在施工中,必须做好大体积混凝土施工技术的要点掌握,严格施工,规范技术手段,及时发现问题、解决问题,保证建筑的整体施工效益与质量。
1、大体积混凝土的定义及其特点
1.1、大体积混凝土定义
目前土木、建筑工程中时常涉及到大体积混凝土,而对大体积混凝土,国内尚无一个明确的定义,国外的定义也不尽相同。我国《大体积混凝土施工规范》GB50496-2009中规定,混凝土结构物实体最小几何尺寸应该大于1m的大体量混凝土;预测会由于混凝土中胶凝材料水化而引起温度变化以及收缩,进而致使有害裂缝产生的混凝土,以上两种均称为“大体积混凝土”。
1.2、大体积混凝土结构特点
大体积混凝土结构的特点是:结构厚实、体积大、钢筋密、整体性要求高、工程条件复杂(一般都是地下现浇钢筋混凝土结构、高层建筑钢筋混凝土转换层梁柱)、施工技术要求高、水泥水化热较大等特点。大体积混凝土除了最小断面和内外温度有一定的规定外,对平面尺寸也有一定限制。
2、大体积混凝土结构施工存在的问题
2.1、混凝土的原材料及配制方法不合格
在材料进场时,常常会因为复检不严或是工程人员采购不合格的主材,致使砼结构存在安全隐患,不满足混凝土结构本身的强度要求,难以实现现代社会对于建筑安全质量的需要。
2.2、混凝土的浇筑,养护不到位
在进行混凝土结构的现浇时,施工企业的项目管理人员与作业人员常常会因为为了加快施工进度而未对浇筑中的混凝土进行充分有效的振捣,或是在浇筑结束后没有注重对混凝土的养护浇水,而这些施工工序直接影响着混凝土结构在终凝后的强度,其关键性不言而喻。
3、大体积混凝土结构施工技术要点
3.1、材料选择
在建筑施工中,水泥对整个过程以及质量都具有重要作用。水泥选用最好选用水化热较低的水泥,例如:矿渣水泥、火山灰水泥、矿渣硅酸盐水泥。在保障混凝土施工的基础上,尽量降低水泥用量,从减小水泥用量与低水化热的水泥来看,都能减少水泥水化热,对于内部温度都具有抑制作用,进而减小内外温差,预防裂缝出现。在施工中,必须建立一套比较合理、规范的标准,让其拥有良好的应用性能;对于质量能够得到保障的水泥,进场后必须根据要求进行检验,不满足使用要求的材料不能使用。
在粗骨料的使用中,一般会在满足钢筋间距与泵送标准的基础上,选用粒径稍大的碎石,从而减少水泥与水用量。通过使用干净、强度高、针片少的骨料,将粗细骨料含量适中控制在1%,并且不能含有其他不符合施工标准的物质。
在粉煤灰利用中,粉煤灰作为掺合料,不仅能提高可泵性、和易性,还能帮助泵送施工;在代替部分水泥的同时,从根本上降低水泥用量和水化热。但是,在这过程中,必须注重粉煤灰细度以及选择,并且让其达到1级。对于有抗渗要求的混凝土,在加入粉煤灰时,必须严格试验以及计算过程,在不减小抗渗性能的同时,让粉煤灰发挥出最大的作用。
3.2、钢筋配置
由于大体积混凝土的质量不均匀、温度变化会使混凝土的抗拉强度减小,容易引起局部塑性变形,导致断裂。而在大体积混凝土中加入钢筋就可以分担混凝土的内应力,增加其受力作用,提高抗拉能力。现在钢筋配置方案已经对大体积混凝土质量起着重要作用,合理的配筋方案可以将大体积混凝土内部的热量及时传递出来。还可以通过上下皮配筋差异的方案让钢筋的直径变小,使混凝土的热量散发出来。钢筋的配筋率与混凝土的体型有关。因为混凝土的体积和面积都决定钢筋的受应力。所以钢筋布局和直径大小都与混凝土结构尺寸有着关系。一旦混凝土内部的配筋不足时会导致混凝土的开裂。
3.3、大体积混凝土浇筑
