水工施工中大體積混凝土施工技術(shù)研究

黎柳坤 廣東省源天工程有限公司

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，使得工程技術(shù)水平得到顯著提升，而且為了滿足工程建筑需要，大體積混凝土被廣泛應(yīng)用于水工施工當(dāng)中，并發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。而對(duì)水工施工中大體積混凝土施工技術(shù)進(jìn)行研究分析，則能為大體積混凝土施工技術(shù)的應(yīng)用提供依據(jù)，繼而為保障工程建筑質(zhì)量提供便利。

1.水工施工中大體積混凝土裂縫產(chǎn)生的原因

1.1 溫差導(dǎo)致混凝土裂縫

施工人員在對(duì)大體積混凝土進(jìn)行澆筑時(shí)，會(huì)產(chǎn)生熱量，導(dǎo)致混凝土內(nèi)外部溫差較大，很容易便會(huì)出現(xiàn)裂縫。一般來說在對(duì)大體積混凝土進(jìn)行澆筑時(shí)，都是一次完成的，所以在澆筑完成后混凝土內(nèi)部的熱量無法散發(fā)出來，便會(huì)導(dǎo)致混凝土內(nèi)部溫度逐漸升高，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于混凝土外部溫度。當(dāng)混凝土內(nèi)外部溫差較大時(shí)，會(huì)在混凝土內(nèi)部發(fā)生膨脹，這樣當(dāng)混凝土內(nèi)部溫度逐漸降低時(shí)，混凝土內(nèi)部便會(huì)慢慢進(jìn)行收縮，從而導(dǎo)致混凝土產(chǎn)生裂縫。

1.2 收縮導(dǎo)致混凝土裂縫

施工人員在完成混凝土澆筑工作后，混凝土?xí)饾u開始硬化，在這一過程中混凝土內(nèi)部會(huì)進(jìn)行散熱，從而導(dǎo)致混凝土的收縮應(yīng)力會(huì)不斷增大，尤其是在大體積混凝土當(dāng)中，如果混凝土內(nèi)部的抗拉強(qiáng)度小于收縮應(yīng)力時(shí)，混凝土便會(huì)出現(xiàn)裂縫。此外，在大體積混凝土中，由于混凝土中水、灰含量較高，并且混凝土結(jié)構(gòu)收縮變化不大，只要不和溫差產(chǎn)生的收縮力重疊在一起，那么便不會(huì)在混凝土表面出現(xiàn)裂縫。若是二者重疊在一起，便會(huì)在混凝土內(nèi)部產(chǎn)生強(qiáng)大的收縮應(yīng)力，導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)裂縫。所以在進(jìn)行水工施工時(shí)，混凝土收縮量也是評(píng)價(jià)工程質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)之一。

2.水工施工中大體積混凝土裂縫的預(yù)防

2.1 對(duì)溫差裂縫的預(yù)防

一般情況下，因?yàn)闇夭顚?dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的裂縫，通常是由于混凝土在水氣化影響下，內(nèi)部溫度與外部溫度出現(xiàn)明顯差異，使得混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生明顯變化，最終在混凝土表面出現(xiàn)裂縫。而造成混凝土在澆筑完成后出現(xiàn)裂縫的根本原因是混凝土配比、單位用水量和材料的選擇存在問題，此外施工期間的控制水平也會(huì)對(duì)混凝土質(zhì)量產(chǎn)生影響，若是施工人員沒有按照相關(guān)要求開展?jié)仓ぷ?，便?huì)導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫。因此，施工人員在進(jìn)行大體積混凝土澆筑時(shí)，必須要控制好施工技術(shù)，這樣可以有效防止裂縫出現(xiàn)，保障大體積混凝土澆筑質(zhì)量。

2.2 澆筑厚度與速度的控制

通常情況下，對(duì)于大體積混凝土的澆筑工作可以劃分成三種，分別為斜面分層、全面分層以及分段分層。其中全面分層對(duì)于混凝土強(qiáng)度有著極高的要求，而斜面分層對(duì)于混凝土強(qiáng)度的要求較弱，因此施工人員在對(duì)混凝土進(jìn)行澆筑工作時(shí)，應(yīng)該根據(jù)水工實(shí)際情況科學(xué)、合理地選擇澆筑方案，來進(jìn)行混凝土澆筑工作，以此來保證混凝土強(qiáng)度符合相關(guān)要求。但需要注意的是施工人員在選擇澆筑方案時(shí)，必須要考慮到建筑工程的尺寸、混凝土供應(yīng)能力以及搗實(shí)方法然后再進(jìn)行選擇。

