论文部分内容阅读
摘要：大体积混凝土施工技术本身具有着一系列的应用优势，这也使得其在许多大型建筑工程施工中受到了青睐，但如对施工技术掌握不到位，应用不规范，也可能会造成质量问题的发生，混凝土裂缝就是其中较为常见的一种，对于水利工程的基础结构而言，混凝土裂缝的出现将会加大影响其整体的强度、稳定性及抗渗能力，进而制约着水利工程功能与价值的发挥水平，因而，有必要对其施工中大体积混凝土施工技术展开深入的研究。
关键词：水利建设工程；基础；大体积混凝土；施工技术
1、影响大体积混凝土施工质量的因素
1.1大体积混凝土内部水化热作用的影响
在混凝土施工中无可避免的要面对水化热的问题，一般体积的混凝土结构由于水化热过程中如控制得当，热量能够在短时间内传递至混凝土表面，并散逸到环境当中，但大体积混凝土结构自身体积庞大的特点，决定其不仅内部水化作用所释放热量更大，并且热量传递至表面所需要的时间较长，很容易造成结构表面与内部之间出现过大的温差，且会在温度应力的作用下产生结构变形，并导致裂缝的出现，其与一般体积的混凝土结构相比，受水化热影响出现温度裂缝的几率要更高，同时其温度控制也更加重要。
1.2外部环境温度变化所造成的影响
除内部水化热作用的影响外，外部环境温度的变化也会对大体积混凝土结构的施工质量造成影响，如当外界环境温度较高时，相应的混凝土浇筑的温度也会较高，一旦在浇筑结束后出现较大幅度的降温，就会造成混凝土结构的表面温度与内部温度出现很大差异，也将产生较大的温度应力，当这一应力作用超出混凝土结构正常的承受范围时，就会导致混凝土裂缝的产生，影响大体积混凝土结构整体质量与性能。
1.3内外约束力作用下对混凝土结构的影响
由于基础结构的大体积混凝土浇筑与地基是紧密联结的，这样的情况下地基就会对混凝土结构产生一定的外部约束作用，在混凝土浇筑完成后的温度上升阶段，由于混凝土弹性模量小，徐变和应力松弛度较大，所承受压应力也相对较小，但温度到了下降阶段，所出现的拉应力则是相对较大的，一旦这一应力作用超出抗拉强度，就会导致垂直裂缝的出现。
1.4混凝土结构收缩变形所产生的影响
混凝土浇筑施工完成后，混凝土结构内部的大部分水分会逐渐被蒸发掉，在这一过程中混凝土完成硬化，而当蒸发量超出一定的范围后，就会导致混凝土结构表面部分因缺水而发生干缩，而结构内部水分蒸发相对较为缓慢，这也就会导致内外收缩程度不均匀，对混凝土表面造成拉应力的影响，进而造成干缩裂缝的产生。
2、水利工程建设中基础大体积混凝土施工技术要点
以某工程为例简述基础大体积混凝土施工方法。某工程基础为桩基承台结构，其中一种类型承台高度达4.5m，单个承台混凝土浇筑量达155m3。由于厚度较大，混凝土浇筑方量较大，为了防止出现混凝土温度裂缝，采取了分层浇筑留水平施工缝的方法，减少混凝土一次浇筑量。施工安排第一次混凝土浇捣厚度为2.5m，待混凝土初凝后在其表面注水20cm，养护3d；然后再浇捣剩余部分，浇捣厚度2m。由于混凝土分层浇捣，分层面间隔时间超过混凝土的初凝时间的，在下层分层面预留Φ16钢筋，水平间隔40cm，伸入上、下各50cm；地梁与地梁分层面采用Φ12钢筋，水平钢筋为50cm，伸入上、下各30cm。
3、水利工程建设中基础大体积混凝土施工质量的保障措施
3.1混凝土水灰比例要求
实际施工中泵送混凝土的水灰比例一般要求低于60%，而且在确定其塌落度时一定要准确计算各个部位的比例，对塌落度主要的影响因素是砂率及掺用的减水剂，这个环节一定要控制水量，整体的塌落度要控制在10到14cm。
3.2混凝土浇筑环节的施工要求
首先应准备大体积混凝土施工所需材料，并结合现场施工需求准备好特殊设备及材料，例如水泵及测温设备等等。进行入模浇筑时，先要对混凝土进行搅拌，并要及时运送至建筑地点，避免发生混凝土的离析、灰浆流失及塌落度变化等情况，减少二次施工的风险。
3.3混凝土机械振捣环节的施工要求
在对混凝土实施机械振捣时，一定要按照规定做到快插慢拔，而且要保证振棒在施工过程中动作均匀，可以设定每一次的振捣间隔为20～30s，但还需根据实际操作过程中具体情况来增加或者减少振捣时间，机械振捣的标准要求最后施工的混凝土表面不出现下沉及气泡。一般大体积混凝土施工都采取分层浇筑的方法，首先保证振棒插入到下层约5cm，用以消除每层之间的接缝。进行振捣时还需注意不要与钢筋及预埋件碰撞，要随时进行摊平及拍实的工作。
