蘇振罡(朔州經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)建設(shè)管理部,山西 朔州 036000)
隨著我國(guó)科技發(fā)展水平和創(chuàng)新能力的不斷提升,建筑物施工技術(shù)愈加趨向成熟,大量的先進(jìn)設(shè)備和長(zhǎng)期的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)有效促進(jìn)了建筑物施工技術(shù)和施工質(zhì)量的提高,推動(dòng)了我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)和城市化建設(shè)的蓬勃發(fā)展。如今多數(shù)建筑物采用大體積混凝土施工技術(shù),大體積混凝土在實(shí)際施工過程中,施工難度和施工技術(shù)要求較高,要求技術(shù)人員對(duì)施工質(zhì)量要點(diǎn)的精準(zhǔn)控制,且必須要在符合現(xiàn)行設(shè)計(jì)規(guī)范的條件下才能確保建筑的施工質(zhì)量[1-5]。
混凝土從廣義上來說是由膠凝材料、水、粗集料、細(xì)集料和必要的摻合料、外加劑,按適當(dāng)比例配合,經(jīng)過均勻拌和、密集成型及養(yǎng)護(hù)硬化而成的人造石材。在符合我國(guó)現(xiàn)行設(shè)計(jì)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的前提下,對(duì)大體積混凝土進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí),由于施工技術(shù)難度較高,相關(guān)施工技術(shù)人員必須掌握混凝土的力學(xué)性能和耐久性能,且能結(jié)合大體積混凝土施工特點(diǎn)進(jìn)行系統(tǒng)分析,以確保大體積混凝土的施工質(zhì)量能滿足建筑物的設(shè)計(jì)要求。大體積混凝土施工時(shí)最常出現(xiàn)的質(zhì)量問題是混凝土開裂,開裂問題危害極其嚴(yán)重,它會(huì)影響結(jié)構(gòu)的耐久性,降低結(jié)構(gòu)的承載力,影響建筑的使用功能,同時(shí)會(huì)危害建筑物的安全性。大體積混凝土施工常選用鋼、木和鋼木混合模板,根據(jù)其溫度特性進(jìn)行具體的模板選擇,為了防止大體積混凝土受外界影響而發(fā)生混凝土開裂破壞,需對(duì)新澆筑的大體積混凝土采取保溫措施,以確保大體積混凝土施工的質(zhì)量。因此,大體積混凝土進(jìn)行施工時(shí)需注重其材料的比例配合、專業(yè)技術(shù)人員的選擇、裂縫問題和支護(hù)模板的選擇。
大體積混凝土最常見的開裂是由于水泥與水發(fā)生的水化反應(yīng)(水化熱)而導(dǎo)致。水化熱是由于大體積混凝土其厚度遠(yuǎn)大于普通混凝土的厚度,但表面系數(shù)略低,水泥釋放的熱量較多且不易排出,內(nèi)部環(huán)境溫度高于外界環(huán)境溫度,形成較大溫差,因而導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)的開裂,降低大體積混凝土結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度,進(jìn)而影響建筑物的質(zhì)量。
大體積混凝土裂縫成因除了水化熱因素,還主要還包括外部約束力作用、外界的溫度影響和混凝土的自縮等因素。外部約束力作用指的是大體積混凝土澆筑時(shí)是整體澆筑,會(huì)產(chǎn)生顯著的約束力而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫;外界溫度影響指的是混凝土澆筑后未采取保溫措施和外部環(huán)境發(fā)生急劇性變化,使混凝土內(nèi)部和外部形成溫差而出現(xiàn)裂縫;混凝土的自收縮即是由膠凝材料水化反應(yīng)導(dǎo)致體積縮小,彈性模量迅速增長(zhǎng),使混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫。