現(xiàn)階段，施工人員在進(jìn)行水工大體積混凝土澆筑時(shí)，使用最多的便是斜面分層法，由于這種分層方法對(duì)于混凝土強(qiáng)度要求較低，能夠有效保障建筑工程質(zhì)量，因此被廣泛應(yīng)用于水工施工當(dāng)中，并發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。

2.3 密實(shí)度的控制

要想讓混凝土在入模后能夠迅速成型，并具有良好的密實(shí)度，施工人員就必須在混凝土入模后開展搗實(shí)作業(yè)，如此可以最大程度上增加混凝土密實(shí)度，保障混凝土結(jié)構(gòu)質(zhì)量。值得注意的是，施工人員在對(duì)混凝土進(jìn)行振搗時(shí)，要確?；炷敛紳M模板每個(gè)角落，并將混凝土當(dāng)中的氣體全部排出，只有這樣才能有效提高混凝土密實(shí)度，確保混凝土符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。此外由于大體積混凝土的結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜，因此施工人員需要多次進(jìn)行振搗工作，以此來提升混凝土強(qiáng)度。

而且混凝土強(qiáng)度會(huì)隨著振搗次數(shù)的變化而變化，振搗次數(shù)越多，混凝土強(qiáng)度也就越高，所具備的抗裂縫能力越強(qiáng)。因此為了防止混凝土產(chǎn)生裂縫，施工人員必須控制好混凝土密實(shí)度，盡可能增加振搗次數(shù)，保障混凝土結(jié)構(gòu)質(zhì)量。

2.4 初始溫度的控制

要想避免因?yàn)榛炷羶?nèi)外部溫差較大產(chǎn)生裂縫，就必須對(duì)混凝土初始溫度進(jìn)行控制，防止在建筑過程中，混凝土內(nèi)部溫度過高，從而出現(xiàn)壓力膨脹。為此，施工人員在夏季或者高溫季節(jié)進(jìn)行大體積混凝土澆筑時(shí)，應(yīng)該選擇人工降溫的方式對(duì)攪合物以及出料開展降溫工作，以此來控制攪合物以及出料的初始溫度，通過這種方式可以有效避免混凝土內(nèi)外部溫差過大，防止裂縫的產(chǎn)生。例如：施工人員在夏季進(jìn)行混凝土澆筑時(shí)，可以用冷水對(duì)攪合物以及出料進(jìn)行降溫，達(dá)到控制初始溫度的目的。

不僅如此，施工人員在對(duì)混凝土進(jìn)行澆筑時(shí)，還可以將冷水管安裝在混凝土內(nèi)部，這樣當(dāng)混凝土內(nèi)部溫度過高時(shí)，施工人員便可以利用冷水管對(duì)混凝土進(jìn)行冷卻，從而降低混凝土內(nèi)部溫度，防止混凝土內(nèi)外部溫差過大，避免混凝土在成型后出現(xiàn)裂縫，保障混凝土澆筑質(zhì)量。

2.5 拆模時(shí)間控制

施工人員在對(duì)混凝土進(jìn)行拆模時(shí)，如果拆模時(shí)間過早也容易產(chǎn)生裂縫。因此施工人員必須要控制好混凝土拆模時(shí)間，并根據(jù)混凝土澆筑的具體情況來確保拆模時(shí)間，以此來保障大體積混凝土澆筑質(zhì)量，避免大體積混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫。一般來說，只有當(dāng)混凝土完全硬化后施工人員才可以進(jìn)行拆模，并且拆模時(shí)間越晚混凝土產(chǎn)生裂縫的可能性也就越低。但需要注意的是，施工人員在對(duì)混凝土進(jìn)行拆模工作時(shí)，必須要確保混凝土表面溫度和周圍溫度相吻合，彼此之間沒有較大的溫差，只有這樣才能避免裂縫的產(chǎn)生。

而且在拆模完成后，施工人員還要對(duì)大體積混凝土表面進(jìn)行檢查，若是發(fā)現(xiàn)混凝土表面存在不規(guī)整的地方，那么工作人員需要對(duì)其進(jìn)行修整，確?；炷帘砻嫫秸?，符合水工施工要求。同時(shí)通過對(duì)混凝土表面的修整，可以有效降低混凝土出現(xiàn)裂縫的可能，保障混凝土結(jié)構(gòu)質(zhì)量。

3.水工施工中大體積混凝土施工技術(shù)

