土木建筑工程中大体积混凝土结构施工技术分析

陈希

摘 要：随着我国经济的快速发展，人们的生活水平得到了质的飞跃，对居住环境的要求也越来越高，因此我国建筑业也得到了飞速发展，并取得了瞩目的成就。但就目前我国的经济环境和市场要求来看，对建筑施工的规模和技术要求做出了更高的要求，一般我们最常用的就是大体积混凝土，但这也是我们在施工中最容易碰到难题的一个技术。当大体积混凝土处于长期干燥的状态时，就会发生裂缝，对建筑工程的整体质量也会有一定的影响，因此有必要针对大体积混凝土结构进行施工分析。因此本文主要针对大体积混凝土结构的裂缝现象进行阐述和讨论其施工技术特点，相关研究理论希望有助于业界同仁借鉴。

关键词：土木建筑；大体积混凝土；施工技术

中图分类号：TU37 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2018）07-0118-02

1 大体积混凝土概述

1.1 大体积混凝土的概念

关于大体积混凝土的概念，目前国内外并没有给出明确的概念界定，参照诸多学者对大体积砼的定义，再结合实际的工作经验，笔者认为对其定义应该为：施工现场需要浇筑的混凝土结构远大于常规面积，这个面积往往大到会引起混凝土发生水泥水热化现象，因此在施工中需要采取必要的技术措施来有效避免因温差较大引起的裂缝。所以对于需要上述工艺操作的结构称之为大体积混凝土。

1.2 大体积混凝土施工流程

根据业界对土木建筑中大体积混凝土施工的标准，将施工流程总结如下：

施工准备阶段→材料选择（主要材料有水泥、粗骨料、细骨料、粉煤灰、外加剂）→混凝土配合比（包括试配阶段、试配确定、粉煤灰配合比确定）→现场准备工作（包括桩基、钢筋、线路设备、用电及各岗位人员的到位工作）→温度和温度应力的计算阶段→施工阶段→模板安装（包括大钢模、大模板）→拌制和运输混凝土→混凝土浇筑→混凝土的振捣→混凝土的养护。

通过对上述大体积混凝土施工流程的总结可以看出，每个环节层层相扣，一个环节出现问题都会影响到整个工程的质量，因此我们在考虑优化施工技术的时候，要以全角度的眼光去审视施工中存在的问题，并提出解决措施。

2 大体积混凝土容易产生的裂缝的分类及原因

2.1 裂缝的分类

一是微观裂缝，主要有水泥石裂缝、粘着裂缝、集料裂缝三种，其中前两种裂缝出现较多，一般我们口中所说的微裂缝，就是默认指的前两种。微观裂缝的出现对大体积混凝土的基本性质产生了重要的影响，当结构受到一个较大的拉力，承受力最大部位的微裂缝就会大范围扩展甚至会贯穿整个结构，造成结构断裂。

二是宏观裂缝，对其界定是宽度不小于0.05mm，它的形成我们可以看做是由微裂缝扩展而来的，其影响因素主要有外荷载、变形应力和结构次应力，当应力超过大体积混凝土抗拉强度时，就引起裂缝的形成。根据其成因，我们对宏观裂缝又分为荷载裂缝、施工裂缝、变形裂缝和碱骨料反应裂缝，根据不同裂缝在混凝土结构中的不同分布，又分为表面裂缝、贯穿裂缝和深层裂缝。

2.2 原因分析

一是自然因素影响，最主要的就是地基变形，这也是大体积混凝土结构产生裂缝的一个最主要原因，当混凝土结构施工完成后，在自然因素和其他不同程度的作用力影响下，地基会出现纵向下沉和横向位移的作用力现象，使得混凝土结构内部产生巨大应力，当超出承受范围后，就出现裂缝。

二是技术因素，即便是拥有较完善的施工设计和技术，但也会因为各种人力和非人力因素而造成在具体的施工操作中出现技术漏洞，或是有些操作明显不符合规定要求，导致施工质量不稳定，容易导致裂缝。

三是钢筋因素，大体积混凝土结构中，钢筋发挥了重要的作用，所以要求具体施工中严格按照施工方案操作，这能起到合理保护钢筋的作用。相反，如果系列保护工作不到位，那钢筋料在使用中容易出现锈蚀问题，引发结构裂缝。

总之，土建工程大体积混凝土结构出现裂缝的原因有很多，而且不是单一发生，经常会碰见多个影响因素交叉作用，让施工质量面临很大的隐患，所以只有一一进行分析后，有针对性地提出解决方法。

