大體積混凝土施工技術(shù)應(yīng)用分析
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大體積混凝土的建造操作監(jiān)控要點在于如何減少建筑過程中出現(xiàn)斷裂。
1.1收縮型斷裂。
水利樞紐建造過程中經(jīng)常采取泵送的方法輸送大容量混凝土，這種方法主要特點為可塑性和可泵性高、水分含量多，此類型運輸方法能使混凝土更加易于攪拌操作等，為混凝土安全到達后目的地進行施工提供基本保障。并且在混凝土內(nèi)部自身水分蒸發(fā)時，混凝土體積減小，體積減少導(dǎo)致混凝土發(fā)生不同類型的斷裂，比如，塑性收縮、溫度收縮及干燥收縮等，這些種類的斷裂會導(dǎo)致建筑工程整體構(gòu)產(chǎn)生嚴重的問題，所以需要我們的高度重視。
1.2溫差型裂縫。
水利樞紐建造施工中最難解決的情況是大容積混凝土的溫差型斷裂，導(dǎo)致這種現(xiàn)象發(fā)生的一個因素是混凝土內(nèi)部環(huán)境和外部環(huán)境的溫度相差懸殊，產(chǎn)生溫度應(yīng)力與合作溫度變形，除此之外，建筑物本身也是導(dǎo)致形變的一個重要因素。當溫度應(yīng)力與混凝土最大壓力比值增大時，就會導(dǎo)致溫差斷裂。在混凝土建造的初始階段，混凝士的硬化導(dǎo)致內(nèi)部聚集大量的水分蒸發(fā)熱，并且難以消散，使混凝土里面的溫度急速上升，從而導(dǎo)致內(nèi)外環(huán)境溫度差距懸殊，結(jié)果產(chǎn)生斷裂。
1.3安定型斷裂。
混凝土的安定性不符合標準，也會導(dǎo)致斷裂產(chǎn)生，以表面呈現(xiàn)龜裂為形態(tài)特點。排除上文的那些因素外，還有幾種類型的因素會導(dǎo)致斷裂：一，不均勻沉降型斷裂，主要因為建造工程的根基穩(wěn)定性差導(dǎo)致；二，應(yīng)力型斷裂，主要由建筑物構(gòu)造應(yīng)力高度聚集導(dǎo)致；三，腐蝕型斷裂，主要因為澆灌所用鋼筋受到腐蝕造成，這些因素都會導(dǎo)致建造過程受到影響，從而不能保證混凝土質(zhì)量的高標準。
2混凝土的制作
水利大壩建筑中的大體積混凝土原材料配制要注意到以下幾點內(nèi)容：其一，粗骨料應(yīng)當采取連續(xù)級配，而細骨料則應(yīng)當采用中砂。其二，外加劑要以緩凝劑為主，同時添加一定量的減水劑，摻合料則需要采取礦渣粉與粉煤灰等。其三，在保證混凝土強度要求的前提下，盡可能提高骨料與摻和料含量，以利于減少水泥用量。其四，要盡量減少原材料溫度。其五，盡可能應(yīng)用水化熱程度低、固結(jié)時間長的水泥。關(guān)于第五點應(yīng)當強調(diào)的是，要優(yōu)先選擇中熱型硅酸鹽水泥、大壩水泥、粉煤灰式硅酸鹽水泥等。水化熱程度低的礦渣類水泥，在析水性方面較其它水泥更大，容易出現(xiàn)構(gòu)造物表層的泌水現(xiàn)象，這不但會影響到施工速度，也會對施工最終質(zhì)量產(chǎn)生嚴重影響。由于析出的水會有很多聚集于上下兩個澆筑層之間，讓混凝土出現(xiàn)水灰比變化，這樣就會形成含水量過多的夾層，使得混凝土粘結(jié)力與整體性遭到破壞。
3大體積混凝土澆筑和振搗
在設(shè)計水利樞紐工程大體積混凝土澆筑方案時，一方面要滿足各處混凝土初凝可被新一層混凝土覆蓋的且安全搗實完畢的條件，一方面也要考慮到混凝土結(jié)構(gòu)形態(tài)、鋼筋疏密程度、預(yù)埋管道設(shè)置及地腳螺栓留設(shè)等會發(fā)生的作用，經(jīng)常采取的方法有如下幾項：
