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摘要：大体积混凝土结构施工技术是土木建筑工程中的一项关键技术，其运用逐渐广泛。在建筑工程施工中应用大体积混凝土施工技术， 有利于保证结构的使用功效及稳定性能，但是，需要注意的是，在大体积混凝土结构施工中，容易受到环境温度因素的影响，导致混凝土结构出现应力裂缝的问题。 因此，亟需对大体积混凝土施工技术应用要点进行深入分析。文章首先对大体积混凝土结构施工技术进行了概述，并探讨了其在土木建筑工程中的不足及技术措施，以供参考。
关键词：土木建筑工程；大体积混凝土；结构技术
当前，在土木工程中，大体积混凝土在很大程度上为建筑施工的顺利进行提供了方便，与此同时，也使得大体积混凝土施工过程中常见的裂缝问题逐渐凸显出来。所以对大体积混凝土的施工技术内容进行深入的了解，并且分析其在施工过程中所出现的问题，其意义非常重大。
1 大体积混凝土概述
所谓的大体积混凝土，实质上指的是实体的最小尺寸大于1m，并且表面系数也比较小，这种混凝土一般在大型设备、高层楼房以及基础施工中应用的比较广泛。相比于普通的混凝土来说，大体积混凝土的特点主要表现在以下几个方面。（1）混凝土结构物实体最小几何尺寸不小于1m的大体量混凝土，或预计会因混凝土中胶凝材料水化引起的温度变化和收缩而导致有害裂缝产生的混凝土。（2）在建筑物的施工过程中，相比于一般的混凝土来说，大体积混凝土需要对大量的混凝土进行连续浇筑，并且在建筑工程的施工现场中，大体积混凝土的内部温度应当要比普通混凝土的高。（3）在实际的施工过程当中，如果混凝土的厚度超过了1．5m的话，为了使得施工质量得到有效保证，在实际的施工过程中可以采用水平分层的方式来对其进行施工。
与一般的混凝土施工相比，大体积混凝土建筑的基础结构相对比较特殊，主要是在承台、底板等位置上，这样大体积混凝土结构对建筑物的质量所产生的影响就比较严重。所以，在实际的施工过程中，如果要进行大体积混凝土的施工，就需要采用有效地措施，对大体积施工过程中存在的问题进行有效地分析，并且对存在的问题认真分析，采取有效的措施加以解决，从而使得建筑施工的质量得到有效的保证。
2 具体流程
在对建筑工程进行建设和发展过程中，使用大体积混凝土施工技术，在整体上将面对较大困难，由于施工工作的复杂性，其是一个动态性的执行过程。所以，基于大体积混凝土的应用特点，为了促进工程施工工作的安全与可靠，需要按照一定程序有效执行。在施工前期，要在整体上全面分析和了解建筑工程的整体发展状况，如：分析建筑工程的结构设计，分析基本的地质条件等。同时，还需要根据获取的材料详细分析和研究，重点对混凝土的环境气象信息、力学指标等信息进行研究。基于这些理论基础，还要在大体积混凝土施工工作中，对温度应力详细分析，根据对建筑结构应力的分析，为其制定出科学、合理的实施方案，也要根据对施工温度的控制，确定出指标数值，保证在实际的建筑工程中能为其设计出合理方案。同时，也要根据对温度的检测信息，对温度计算的相关参数进行调整，对其科学控制。后期，还需要对建筑的结构温度、应力变化详细分析，对温度控制方案进行有效调整和合理控制，保证施工中相关信息的科学、合理使用，这样在总体上才能更好的对大体积混凝土裂缝进行控制。
3 工程概况
某建筑工程总建筑面积23455.3m2，地下室3层，地上20层。基础形式为筏板基础，混凝土等级C40，抗渗P8；纯地下室部分筏板厚500mm，主楼地下室部分筏板厚1800mm，柱底设置下柱墩，筏板设有机械停车位、电梯基坑、集水坑等基坑，筏板整体浇筑，无后浇带。此筏板基础面积较大，厚度大，体量大，属大体积混凝土，C40混凝土配合如表1所示。
