建筑工程中大体积混凝土结构施工技术研究

2020-01-16 23:24黄晓江
中华建设 2020年12期
关键词:体积混凝土建筑工程

黄晓江

随着我国经济的不断发展,建筑工程规模正日益扩大,因此对建筑工程大体积混凝土结构质量提出了更高的要求。基于此,本文对建筑工程中大体积混凝土结构施工技术进行探究,结合工程实际案例提出了具体策略,以供参考。

一、建筑工程中大体积混凝土结构施工技术的特点和方法

1.大体积混凝土结构施工技术的特点

通常情况下,大体积混凝土结构断面最小尺寸会在1000mm 以上,最高温度与外界气温温差超过25℃。 在实际施工过程中,需要对其特点进行关注,具体如以下几点:

(1)较于普通的混凝土,大体积混凝土体积更大,因此配比设计较为困难,实际施工需要大量的原材料,结构施工的工程量较大。

(2)大体积混凝土施工中,由于建筑结构复杂、体积庞大,浇筑期间需要准确把握施工整体性,避免出现缝隙等问题。

(3)大体积混凝土施工难度较高,且器械和技术水平将直接决定该技术的应用质量,因此加大了大体积混凝土施工的难度。

(4)大体积混凝土浇筑如工序不当,会导致混凝土结构体积变大,增加混凝土裂缝的出现概率,影响工程建设的整体质量和安全。

(5)大体积混凝土建筑施工较为复杂,且结构变化显著,因此维护保养难度大,维护不当将会提高施工成本。

2.大体积混凝土施工方法

大体积混凝土在建筑工程施工中,主要是选用全面的分层和二次振动方案,二次振动可以消除一次振动中残留的气孔和气泡,进而提升混凝土结构整体的抗渗性和密实性,优化混凝土整体结构。全面分层和二次振捣需要合理把握作业时期,在振动后混凝土开始固化之前,附加振动将有助于改善混凝土的可加工性,促进结构恢复,并为混凝土的质量提供坚实的保证。在这个过程中需要投入一定的人力和财力,需要进行综合评定与考量后分析是否采用此种方式。

在大体积混凝土浇筑期间,混凝土振捣是否充分将直接影响到混凝土的密实度和硬度。同时,以表面泛浆作为振捣标准,合理控制振捣时间和力度,完成混凝土浇筑活动后,检查是否存在缺陷,一旦有不足及时抹平、压实,尽可能避免混凝土裂缝问题出现,提升大体积混凝土浇筑施工质量。只有大体积混凝土浇筑施工质量得到有效控制,后续施工活动方可有序进行,为工程整体质量提供坚实保障。

二、建筑工程大体积混凝土结构施工问题成因分析

以某建筑工程为例,建筑共30 层,总投资约为98亿元,该建筑及餐饮、休闲娱乐、酒店、商业办公为一体,整体为综合性建筑,地下2 层商场及地上均为剪力墙结构,地上建筑总高度为118m。建筑工程基础底板36m×36m×1.8m,建筑工程以混凝土施工为基础,混凝土强度C40,工程一次浇筑量2460m3,配筋率0.36%,工程底板配筋以四层双向配筋为主。大体积混凝土强度高、体积大,配筋率高。而工程建设涉及周期长,混凝土内外温差较大,施工难度较高,需要着重控制混凝土裂缝问题。

1.混凝土硬化问题

混凝土硬化问题在建筑工程结构施工中较为常见,如钢筋集中力较大便会使大体积混凝土发生膨胀现象,且会由于混凝土内部拉伸力不足,在钢筋混凝的硬化问题受到外部因素影响,进而导致裂缝的出现。同时,如在出现裂缝时未能有效处理,则可能会出现钢筋的锈蚀现象,该问题降低了本工程的建设质量。

2.水热化及风化问题

水热化及风化问题会降低工程建设质量,下面将对水热化及风化问题进行具体分析。

水热化开裂:大体积混凝土材料用量的问题会产生水热化开裂,如遇到水后会产生化学反应,导致混凝土膨胀,加重开裂问题。

风化开裂:风化问题使大体积混凝土结构发生改变,如内外温差过大,出现水热化现象,在外力的作用下,出现裂现象。

3.其他结构问题

建筑工程大体积混凝土结构在建设施工过程中容易出现各类问题,影响建筑结构的稳定性。首先,大体积混凝土框架柱剪力墙等竖向受力结构胀模较为常见,容易引起蜂窝麻面,在此基础上胀模可能会引起混凝土浇筑尺寸偏差,增加后续施工的难度。其次,大体积混凝土结构框架也较为容易出现问题,其原因是受重力的作用,垂直浇筑混凝土会向下集中,粗骨料无法有效融合细骨料,最终使得水胶上浮,该问题也是常见通病之一,且会间接导致大体积混凝土框架柱交界面出现病害问题。