3.4混凝土测温的施工要求
对浇筑混凝土进行测温，能够帮助掌握不同季节及不同时间大体积混凝土温度的变化情况，因此需要对整个施工过程进行测温工作。首先要确定测温点，测温点要求具有代表性，要分别根据混凝土的高度设置在表面、中部及底部测温点，而且要保证垂直测点之间的间距在80cm左右，而平面的测点可以设定在中间以及四周，间距保持在5m左右。在对每个时段的混凝土进行测温的同时要对周围的大气进行测温记录，施工后混凝土升温阶段在第一天至第三天，要在这个期间的第二到第四小时测一次，并在温度下降阶段的第八小时测一次。在工具的选用上，适用的为半导体液晶显示温度计，观测温度过程中一定要根据实际温度变化而采取相应措施，如果在混凝土升温阶段的温差超过25℃，就要减少覆盖物，让其尽快散热，在其降温阶段时，应注意加强保温，减少温差对混凝土质量的影响。
3.5施工时泌水层的处理措施
在采用分层浇筑进行大体积混凝土的施工过程中，由于不同层面施工的时间间隔较长，使得每个浇筑层容易产生泌水层，严重影响施工质量，因此需要在施工环节中对各施工层面设置集水坑，从而保证多余的水量能够集中处理，方便抽水排出。
3.6其他注意事项
进行分层浇筑，需要对上次的钢筋进行绑扎，并且要加强对下层的混凝土的养护工作，施工前应保证混凝土表面与浇筑后的温度达到稳定值，并且需要在室外温度差小于25℃时施工。在确定分层浇筑时间间隔时，主要以混凝土表面温度冷却到平均气温为前提，工地施工的时间间隔都为3天，最多不超过5天，一般是分两次进行浇筑工作。
4、结束语
本文首先对影响大体积混凝土施工质量的因素进行了分析，之后结合工程实例對水利建设工程中基础大体积混凝土施工的技术要点进行了简单介绍，并进一步探讨了基础大体积混凝土施工的质量保障措施，希望通过本文能够为我国水利建设工程基础建设中大体积混凝土施工技术的有效运用提供一定的参考。
参考文献：
[1]刘子民，郭泱君.水利工程大体积混凝土温度变化规律研究[J].中国新技术新产品，2012（06）.
（作者单位：河南赛伟园林绿化工程有限公司）
关键词：水利建设工程；基础；大体积混凝土；施工技术
1、影响大体积混凝土施工质量的因素
1.1大体积混凝土内部水化热作用的影响
在混凝土施工中无可避免的要面对水化热的问题，一般体积的混凝土结构由于水化热过程中如控制得当，热量能够在短时间内传递至混凝土表面，并散逸到环境当中，但大体积混凝土结构自身体积庞大的特点，决定其不仅内部水化作用所释放热量更大，并且热量传递至表面所需要的时间较长，很容易造成结构表面与内部之间出现过大的温差，且会在温度应力的作用下产生结构变形，并导致裂缝的出现，其与一般体积的混凝土结构相比，受水化热影响出现温度裂缝的几率要更高，同时其温度控制也更加重要。
1.2外部环境温度变化所造成的影响
除内部水化热作用的影响外，外部环境温度的变化也会对大体积混凝土结构的施工质量造成影响，如当外界环境温度较高时，相应的混凝土浇筑的温度也会较高，一旦在浇筑结束后出现较大幅度的降温，就会造成混凝土结构的表面温度与内部温度出现很大差异，也将产生较大的温度应力，当这一应力作用超出混凝土结构正常的承受范围时，就会导致混凝土裂缝的产生，影响大体积混凝土结构整体质量与性能。
1.3内外约束力作用下对混凝土结构的影响
由于基础结构的大体积混凝土浇筑与地基是紧密联结的，这样的情况下地基就会对混凝土结构产生一定的外部约束作用，在混凝土浇筑完成后的温度上升阶段，由于混凝土弹性模量小，徐变和应力松弛度较大，所承受压应力也相对较小，但温度到了下降阶段，所出现的拉应力则是相对较大的，一旦这一应力作用超出抗拉强度，就会导致垂直裂缝的出现。
1.4混凝土结构收缩变形所产生的影响
混凝土浇筑施工完成后，混凝土结构内部的大部分水分会逐渐被蒸发掉，在这一过程中混凝土完成硬化，而当蒸发量超出一定的范围后，就会导致混凝土结构表面部分因缺水而发生干缩，而结构内部水分蒸发相对较为缓慢，这也就会导致内外收缩程度不均匀，对混凝土表面造成拉应力的影响，进而造成干缩裂缝的产生。
