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摘要:土木工程建筑施工是保证建筑物安全稳定的基础工程,结合当前建筑发展形式,高层建筑数量不断增多,为了实现建筑内部空间利用价值的提升,采用大体积混凝土结构,能够在很大程度上保证建筑工程的质量安全。本文主要对土木工程建筑中大体积混凝土施工技术进行深入的分析与探讨,希望能够为施工技术的合理性和有效性发展提供支持。
关键词:土木工程;大体积;混凝土;施工技术;要点
引言
大体积混凝土结构是指建筑实体最小尺寸不小于1m 的结构,大体积特征凸显了水泥的水化热,混凝土结构极易出现温度裂缝,降低结构强度及稳定性,影响土木工程建筑的质量。因此,施工单位需要明确大体积混凝土结构的施工技术要点,控制水泥的水化热,避免温度裂缝的出现。
1 土木工程建筑中大体积混凝土结构分析
土木工程建筑是一项较为综合性的学科内容,其涉及统计学、力学等多方面知识,如果想要保证建筑物的稳定安全,就需要对这些学科内容有所认识和了解,能够结合土木工程建筑的实际情况,从不同学科角度加以强化。在建筑高度与结构形式的变化下,建筑地下空间的开发利用取得了很大进步,其中大体积混凝土结构就是常见的一种形式。大体积混凝土结构相比于普通的混凝土施工更难、更复杂,其结构特点主要体现在结构厚度大、体积大、混凝土用量大等方面。通过对大体积混凝土结构特点进行分析,在施工期间如果要保证大体积混凝土施工技术应用的合理性还需要多关注以下几方面问题:
首先,大体积混凝土具备普通混凝土施工中所遇到的一切问题,比如:温度、环境、技术等等,为了减少大体积混凝土结构裂缝的产生,需要严格控制混凝土原料配比,确保混凝土强度能够满足设计要求,在浇筑过程中秉持一次性完成的原则,提高大体积混凝土的整体性与安全性。其次,由于大体积混凝土硬化过程中会差生大量的热量,内外温差较大,需要重视温度控制,做好大体积混凝土的养护工作,降低有水化热、混凝土收缩、温度差异等引起的裂缝问题。
2 土木工程建筑中大体积混凝土结构的施工技术要点
2.1 混凝土配比的控制
大体积混凝土结构施工的关键在于水化热的控制,水化热来自于水泥材料,施工单位可以通过混凝土配比的控制,减少水泥产生的水化热。可从水泥的选择、水泥的用量控制、水灰比的设计和外加剂的添加入手。在水泥的选择中,施工单位优先选择水化热偏低的水泥材料,如矿渣水泥、硅酸盐水泥或者大坝水泥等。以A 土木工程建筑为例,该企业将标号为525# 的矿渣硅酸盐水泥作为原材料,水化热处于42.5℃~52.5℃之间,和当地气温的差值较小,大体积混凝土结构的内外温差更易控制,减少温度裂缝出现的概率,提升的大体积混凝土结构的质量。在水泥的用量控制中,施工单位可通过水泥用量的降低,减少大体积混凝土结构产生的水化热。施工单位需在施工前开展多次混凝土配比试验,在保障大体积混凝土结构强度的基础上,选择水泥用量最低的配比,减少水化热及毛细孔的出现,增强混凝土的密实度和强度。
同时,可在大体积混凝土制作中适量添加粉煤灰,添加量控制在10%~30%之间,实现减少水泥用量的目标。在A 土木工程建筑中,施工单位选择当地火电厂的粉煤灰作为原料,每立方米添加55kg,可以将水化热降低4℃。在外加剂的添加中,常用的大体积混凝土添加剂为减水剂、膨胀剂及缓凝剂,三者均具有减少水化热的功能。施工单位可结合土木工程建筑的需求,选择最佳的外加剂,增强大体积混凝土的各项性能。另外,施工单位需合理选择骨料,增强大体积混凝土的和易性及强度。A 土木工程建筑将碎石作为粗骨料,含泥量小于1,粒径在5~25mm内,级配良好;将中砂、山砂和人工砂作为细骨料,平均粒径大于0.5mm,含泥量低于5。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆合理的骨料选择将工程的水泥用量减少10%,将水化热降低5℃。