3.1 降低水泥水熱化

因?yàn)榛炷恋臒崃渴峭ㄟ^水泥水化熱產(chǎn)生的，所以為了保障混凝土澆筑質(zhì)量，避免混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫，施工人員必須要降低水泥水化熱，以達(dá)到控制內(nèi)部溫度的目的。因此施工人員在配制混凝土?xí)r，可以選擇礦渣硅酸鹽水泥，如此可以有效降低水泥水熱化現(xiàn)象，防止混凝土內(nèi)外部溫差過大。同時(shí)施工人員在對(duì)混凝土進(jìn)行配制時(shí)，還要考慮到混凝土后期強(qiáng)度，確?；炷翉?qiáng)度能夠符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，以此來保障混凝土澆筑質(zhì)量。為此施工人員在進(jìn)行配置時(shí)，應(yīng)該減少水泥含量，通過這種方式也可以有效降低水泥水熱化，控制混凝土內(nèi)部溫度，防止裂縫的產(chǎn)生。

另外，在材料的選擇上，施工人員應(yīng)該盡可能使用粗骨料來配制混凝土。但需要注意的是，在對(duì)粗骨料的選擇上，施工人員應(yīng)該根據(jù)施工現(xiàn)場的實(shí)際情況選擇適合的粗骨料，這樣可以最大程度上確保選擇的粗骨料符合施工標(biāo)準(zhǔn)，保障混凝土澆筑質(zhì)量，避免出現(xiàn)裂縫。同時(shí)在配置時(shí)，施工人員要使用“雙摻”技術(shù)，如此可以讓混凝土擁有良好的和易性，并控制混凝土當(dāng)中的水灰比，從而減少混凝土當(dāng)中水泥含量，實(shí)現(xiàn)降低水泥水化熱這一目的。

不僅如此，施工人員在對(duì)混凝土進(jìn)行施工時(shí)，必須對(duì)混凝土的塌落度進(jìn)行控制，為此應(yīng)該派專人對(duì)其進(jìn)行測量，確?；炷了涠确舷嚓P(guān)標(biāo)準(zhǔn)。一般來說大體積混凝土的塌落度要維持在120mm，如果混凝土的塌落度超過130mm時(shí)，便不能用于水工施工當(dāng)中，以免留下安全隱患，引發(fā)安全事故的發(fā)生。此外，施工人員還可以在混凝土內(nèi)部埋設(shè)冷卻管，這樣當(dāng)混凝土內(nèi)部出現(xiàn)水泥水化熱現(xiàn)象時(shí)，施工人員便可以利用冷卻管向混凝土內(nèi)部注入冷卻水，以此來控制混凝土內(nèi)部溫度，防止混凝土內(nèi)外部溫差過大。

除此之外，施工人員在對(duì)閘墩基礎(chǔ)進(jìn)行施工時(shí)，可以向其中加入10%-15%的大石塊，并盡可能降低混凝土用量，如此可以有效減少對(duì)水泥的使用，實(shí)現(xiàn)降低水泥水化熱這一目的，保障混凝土施工質(zhì)量。但需要注意的是，施工人員在施工時(shí)必須要按照相關(guān)要求進(jìn)行施工，以此來保證施工質(zhì)量。

3.2 降低混凝土入模溫度

混凝土入模溫度也會(huì)對(duì)混凝土質(zhì)量產(chǎn)生影響，從而導(dǎo)致裂縫出現(xiàn)。因此施工人員在對(duì)混凝土入模時(shí)，必須要嚴(yán)格控制混凝土入模溫度，確保混凝土入模溫度符合相關(guān)要求，只有這樣才能最大程度上保證混凝土質(zhì)量，防止混凝土成型后出現(xiàn)裂縫。因此在對(duì)大體積混凝土進(jìn)行澆筑工作前，施工人員應(yīng)該在適合的天氣中進(jìn)行澆筑工作，以此來降低混凝土入模溫度。同時(shí)在對(duì)混凝土進(jìn)行攪拌時(shí)，施工人員應(yīng)該盡可能采用溫度相對(duì)較低的地下水，這樣可以有效降低混凝土的初始溫度，避免混凝土入模時(shí)溫度過熱。另外，在對(duì)攪合物進(jìn)行運(yùn)輸或者澆筑時(shí)，施工人員都必須做好降溫處理，確保攪合物的溫度符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，通過這種方式可以加強(qiáng)對(duì)混凝土入模溫度控制，避免混凝土內(nèi)外部溫差過大，最終產(chǎn)生裂縫。

不僅如此，為了更好地控制混凝土入模溫度，施工人員可以在攪合物當(dāng)中加入緩凝劑以及減水劑，以此來控制混凝土當(dāng)中水分含量，降低水化熱產(chǎn)生的溫度差。但需要注意的是，施工人員在加入緩凝劑與減水劑時(shí)必須要根據(jù)攪合物的配比加入適合的劑量，只有這樣才能最大程度發(fā)揮出緩凝劑與減水劑的作用和價(jià)值，實(shí)現(xiàn)降低混凝土入模溫度這一目的。

