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土木工程中大体积混凝土结构施工技术应用

作者

商聪

湖北第二师范学院 湖北 武汉 430205

摘要:大体积混凝土结构在土木工程中的施工工艺研究具有重要的理论意义和工程应用价值。从材料选用、施工方法、施工过程控制和裂缝控制等几个方面对大体积混凝土施工工艺进行了深入的研究,掌握了大体积混凝土施工技术规范,提高了大体积混凝土施工的质量和安全。随着科学技术的发展,以及施工工艺的不断创新,大体积混凝土的推广应用将得到进一步的推广,推动工程的绿色高效发展。

关键词:土木工程;大体积混凝土结构;施工技术;应用分析

引言

大体积混凝土在土木工程中是一项极具挑战性的工程,由于其体积大、浇筑量大,在桥梁、大坝和高层建筑等重大工程中经常遇到。为了保证建筑质量和结构的稳定,需要采用精湛的专业技术,对各个施工环节进行严格的控制,以解决复杂的技术问题,保证基础设施的稳固性和安全性。

1土木工程中大体积混凝土结构施工特征

1.1土木工程中大体积混凝土结构施工具有条件复杂特征

大体积混凝土结构以地下现浇的施工方式居多,现场施工条件复杂,不同施工时段遇到的干扰因素不尽相同,对施工技术提出较高的要求,需根据因地制宜的原则合理应用施工技术。

1.2土木工程中大体积混凝土结构施工具有质量要求高特征

大体积混凝土结构施工中,水泥水化热剧烈,结构内部的热量难以快速向外释放而加剧内部和表面的温差,易出现裂缝,要求施工单位加强对温度的控制,防止裂缝的产生,保证施工质量。

1.3土木工程中大体积混凝土结构施工具有裂缝发生率高特征

混凝土浇筑过程中存在水泥水化反应,产生的热量迫使混凝土温度提高,而大体积混凝土结构较大,内部的热量难以向外散发,相较而言表面热量以较快的速度散发,从而产生明显的内外部温差,由于温度失衡而存在应力作用,致使混凝土形成裂缝,影响到结构的完整性和稳定性。

2土木工程中大体积混凝土结构施工技术

2.1做好大体积混凝土施工准备工作

一是在基坑周边布置泵机。二是根据混凝土拌合量和现场施工要求准备适量的运输车,负责将拌和站生产的混凝土妥善运输至现场。运输车需挂设标识牌,注明混凝土的强度等级。三是由专员在场内外做好交通疏导工作,以便各类机械设备的正常运行和施工人员的日常工作。为保证混凝土供应的连续性,每台泵机均有1台搅拌车在等候卸料。4)提前规划混凝土运输路线,做到道路顺直、路面平整、交通秩序良好,由专员将混凝土运输至现场。根据随拌随用的原则,将混凝土的运输时间控制在1h内。装料前,清理料斗的杂物和积水,确认料斗干净后开始装料。混凝土运输时应得到当地交通指挥部门的配合,在顺畅将混凝土运输至现场的同时避免对道路正常交通秩序产生影响。

2.2精选材料

其一,水泥:采用安定性、强度各项性能均良好的P·O42.5普通硅酸盐水泥,进场时进行检验,确认无误后进场。若水泥受潮结块,不可使用。

其人,粉煤灰:按水泥用量的30%控制粉煤灰的用量,用适量粉煤灰取代部分水泥后,减少水泥用量,缓解混凝土施工前期过量发热问题、降低混凝土的泌水率、促进混凝土后期强度的提高。在本工程中,采用SO2含量<3%、SiO2含量>40%、烧失量<8%的Ⅱ级粉煤灰。