2、水利工程建设中基础大体积混凝土施工技术要点
以某工程为例简述基础大体积混凝土施工方法。某工程基础为桩基承台结构，其中一种类型承台高度达4.5m，单个承台混凝土浇筑量达155m3。由于厚度较大，混凝土浇筑方量较大，为了防止出现混凝土温度裂缝，采取了分层浇筑留水平施工缝的方法，减少混凝土一次浇筑量。施工安排第一次混凝土浇捣厚度为2.5m，待混凝土初凝后在其表面注水20cm，养护3d；然后再浇捣剩余部分，浇捣厚度2m。由于混凝土分层浇捣，分层面间隔时间超过混凝土的初凝时间的，在下层分层面预留Φ16钢筋，水平间隔40cm，伸入上、下各50cm；地梁与地梁分层面采用Φ12钢筋，水平钢筋为50cm，伸入上、下各30cm。
3、水利工程建设中基础大体积混凝土施工质量的保障措施
3.1混凝土水灰比例要求
实际施工中泵送混凝土的水灰比例一般要求低于60%，而且在确定其塌落度时一定要准确计算各个部位的比例，对塌落度主要的影响因素是砂率及掺用的减水剂，这个环节一定要控制水量，整体的塌落度要控制在10到14cm。
3.2混凝土浇筑环节的施工要求
首先应准备大体积混凝土施工所需材料，并结合现场施工需求准备好特殊设备及材料，例如水泵及测温设备等等。进行入模浇筑时，先要对混凝土进行搅拌，并要及时运送至建筑地点，避免发生混凝土的离析、灰浆流失及塌落度变化等情况，减少二次施工的风险。
3.3混凝土机械振捣环节的施工要求
在对混凝土实施机械振捣时，一定要按照规定做到快插慢拔，而且要保证振棒在施工过程中动作均匀，可以设定每一次的振捣间隔为20～30s，但还需根据实际操作过程中具体情况来增加或者减少振捣时间，机械振捣的标准要求最后施工的混凝土表面不出现下沉及气泡。一般大体积混凝土施工都采取分层浇筑的方法，首先保证振棒插入到下层约5cm，用以消除每层之间的接缝。进行振捣时还需注意不要与钢筋及预埋件碰撞，要随时进行摊平及拍实的工作。
3.4混凝土测温的施工要求
对浇筑混凝土进行测温，能够帮助掌握不同季节及不同时间大体积混凝土温度的变化情况，因此需要对整个施工过程进行测温工作。首先要确定测温点，测温点要求具有代表性，要分别根据混凝土的高度设置在表面、中部及底部测温点，而且要保证垂直测点之间的间距在80cm左右，而平面的测点可以设定在中间以及四周，间距保持在5m左右。在对每个时段的混凝土进行测温的同时要对周围的大气进行测温记录，施工后混凝土升温阶段在第一天至第三天，要在这个期间的第二到第四小时测一次，并在温度下降阶段的第八小时测一次。在工具的选用上，适用的为半导体液晶显示温度计，观测温度过程中一定要根据实际温度变化而采取相应措施，如果在混凝土升温阶段的温差超过25℃，就要减少覆盖物，让其尽快散热，在其降温阶段时，应注意加强保温，减少温差对混凝土质量的影响。
3.5施工时泌水层的处理措施
在采用分层浇筑进行大体积混凝土的施工过程中，由于不同层面施工的时间间隔较长，使得每个浇筑层容易产生泌水层，严重影响施工质量，因此需要在施工环节中对各施工层面设置集水坑，从而保证多余的水量能够集中处理，方便抽水排出。
3.6其他注意事项
进行分层浇筑，需要对上次的钢筋进行绑扎，并且要加强对下层的混凝土的养护工作，施工前应保证混凝土表面与浇筑后的温度达到稳定值，并且需要在室外温度差小于25℃时施工。在确定分层浇筑时间间隔时，主要以混凝土表面温度冷却到平均气温为前提，工地施工的时间间隔都为3天，最多不超过5天，一般是分两次进行浇筑工作。
4、结束语
本文首先对影响大体积混凝土施工质量的因素进行了分析，之后结合工程实例對水利建设工程中基础大体积混凝土施工的技术要点进行了简单介绍，并进一步探讨了基础大体积混凝土施工的质量保障措施，希望通过本文能够为我国水利建设工程基础建设中大体积混凝土施工技术的有效运用提供一定的参考。
参考文献：
[1]刘子民，郭泱君.水利工程大体积混凝土温度变化规律研究[J].中国新技术新产品，2012（06）.
（作者单位：河南赛伟园林绿化工程有限公司）