除此之外，施工人員在對(duì)混凝土進(jìn)行入模作業(yè)時(shí)，必須要做好通風(fēng)措施。這樣不僅可以降低混凝土入模溫度，還可以有效提高混凝土熱量散發(fā)速度，加快混凝土硬化，保障混凝土質(zhì)量，確?；炷脸尚秃蠓纤な┕ひ?，避免出現(xiàn)安全事故。

3.3 加強(qiáng)施工中的溫度控制

要想在水工施工中加強(qiáng)大體積混凝土施工技術(shù)的應(yīng)用，保障混凝土施工質(zhì)量，施工人員應(yīng)該加強(qiáng)施工中的溫度控制，避免混凝土在施工過程中出現(xiàn)裂縫。因此施工人員在完成混凝土澆筑作業(yè)后，要及時(shí)對(duì)混凝土進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，保證混凝土溫度以及濕度。如果在夏季進(jìn)行混凝土澆筑作業(yè)時(shí)，因?yàn)橄募練鉁剌^高，所以施工人員在進(jìn)行澆筑時(shí)要做好降溫工作，以此來控制混凝土入模溫度，保障混凝土質(zhì)量。值得注意的是，在對(duì)混凝土降溫時(shí)，必須要控制好降溫速度，避免出現(xiàn)溫度驟降的情況，不然會(huì)導(dǎo)致混凝土內(nèi)部的溫度應(yīng)力過高，使得混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫。另外如果在冬季進(jìn)行混凝土澆筑作業(yè)時(shí)，因?yàn)槎練鉁剌^低，所以施工人員在進(jìn)行混凝土澆筑時(shí)應(yīng)該做好保溫工作，避免在建筑過程中出現(xiàn)內(nèi)外部溫差過大的情況，以此來保障混凝土質(zhì)量，防止裂縫產(chǎn)生。

不僅如此，施工人員在混凝土澆筑完成后還要做好養(yǎng)護(hù)工作。通過這種方式來控制混凝土降溫時(shí)間以及降溫速度，從而最大程度上發(fā)揮出混凝土應(yīng)力作用，保障混凝土質(zhì)量。同時(shí)施工單位還要根據(jù)水工建筑的實(shí)際情況科學(xué)、合理確定拆模時(shí)間，并嚴(yán)格遵循規(guī)定時(shí)間進(jìn)行拆模工作，以此來控制混凝土溫度，避免出現(xiàn)裂縫。

除此之外，施工人員還要加強(qiáng)對(duì)混凝土溫度的監(jiān)測，并加強(qiáng)對(duì)信息技術(shù)的使用，通過信息化方式來控制混凝土溫度，確?；炷翜囟确舷嚓P(guān)標(biāo)準(zhǔn)，以此來保障混凝土質(zhì)量。另外在施工時(shí)還要科學(xué)、合理地安排施工工序確?；炷猎跐仓r(shí)能夠均勻上升，防止混凝土出現(xiàn)堆積情況，出現(xiàn)過大的高差，從而影響混凝土質(zhì)量。

3.4 降低溫度應(yīng)力

為了保障混凝土施工質(zhì)量，施工人員還要對(duì)混凝土約束條件進(jìn)行調(diào)整，以此來降低混凝土內(nèi)部溫度應(yīng)力，避免裂縫產(chǎn)生。首先施工人員應(yīng)該在大體積混凝土內(nèi)部設(shè)立一個(gè)滑動(dòng)層，通過這種方式可以有效消除嵌固作用，從而最大程度上釋放約束力。但需要注意的是，施工人員在對(duì)滑動(dòng)層進(jìn)行選擇時(shí)，應(yīng)該將瀝青作為滑動(dòng)層材料。

3.5 提高混凝土抗拉強(qiáng)度

為了最大程度上加強(qiáng)大體積混凝土施工技術(shù)的應(yīng)用，施工人員在施工時(shí)還要盡可能增強(qiáng)混凝土抗拉強(qiáng)度，提高混凝土的抗裂性，防止裂縫產(chǎn)生。

4.結(jié)論

總而言之，要想在水工施工中加強(qiáng)大體積混凝土施工技術(shù)的應(yīng)用，還需要綜合考慮各種大體積混凝土施工技術(shù)和實(shí)際情況，從而進(jìn)行有利方案選擇。在此基礎(chǔ)上，才能將各種大體積混凝土施工技術(shù)整合在一起，進(jìn)而在水工施工中加強(qiáng)大體積混凝土施工技術(shù)的應(yīng)用，保障施工綜合質(zhì)量。