混凝土在運(yùn)輸、泵送、振搗的過程中出現(xiàn)粗骨料下沉,水分上浮的現(xiàn)象稱作混凝土的泌水?;炷恋乃冶仍酱蠛屯饧觿搅窟^多都易出現(xiàn)混凝土的泌水現(xiàn)象?;炷恋拿谒F(xiàn)象一般出現(xiàn)在大體積混凝土澆筑后2h左右,出現(xiàn)在大體積混凝土施工分層和分段澆筑的位置。混凝土的泌水現(xiàn)象會(huì)對(duì)混凝土表面及內(nèi)部結(jié)構(gòu)造成嚴(yán)重危害,對(duì)混凝土的強(qiáng)度、抗?jié)B性和耐久性產(chǎn)生不利影響。
大體積混凝土施工質(zhì)量控制要點(diǎn)主要以如何解決水化熱、縮減內(nèi)部與外部溫差和減少結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫為中心。對(duì)于各種問題的出現(xiàn),從根源上找出成因,并對(duì)應(yīng)采取有效措施解決。
大體積混凝土的澆筑方法有整體澆筑和分段澆筑兩種,并根據(jù)具體情況進(jìn)行選擇。一是在澆筑時(shí)根據(jù)澆筑厚度進(jìn)行全面分層,大體積混凝土施工中有多層澆筑層,依據(jù)每層的厚度對(duì)其進(jìn)行全面分層,后一層混凝土澆筑必須在前一層混凝土初凝之前完成;二是根據(jù)混凝土澆筑長(zhǎng)度進(jìn)行分段分層,適用于混凝土澆筑層厚度不大但其長(zhǎng)度較長(zhǎng)的情況下。施工過程中需注意合理設(shè)置施工縫,并要求相關(guān)技術(shù)人員采用合理的施工工藝和施工工序,且提前準(zhǔn)備好所需的不同類型的振搗工具,達(dá)到澆筑預(yù)期效果,以確保大體積混凝土施工質(zhì)量。
大體積混凝土澆筑時(shí)每臺(tái)泵車只需負(fù)責(zé)被劃分的混凝土澆筑區(qū)域,澆筑時(shí)應(yīng)從低處開始,延長(zhǎng)邊方向向另一端進(jìn)行。當(dāng)混凝土供應(yīng)量充足時(shí),也能多點(diǎn)同時(shí)澆筑,可以避免泵管經(jīng)常沖洗和接長(zhǎng)。澆筑分層的間隔時(shí)間要控制在可行范圍之內(nèi),以避免由于各層澆筑時(shí)間間隔較長(zhǎng),影響各層之間混凝土的凝固間隔時(shí)間,從而影響大體積混凝土的整體澆筑效果。
在大體積混凝土澆筑時(shí)還需做其他的輔助措施:對(duì)混凝土的溫度進(jìn)行檢測(cè)并記錄數(shù)據(jù);根據(jù)混凝土的時(shí)效性,必須確保大體積混凝土作業(yè)具備雙電源供電措施;由于大體積混凝土澆筑需大量混凝土,應(yīng)具有應(yīng)急攪拌站的措施,以備不時(shí)之需;為了減小外部約束力對(duì)大體積混凝土結(jié)構(gòu)集中應(yīng)力作用,應(yīng)設(shè)置滑動(dòng)層,可有效避免混凝土裂縫的產(chǎn)生。
此外,在大體積混凝土澆筑遇大風(fēng)天氣時(shí),作業(yè)面需要采取擋風(fēng)措施,并及時(shí)覆蓋保溫材料;澆筑突發(fā)大雨時(shí),需在結(jié)構(gòu)合理部位布置施工縫,并及時(shí)終止混凝土澆筑,且對(duì)已澆筑但未硬化的混凝土進(jìn)行覆蓋,禁止雨水沖刷混凝土。
施工工藝和設(shè)備選擇時(shí),根據(jù)以往的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),需提前預(yù)算混凝土完全凝結(jié)所需的時(shí)間。在進(jìn)行大體積混凝土澆筑時(shí),由于相關(guān)技術(shù)人員施工技術(shù)水平不成熟或其他外界環(huán)境因素而導(dǎo)致各層澆筑時(shí)間差過大,其分層段需按照施工縫進(jìn)行處理。施工縫處理時(shí)應(yīng)在已硬化的混凝土表面,清除表面浮漿、松動(dòng)的石子及軟混凝土層;混凝土要振搗密實(shí),使新舊混凝土緊密結(jié)合。