其三,粗骨料:级配为5~31.5mm的碎石或卵石,以碎石为例,最大粒径≤30mm,含泥量<1%。

其四,细骨料:细度模数为2.3~2.6、含石率<8%、含泥量≤3%的黑河中砂。

其五,外加剂:HS-Ⅱ和STYUI微膨胀剂,作用在于改善混凝土的性能以及优化施工条件。为保证外加剂的有效性,要求初凝、终凝时间分别为10~12h、14~16h。

其六,配合比:按60d后期强度要求进行配合比设计,砂率0.40~0.45,水灰比<0.6,坍落度视配合比要求做精准的控制,具体可通过掺入减水剂或调整砂率的方法调节坍落度,但禁止采取加水的调节方法。经过试验和对比分析后,确定本工程大体积混凝土最为合适的配合比。

2.3混凝土配合比设计

协调各类原材料的用量关系,保证拌制后的混凝土有良好的综合性能。例如,水泥与水的比例需合理,若水泥含量较高,混凝土浇筑期间将产生剧烈的水化反应,释放大量的热量迫使混凝土的温度提高,混凝土内部和表面温差增加而产生裂缝,严重时可能出现断裂;若水含量过高,则混合料被过度稀疏,流动性异常增强,浇筑后的混凝土缺乏稳固性。因此,在正式施工前需协调好各类材料的用量,充分发挥各类材料的性能优势。

2.4混凝土浇筑技术

浇筑前须进行充分的准备,包括计算混凝土用量、制备足够的原材料等。使用泵车布料杆作为主要浇注方法,混凝土可以快速均匀地输送到目标位置,并适用于不同形状和高度的各种工件,使用水平输送管来帮助浇筑。为了满足大体积混凝土浇筑的需要,必须准备2辆混凝土泵车,并组织一辆备用泵车,以有效减少故障停机时间,确保施工进度。过高的混凝土出口温度会影响其性能和强度,需要采取有效的冷却措施。在夏季或炎热天气,可以用输送管覆盖草袋,并用水喷洒,降低混凝土温度。采用斜面分层连续浇筑,每层厚度不得超过500mm。从一端开始流动,从一侧拆下水平输送管并倒入。这种浇筑方法通过减少浇筑裂缝的出现,确保混凝土浇筑的均匀性和连续性。

2.5混凝土振捣技术

首先,振捣按照“快插慢拔”的要求进行,统一用振动棒进行施工,插点的布置可采取交错式或并列式,但必须确保各插点的分布具有均匀性,通常插点间距以300~400mm为宜。

其次,振捣过程中上下抽动振捣棒,使相邻两层混凝土得到充分的振捣,消除层间接缝,保证结构的完整性。本层振捣时,适当将振捣设备插入下一层,深度控制在50~100mm。振捣有条不紊地进行,不可采取跳跃式振捣的方法。各点的振捣时间以30s左右为宜,必须保证经过振捣后的混凝土表面无气泡、无显著下沉、有泛浆现象。

最后,混凝土浇捣施工期间,工作人员保持密切的联系,例如各泵车的进料量需反映至调度室,根据现场浇捣进度动态控制搅拌车的输送量,保证各浇捣时段均有足量的混凝土运送到场,避免停机等料。

2.6大体积混凝土养护技术

大体积混凝土养护过程中,中心和表面的温度差需被控制在许可范围内,否则混凝土易开裂。拆模时,要求混凝土中心与表面、表面与外部环境的温度差在20℃以内,为保证混凝土各部位温度的合理性,可采用内部冷却的方法,即在混凝土中预置水管,向管中通水降温。此外,养护需及时进行,养护过程中用保温材料覆盖混凝土表面,避免因表面散热过快而导致混凝土内外部产生明显的温差。

3结束语

综上所述,大体积混凝土在土木工程中的重要性自不必多说,在这种情况下,确保施工质量是当务之急。施工工艺直接关系到整个工程的质量,因此,施工时要选择合适的施工工艺,严格按照规范要求,严格按照规范来配置材料和相关的操作程序,防止在施工期间产生裂缝,确保整体工程质量。

参考文献

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[2]介晓锋.论土木工程中大体积混凝土结构施工技术[J].居舍,2019,(28):54.

[3]张杰.土木工程中大体积混凝土结构施工技术浅析[J].建材与装饰,2018,(33):30.