4 施工技术分析
近几年，尽管我国的大体积混凝土施工工艺得以发展和应用，也获得一定发展效果，但是，将其应用到房屋建筑工程中还存在一些问题。主要表现为：进行房屋建筑工程施工工作中，现场的大体积混凝土施工受交通因素、周边环境的影响，导致整体结构和混凝土性能产生一定变化。在对房屋建筑进行实施期间，如果温度在0℃以下，水会产生物理现象，影响混凝土强度。在我国北方地区，受寒流、昼夜温差以及风的侵蚀等，施工中使用的材料水分会流失，从而影响大体积混凝土施工技术的使用效果。所以，下文中在各个方面进行科学执行，实现大体积混凝土施工技术的有效应用。
表1 每3mC40混凝土各材料用量（kg/m3）
4.1 前期设计
土木建筑工程中大体积混凝土结构的施工设计方案是开展施工工作的前提，因此，施工人员需不断优化工程设计方案，进而为顺利进行施工提供良好方向。首先，在工程设计前，事先对施工地点的周围环境进行调查，主要分析该地区的地理环境及自然气候条件，进而明确合适的建筑施工材料，为后续的设计与施工工作奠定基础；其次，设计师需要明确大体积混凝土结构施工技术的工艺工序以及相关施工环节需达到的标准等，并充分考虑大体积混凝土结构的影响因素，明确混凝土的设计强度范围，以降低实际施工环节中产生质量问题的几率。此外，在工程设计结束后，建筑企业应组织专业的部门和团队等对设计进行反复研讨和完善，不断提高设计的质量。
4.2 材料控制方法
根据影响大体积混凝土开裂的因素，逐个分析裂缝产生原因，然后提出确实可行的一套裂缝缓解技术方法是重要的。温度裂缝控制首要应该从基础方法-材料的选择方面去考虑。由前可知，大体积混凝土裂缝的产生大都与温度应力过大有关，而温度应力主要来源于水泥水化热，所以：①合理选用低或者中水化热的水泥，以降低混凝土温度峰值；②在混凝土中添加适当的混合材料（主要是粉煤灰）可以减少水泥的用量，降低混凝土的绝热温升；③在混凝土材料中掺加缓凝剂或高效减水剂，减少拌合混凝土时的用水量和减少水泥用量；④选择粒径较大、颗粒形状较好、热学性能好且级配良好的骨料。例如，提出材料控制方法为：适当选择降低混凝土水化热的材料，降低混凝土成型时的温度，在混凝土拌合物中添加纤维的措施来提高混凝土的抗裂性，达到阻止混凝土裂缝发展的目的。通过试验对掺加粉煤灰、乳化沥青和聚丙烯纤维等改性材料混凝土的力学性能进行了研究，对多掺改性材料大体积混凝土抵抗温度应力的能力进行了验证。
4.3 浇筑顺序和控制
①主楼筏板厚度1800mm，尺寸为40.8m×30.8m，采用分层分段浇筑：分成两段三层浇筑，厚度分别为600mm、600mm、600mm。②浇筑筏板顺序为从西往东、从北向南扩展。主楼筏板浇筑顺序为：一段一层→二段一层→一段二层→二段二层→一段三层→二段三层→主楼筏板浇筑完毕。每段每层浇筑厚度为600mm、混凝土方量176m3，每台地泵每小时浇筑量为60m3，共计两台地泵同时浇筑，用时约1.5h。③禁止施工冷缝的出现，间隙时间要严格控制，必须在混凝土初凝前继续浇筑。根据上述计算，混凝土从搅拌至到开始浇筑按1.5h计，每段每层混凝土浇筑时间按1.5h计，则每层新旧混凝土浇筑时间差为3h，下层混凝土从拌制到其上层开始浇筑，耗时为4.5h，未超过初凝时间8～10h。
4.4 混凝土振捣技术