通過長(zhǎng)時(shí)間施工現(xiàn)場(chǎng)的考察發(fā)現(xiàn),目前大體積混凝土澆筑施工技術(shù)效果還未達(dá)到理想化,施工質(zhì)量距理論化仍存在一定差距。當(dāng)前大體積混凝土分層澆筑是施工最常用方法之一,分層澆筑施工工藝和體系逐漸成熟起來,可以同時(shí)有益于振搗操作和增加散熱程度,來提高大體積混凝土的施工質(zhì)量。
大體積混凝土澆筑結(jié)束后,應(yīng)注重混凝土的養(yǎng)護(hù)工作,需對(duì)混凝土的溫度進(jìn)行控制,減少內(nèi)層與外層的溫度差,避免混凝土產(chǎn)生溫度裂縫。大體積混凝土由于水化熱的原因,需技術(shù)人員全程進(jìn)行內(nèi)部與外部溫度的數(shù)據(jù)記錄,并根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)進(jìn)行具體分析,對(duì)此制定有針對(duì)性的養(yǎng)護(hù)工作,來確?;炷恋恼w質(zhì)量要求。
大體積混凝土的溫度檢測(cè)時(shí),電阻型溫度計(jì)是最常用的測(cè)試工具,操作方便快捷,并易精準(zhǔn)測(cè)出測(cè)量點(diǎn)的溫度,可以確保所得數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。基于此,更需注重混凝土的后期養(yǎng)護(hù)工作。
大體積混凝土的養(yǎng)護(hù)工作是保證施工質(zhì)量的關(guān)鍵所在,混凝土的養(yǎng)護(hù)即是通過對(duì)混凝土的溫度和濕度的控制,使混凝土的剛度滿足設(shè)計(jì)要求,并減少混凝土裂縫的產(chǎn)生?;炷恋酿B(yǎng)護(hù)主要有保溫保濕覆蓋法、淋水保濕法、噴霧保濕法和電熱保溫法等方法。對(duì)于混凝土保溫保濕的養(yǎng)護(hù)應(yīng)派專人負(fù)責(zé),保濕養(yǎng)護(hù)時(shí)間不得少于14d,保持混凝土的表面濕潤(rùn),以減少混凝土結(jié)構(gòu)中的溫度應(yīng)力,保溫覆蓋層的拆除應(yīng)分層逐步進(jìn)行。
后澆帶是指在現(xiàn)澆大體積混凝土結(jié)構(gòu)中,施工期間留存的臨時(shí)變形縫,起到減小沉降變形的作用。大體積混凝土在實(shí)際工程中,由于外界環(huán)境變化和施工技術(shù)不成熟可能會(huì)造成混凝土開裂。后澆帶的施工技術(shù)則可以有效解決混凝土的開裂問題,提高混凝土結(jié)構(gòu)的整體性。由于混凝土澆筑施工中會(huì)遇到溫度應(yīng)力的作用,因此應(yīng)該從大體積混凝土的施工長(zhǎng)度、施工范圍來對(duì)大體積混凝土的結(jié)構(gòu)進(jìn)行劃分,并對(duì)大體積混凝土中施工縫進(jìn)行施工組合,以減小溫度應(yīng)力差。同時(shí),在大體積混凝土的后續(xù)施工過程中,通過后澆帶施工技術(shù)將各段混凝土形成一個(gè)整體,提高大體積混凝土結(jié)構(gòu)的整體性和韌性。后澆帶施工方法在消除各部分溫度差異后,可以提升大體積混凝土應(yīng)對(duì)溫度變化的能力。在大體積混凝土澆筑40d后,開始進(jìn)行后澆帶施工,應(yīng)提前對(duì)接觸面進(jìn)行鑿毛處理,以最大程度保證接觸面清潔、濕潤(rùn),避免由于熱脹冷縮現(xiàn)象對(duì)后澆帶施工產(chǎn)生影響。
大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工為我國(guó)建筑行業(yè)的蓬勃發(fā)展做出了巨大的貢獻(xiàn),在我國(guó)建筑工程質(zhì)量發(fā)揮了重要的作用,是我國(guó)現(xiàn)代建筑施工技術(shù)的重要組成部分。大體積混凝土最容易出現(xiàn)的問題是混凝土開裂,嚴(yán)重影響建筑物結(jié)構(gòu)的安全性和使用性,因此,在進(jìn)行大體積混凝土施工時(shí),應(yīng)對(duì)水化熱、裂縫、泌水等質(zhì)量問題進(jìn)行控制,保證澆筑技術(shù)、后澆帶的施工技術(shù)和做好保溫保濕的養(yǎng)護(hù)工作,以確證混凝土的質(zhì)量,提高建筑物的整體性和安全性。