在大体积混凝土浇筑中,则根据整体浇筑要求,结合不同的构件尺寸选用斜面、分段、全面分层的方式,减少分层浇筑以及混凝土分层时间,保障浇筑能力,从源头上避免冷锋发生。在温控中,必须设置冷却性水管以及测温点,对大体积混凝土进行有效养护;当混凝土浇筑完后,就根据技术措施以及温控要求对其进行养护与保温,并且不同的季节使用不同的养护方法。
3.3.1余面分层浇筑技术
若混凝土结构的长度是厚度的3倍之上,就要应该选用余面分层的浇筑技术。因为在进行混凝土在浇筑时会不可避免的形成一个斜面,所以施工人员在混凝土施工时就要做好混凝土的振捣工作,振捣需要从浇筑层的下端开始进行,要注意在上移的过程中确保凝土的施工质量。
3.3.2全面分层浇筑技术
在对整个建筑工程结构进行全面分层的浇筑混凝土时,要全面的浇筑混凝土的第一层,在混凝土桩进行凝结之前再进行第二层的浇筑,并在此基础上进行逐级的浇筑,一直到浇筑完成为止。选用这种方法浇筑的混凝土的结构面不能过大,要从短边开始施工,浇筑要依据长边方向。在一定的情况下还允许从中间向两边或者是从两边向中间同时进行,如此能够确保工程大体积混凝土结构的稳定性与安全性。如图1为整体分层连续浇筑施工示意图。
3.3.3分段分层浇筑技术
全面分层浇筑技术有着较大的浇筑强度,在具体的施工的过程中会发生运输机和搅拌机整体施工要求不相符的情况,这时就需要选择分层分段的浇筑方法。在浇筑混凝土时,需要从底层开始,并且要在隔开一定的距离之后再进行第二段的浇筑,在此基础上再依次浇筑各层。通常来说,分层浇筑技术比较适合用在厚度不厚但是长度或者是面积相对比较大的结构中。
3.4、混凝土的二次振捣
对完成浇筑但是尚未凝固的混凝土进行二次振捣工作,能够提高混凝土强度,节约水泥用量、改善混凝土抗渗性、耐久性,消除裂纹和细缝裂缝等。实验数据分析,二次振捣可使钢筋握裹力增加1/3、28d强度增加10-15%。二次振捣工艺简便,能够提高混凝土质量、降低工程成本。在钢筋土柱施工时经常在上部浇筑时使用振动器进行二次振捣。这种方式不仅提高了上部的混凝土的密实度,而且对下部构件的钢筋有振动影响,也引起下层混凝土的密度结实。
因为要在大体积混凝土未凝固之前进行振捣,所以二次振捣对于时间控制要求非常高。时间过短,效果会打折扣:时间过长,超出重塑范围,就会对混凝土本身的结构产生影响。而经过大量的实验和实践表明,在混凝土终凝前一个小时左右进行二次振捣的效果最好。同时,时间控制还需要根据建筑结构、环境温度湿度、水泥品种、配合比、坍落度、外加剂等因素来进行实际考量。
3.4、大体积混凝土的养护
在大体积混凝土施工中,养护作为施工的关键环节,很容易被管理人员忽视,进而出现施工裂缝;如果没有及时处理裂缝,就会让裂缝扩大,甚至影响受力状况。在大体积混凝土施工中,必须及时对其养护,尤其是在酷热的夏天必须使用洒水养护的方案,对于低于5度的施工不能进行浇筑。同时,在养护期间,必须根据混凝土内外温差,在调整水温与水流量的同时,让内外温差始终在25度以上。一般,大体积混凝土养护时间为2周,对于有特殊要求的施工,则根据具体情况适当延长。
4、结语
总而言之,大体积混凝土结构很容易产生变形,在混凝土的内外温差比较大时,混凝土表面就会产生裂缝,而这种裂缝会给施工带来许多的不利影响,对建筑结构本身也构成了一定的危险性,所以如何选用合理的配料、保养措施、解决措施都对大体积混凝土的整体质量起着决定性作用。
参考文献:
[1]程宏宇.土木建筑工程中大体积混凝土结构施工技术分析[J].科技与企业,2012,13:204+206.
[2]陈观明.土木工程中大体积混凝土结构施工技术分析[J].中小企业管理与科技(下旬刊),2010,08:208.