首先，在一般情况下，混凝土的坍落度为180mm，所以大多数采用的角度为1：6。在实际的浇筑过程当中，对于地泵可以使用倒退的方式来对混凝土进行浇筑，泵口在与软管口相接之后可以采用左右交合的方式来使得混凝土的浇筑能够以顺利完成。其次，在振捣的过程中对于振捣方向要加以注意，需要保证振捣方向的垂直，如果钢筋密度比较大的话，振捣的方向应当变成倾斜，对于振捣点的高度要加以注意，一般在50cm的高度左右，混凝土边缘的振捣高度应当为20cm。第三，为了避免在浇筑过程中有裂缝问题出现，应当在上层混凝土振捣完成的同时下层混凝土还没有初凝的时候，将振动棒插入到50cm的深度。第四，在混凝土振捣的过程中，应当对振捣力度与速度进行合理的控制，如果混凝土表面没有浮浆下沉现象出现的话，就需要及时停止振捣。
4.5 混凝土养护
（1）混凝土浇筑完毕后即转入养护阶段，此时浇筑混凝土的水化作用已基本确定，温度的控制转为降温速度和内外温差的控制，这可通过给浇筑体表面覆盖保温材料进行保温养护来实现。覆盖材料可采用土工布，也可用水直接覆盖在基础表面，本桥采用土工布和水覆盖法相结合方法。（2）采用蓄水养护，蓄水深度取30cm以上。在升温阶段，蓄水层能吸收混凝土的大量水化热、减少外部低温环境的影响，起到保温养护与间接散热、降温的双重作用。在降温阶段，蓄水层能起到延缓混凝土内部的降温速度、减少混凝土表面的热扩散、保持均匀散热的作用，能有效地防止混凝土因急剧降温而产生的裂缝。（3）大体积混凝土的裂缝特别是表面裂缝，主要是由于内外温差过大产生的。在养护中要加强温度监测和管理，及时调整保温和养护措施，延缓升降温速率，保证混疑土不开裂。养护需要14d以上（浇筑完7d内是混凝土水化热产生的高峰期）。
4.6 温度应力控制技术
针对温度应力情况进行分析，发现混凝土的绝热温度逐渐上升。针对这种情况，为了降低混凝土的内外温度差，需要为其提出科学的执行措施。比如：降低水泥水热化，能获得良好的改进效果。在实际使用期间，主要是使用具备较低的水热化水泥。也要降低掺合水分、水泥添加量等。当发现室外存在的混凝土温度较高的时候，为了对其科学施工，可以利用深井水，保证能降低拌合期间的水温度。要缓解温度升高现象，还可以使用其他施工技术。主要表现为：对混凝土进行浇筑前期为其预埋钢管；在执行混凝土浇筑期间，可以使用逐层浇筑方式；当完成浇筑工作后，要利用循环冷却方式实现降温工作，避免混凝土表面的温度不断下降。同时，还需要按照一定顺序对裂缝问题进行预防，促进养护工作的完善化。
4.7 质量检测技术
地质雷达是一种新型地下探测与混凝土无损检测设备。其主要原理就是用天线发射高频电磁波，传感器接受目标介质界面的反射波。电磁波在介质中传播时，其路径、电磁场分布与波形随所穿透介质的电性质和几何形态而变化。所以，通过分析波幅以及波形数据等相关资料，可以确定结构自身的真实情况。
声波法。在混凝土施工过程中，有时候采用钻孔取芯或压水试验等方法对混凝土大坝的浇筑质量进行检测时，会得知钻孔间存在渗水问题，这表示这此处的混凝土存在明显的问题。要想查出问题的所在，便于后续的灌浆工作开展，就要借助检查孔加以测试。
综上所述，在具体的施工中，施工人员需要仔细分析大体积混凝土结构容易出现的质量问题及其原因，并结合实际施工情况，不断提高施工材料的选择与配比、搅拌、浇筑以及温度应力控制等技术，同时，还需不断优化土木工程的设计，加强对大体积混凝土结构施工工程的监管力度，进而不断提高施工技术水平和建筑质量。
参考文献：
[1]汤斐.浅析土木工程建筑中大体积混凝土结构的施工技术[J].江西建材,2015(17)：101+105.
[2]黎平.大体积混凝土基础结构裂缝控制技术的应用研究[D].重庆大学,2006.
[3]马仲君.大体积混凝土结构裂缝控制与防止措施[D].西北工业大学,2002.
论文作者:王峰
论文发表刊物:《基层建设》2018年第7期
论文发表时间:2018/5/23
标签：混凝土论文; 体积论文; 温度论文; 裂缝论文; 施工技术论文; 应力论文; 混凝土结构论文; 《基层建设》2018年第7期论文;