2.2 施工温度的控制
在大体积混凝土施工中,施工温度的控制涉及施工及养护两个阶段。在施工阶段,施工单位尽量选在早上或傍晚等温度偏低的环境,开展浇筑施工。在施工现场的砂石堆场设置遮阳棚,或者用湿麻袋覆盖,必要时可以在混凝土拌合前,用冷水冲刷碎石料,降低混凝土的温度。在混凝土泵送时,施工单位可在泵管中缠绕草袋,并向草袋中喷洒冷水,降低混凝土的温度。同时,施工单位可以在大体积混凝土模板中设置冷却水管和传感器,在混凝土浇筑完成后,测量大体积混凝土的内部温度,在内外温差超过25℃时,向冷却水管中通冷水,利用传热作用降低大体积混凝土内部温度,缩小温差,避免温度裂缝的出现。在养护阶段,养护人员需在大体积混凝土表面设置补水软管,软管上方覆盖一层塑料薄膜,再覆盖一层保温草帘。补水软管每隔100mm 的位置开设一个5mm 的小孔,定期向补水软管中注水,实现保温保湿的养护目的。
2.3 施工工艺的控制
施工工艺的控制包括模板施工、浇筑施工和振捣施工三个环节,施工单位需保障各个施工环节的规范性,避免质量问题的出现。在模板施工中,施工单位大都选用砖胎膜或者木模,这两类模板的传热性能较差,具有一定的保温效果,可避免温度裂缝的产生。如果土木工程建筑的施工要求较高,不得不采用钢模板,施工单位需在钢模板外侧设置保温措施,如悬挂阻燃草纤被等,避免大体积混凝土热量散失过快。
在浇筑施工中,浇筑方法由土木工程建筑需求、钢筋疏密和混凝土供应方式决定,最常用的是分层浇筑方法,如分层分段浇筑、斜面分层浇筑等,每层混凝土的厚度约为1.5m。在确保第一层浇筑混凝土进入初凝阶段后,才可以开展第二层浇筑施工,避免大体积混凝土结构内部出现施工缝,影响结构强度。分段分层浇筑是将混凝土结构划分为多个部分,分部分开展分层浇筑,该方法适用于面积较大或者长度较长的土木工程建筑;斜面分层浇筑按照从下往上的顺序浇筑,适用于坡度小于1/3、长度大于厚度三倍的土木工程建筑。
在振捣施工中,施工单位需安排专业人员监督振捣过程,防止振捣不实或漏振引发质量问题,而且振捣设备不可以触碰模板、钢筋和预埋件,影响土木工程建筑的结构组成,导致返工现象。同时,施工人员需根据行列式的次序选择振捣设备的振捣位置,振捣设备的移动距离小于其有效作用半径的1.25 倍,大约为37.5~50cm 之间。在混凝土表面出现泛浆,无气泡时,可停止振捣。以A 土木工程建筑为例,施工单位为每个作业带配置六个直径是50mm 的插入式振捣器,分别布置于出料口、斜坡中部与斜坡坡角。首先进行出料口位置的振捣,形成流坡。按照事先设置的阵列从下往上振捣。针对振捣中出现的泌水现象,利用海绵吸收水分,避免大体积混凝土结构出现质量通病。
在振捣施工结束后,施工单位需进行表面收光处理,通过长度为2m的刮尺,将混凝土表面的浮浆层刮除。针对刮除中发现的凹坑部位,用同样的混凝土原料填平。
结束语
综上所述,目前土木工程项目建设的过程当中,混凝土结构稳定性及可靠性势必会对整个工程产生直接影响,所以在这样的情况之下要求工作人员对于材料进行合理科学安排,同时要加强温度以及湿度的严格控制,还应当做好防裂工作,通过采用合理方法加强混凝土结构的养护,只有这样,才能够切实做好土木工程建设以及管理工作。
参考文献
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论文作者:马兰1,殷乐乐2
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年13期
论文发表时间:2019/10/8
标签:混凝土论文; 体积论文; 土木工程论文; 水化论文; 混凝土结构论文; 建筑论文; 施工单位论文; 《建筑学研究前沿》2019年13期论文;