3 土木建筑工程中优化大体积混凝土施工技术的措施

对于大体积混凝土施工技术的优化，其实就是对裂缝问题的预防和完善，在我们已知大体积混凝土用到的水泥量较大、水泥水热化后释放的热量也较为集中，造成混凝土内部结构的承热量和收缩力成倍数增加，最终导致裂缝产生的前提下。现在可以采用逆向思维来改革大体积混凝土施工技术，具体可以从以下几个方面入手：

3.1 有效分散水泥水热化释放的热量

在水泥水热化时，会集中释放大量的热量，产生结构内外温度差造成裂缝的产生，使用的水泥量越大，造成的裂缝就更大。为防止在施工中出现混凝土内外温度差过大的问题，我们有必要在前期施工准备阶段和施工阶段进行一些调整，如在前期施工准备阶段，要严格把控材料的进场，尤其是对混凝土水泥的选用，在成本允许的前提下，尽量选用低水热化的水泥，比如粉煤灰水泥和火山灰硅酸盐水泥，做到从材料上降低水泥水热化的发生概率。在混凝土的配比上，严格按照强度等级进行设计。在混凝土的拌和上，要求浇注坍落度不大于160mm，水泥量范围控制在240-430kg/m3之间，用水量不大于180 kg/m3，粉煤灰的用量控制在水泥量的40%以内，矿渣粉用量控制在水泥量的50%以内，砂率为40%到45%之间，泌水量不大于10L/m3，水胶比不大于0.50。通过对上述混凝土配合比参数的严格把控后，进一步试配确定，如果是泵送混凝土的话还需要额外进行泵送实验。通过这一系列的举措，会有效减缓大体积混凝土的水泥水热化集中产热现象。

3.2 加强对温度的全程管控

在施工阶段，我们首要解决的问题就是温度。要加强浇注混凝土时对表面温度、内部温度和混凝土湿度的控制，保证混凝土浇筑入模的温度低于50℃，内外温度差控制在25℃以下，降温速度至少达到3℃/d。此外还要做好保温保湿的工作，帮助提高大体积混凝土内部结构的强度，有效降低内外温差，放缓收缩力，常见的措施有蓄水养护和浇水养护。另外需要注意的是，混凝土施工要充分考虑天气的因素，确保能将内外温差控制在25℃以下。

3.3 完善混凝土浇筑和振捣施工技术

大体积混凝土的浇筑和振捣技术直接影响到项目施工的科学有效性，我们在施工时，应尽量缩短浇筑间隔时间，保证施工不间断进行，而且要稳定施工质量，做到下层能被上层完全覆盖，才能有效避免裂缝出现。对于振捣技术，按照坡脚振捣、坡中振捣、坡顶振捣的步骤进行，以快插满拨为原则，以混凝土表面开始泛浆为最佳，在振捣结束后，要用刮杠做刮平处理，最后用抹拍抹平即可。只要严格按照上述操作步骤进行，就会最大程度避免裂缝的产生。

3.4 增强混凝土的抗拉强度

如果能有效提升混凝土的抗拉强度，能最大程度避免裂缝的形成，工程上对抗拉材料的选择非常重视，一般现在采用的都是金属纤、有机或是无机纤维等都够增强材料特性。我们在土建工程中，在大体积混凝土结构中可以适当添加这些增抗拉强度材料，能明显感觉到强度的增加。

3.5 有效控制约束力

有效控制外部的约束力，对提升大体积混凝土结构质量提升有很大的帮助，比如我们在施工中设置滑动层，减少地基下沉和位移对大体积混凝土的破坏作用。具体可以在混凝土和地基中间设立砂垫层，这样能有效降低地基作用对大体积混凝土的约束，降低裂缝出现的概率。其次对温度应力有效控制，具体可以用覆盖法和蓄水法等，都能降低温度在内部积聚产生应力，进而能维持混凝土的温度始终稳定在一个合理的范围内，改善内外温度差，避免发生热胀冷缩情况。

4 结语

本文主要分析了土木建筑工程中大体积混凝土结构的施工技术特點，尤其是在大体积混凝土结构使用越来越广的背景下，确保工程质量和安全问题就显得更为重要。加上混凝土的质量和施工水平对工程整体有较大影响，所以在具体的施工过程中，需要严格按照施工方案设置的标准进行，通知注重对施工人员的业务培训，以便有效解决裂缝问题，从根本上提高大体积混凝土结构的施工质量和技术。

参考文献

[1]王艳.大体积混凝土施工技术在高层建筑基础中的应用[J].黑龙江科技信息，2015（12）：246.

[2]曹旭娜.混凝土结构设计裂缝及处理措施分析[J].城市建设理论研究（电子版），2016（02）.