三、建筑工程中大体积混凝土结构施工现状

1.大体积混凝土施工现状

在大体积混凝土结构施工中,混凝土配合比设计是否合理,将直接影响到整体施工质量,如配合比设计不合理、施工技术水平偏低等都会影响后期建筑的实际应用。因此,该工程为避免上述问题出现,在实际施工中结合实际情况做好混凝土的配合比设计工作,在此基础上避免水化热现象的出现。与此同时,该工程的大体积混凝土施工借助了大型机械设备,并配置了专业的技术人员,防止因操作不当出现施工质量问题。

2.大体积混凝土养护现状

建筑工程大体积混凝土施工养护工作,主要是为了避免混凝土水分快速蒸发流失,防止混凝土内外温度差异过大加剧裂缝问题。大体积混凝土由于自身材料特性,自然温度条件较为复杂,如果缺乏合理有效的控制,忽视大体积混凝土浇筑施工后期的养护工作,将会出现裂缝问题。

3.施工人员职业素养现状

由于建筑工程施工人员主要是以农民工群体为主,因此在大体积混凝土施工期间,人员的专业能力和职业素养难以保障,如未能对相关技术人员的能力进行确认,将会为工程埋下安全隐患。如该工程在初期建设阶段,未能严格审核相关人员的专业能力,导致部分人员专业技能缺失,无法严格遵循规章制度开展工作,降低了前期建设的工程质量。

四、建筑工程中大体积混凝土结构施工技术应用策略

1.混凝土结构施工前准备

大体积混凝土结构施工周期长、体积大,因此必须做好材料、技术和设备的准备工作。如该工程,首先对混凝土的促骨料进行了选择,要求以中砂为主,含泥量<3%,含泥量≤1%,以此减少水泥水化热对建设项目质量的不利影响。实际施工过程中,适当选择了粉煤灰代替水泥,以此改善混凝土和易性,为混凝土施工质量提供坚实保障。同时,该工程施工人员结合实际情况确定大体积混凝土强度等级和坍落度,派出专业人员在施工现场检查机械设备,检查完成后进行连续施工,并由专人在施工现场监管和控制。

2.建筑墙体裂缝技术处理

首先,该工程的外墙厚度为1500mm,内墙为800mm,严格控制墙体混凝土的预应力和养护工作。其次,该工程严格控制原材料的品质,材料选择符合工程建设的标准,并认真选配墙体混凝土配合比例,按照该配合比控制了拌和物的耐久性,并在工程中预留了一定的空间,从而让唯一预应力压力得以释放,保证大体积混凝土的耐久性。

3.增大混凝土截面

增大混凝土截面的目的是提升原有混凝土结构承载力和刚度,其在实际应用中需要以原有混凝土结构面为基础,在一侧或者是多侧增加截面和配筋等,该技术有着适应性较强的特点,是当前常见的一种防治方法。同时,增大混凝土截面的施工工艺较为简单,其作为防治措施的一种,能够同时对梁板等多个构件进行操作,实际应用中的整体成本较低,因此该工程将此技术引用到大体积混凝土结构防治改造中。值得注意的是,在截面面积增加时,会影响建筑外观美感,所以在选择此方法时应当谨慎,根据实际施工需求进行选择。

4.控制水泥种类及掺量

该工程在建设过程中,采用普通硅酸盐水泥P.0.32.5,初凝时间>4h,终凝时间>6h,并要求受潮变质水泥不得使用。散装水泥入罐时,调整水泥剂量的系统参数,保证拌和处于合理范围内,提高骨料级配的稳定性、安定性,合格后方能使用,温度<50℃,如施工地区正处于多雨季节,并做好相应的防雨排水措施,在温度较高时采用降温措施。在水泥稳定碎石强度满足设计要求的前提下,严格控制水泥掺量,宜尽量减少水泥用量。

5.大体积混凝土浇筑施工养护

大体积混凝土结构在长期使用过程中,极其容易受到外部荷载作用的影响,因此必须在施工中做好养护工作,从而提高混凝土结构的整体强度和刚度。在建筑工程大体积混凝土浇筑施工中,浇筑活动结束后需要进行充分的养护工作,确保混凝土结构成型,以此提高建设质量。该工程在施工养护阶段,选择了保温法进行施工,将结构温度控制在有效范围内,并维持15d 左右,以此降低水化热现象及混凝土内外温差的不良影响,避免混凝土开裂问题出现。在结构内养护具体施工中,该工程选用了保湿法,提高了内部养护的效果。

五、结语

建筑工程大体积混凝土结构施工过程中,由于工程涉及内容较广、施工难度大,需要结合实际情况来选择适合的加固技术,全方位监管混凝土浇筑施工全过程,以此增强建筑大体积混凝土结构的稳定性,并在此基础上做好后期保养工作,使建筑能够满足工程建设的质量要求。

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