3.1整體分層。
此處指在第一層混凝土全面澆筑完成后，再進行第二層澆筑，次一層澆筑要在前一層澆筑未及凝固時進行，以保證混凝土的整體性，如此環(huán)環(huán)相續(xù)，直到全部完工為止。采種整體分層方案，比較適合于結(jié)構(gòu)平面尺寸適中的水利工程，在施工時要從短邊開始進行，從短邊向長邊推進，如有必要，可以將結(jié)構(gòu)劃分成前后兩段，從中間向兩邊或者從兩邊向中間依次澆筑。
3.2分區(qū)分層。
在進行混凝土澆筑時，要先在底層開始，當澆筑到特定距離時開始進行第二層澆筑，按照這種方法依次澆筑其余各層。因為一般大體積混凝土總層數(shù)都很多，當澆筑到頂后，第一層末尾部位混凝土初凝尚未完成，所以又可以在第二段開始實現(xiàn)分層澆筑。此方案適合于固定時間內(nèi)混凝土供應(yīng)量較少的施工內(nèi)容，施工結(jié)構(gòu)物厚度不宜過大、面積不宜太廣、長度不宜超限。
3.3斜面分層。
斜面分層澆筑振搗方法要求斜面坡度不能超過三分之一，混凝土施工需要符合斜面分層工藝，通常在各個斜面層上部與下部各安排一道振動器。上部振動器安排在混凝土卸料位置，下部振動器安排在近坡腳位置。混凝土澆筑推進，震動器也必須隨之改變位置。
4混凝土維護溫度監(jiān)督
大規(guī)模混凝土建造操作過程中最核心的環(huán)節(jié)是混凝土的維護，它也是最后一個環(huán)節(jié)，維護的目的是使之保持在合適的溫度和濕度，從而使混凝土內(nèi)外溫度相差保持在可控的范圍之中，減少斷裂現(xiàn)象發(fā)生。根據(jù)水利建筑的使用情況，制定適宜的維護周期，拆模后要立即回土然后采取覆蓋保護方法，與此同時也要預(yù)防空氣的大幅度波動。大體積混凝土的維護方法有兩點要求，一是要符合增長強度的標準，二是要合理調(diào)節(jié)溫度，防止因為內(nèi)外溫度差的大幅度波動造成構(gòu)架改變和斷裂。混凝土澆灌過程中溫度的調(diào)節(jié)是混凝土監(jiān)控的重要任務(wù)，進行維護操作時，應(yīng)注意幾處問題：首先，混凝土內(nèi)外溫差、混凝土表面溫度與室外溫度極低值之差要控制在20攝氏度以內(nèi)，若防裂性能符合規(guī)定值，則可再增加5到10攝氏度。其次，在對混凝土進行拆模處理時，混凝土內(nèi)外部溫差同樣不能超過20攝氏度，此外溫差也指表面溫度與外界所溫之間的差值。第三，可通過用內(nèi)部減溫法減少溫度差值懸殊，內(nèi)部減溫法的運行機理是通過灌入冷水進行內(nèi)部降溫，需要在施工之前在混凝土中加入一根長度合適的水管，內(nèi)部降溫法適宜在混凝土澆灌結(jié)束后施行。另外，投毛石法也能解決溫度差值懸殊而導(dǎo)致斷裂的問題，并且使用不受時間約束。最后，保溫法，可以在結(jié)構(gòu)突出的混凝土表面、模板外部等位置加裝保溫材料，保溫材料的類型有鋸末、草袋、溫砂等，在保溫材料的散熱過程中，讓混凝土得到必要溫度強度，以控制內(nèi)外溫差。
5結(jié)論
水利樞紐建造由于操作范圍廣，建造所需條件嚴格，此時建造過程就要用到很多混凝土。容積大、操作復(fù)雜、容易發(fā)生斷裂是大體積混凝土建造過程遇到的主要缺點，如果建造過程中出現(xiàn)差錯，就會導(dǎo)致巨大的影響，因此，防止混凝土產(chǎn)生斷裂是大規(guī)模水泥混凝土進行水利樞紐建造的首要目標。此篇文章以防止混凝土的斷裂為基本目標，提出了一些具有重要價值的建造操作步驟，這對以后的工程具有深遠影響。
作者：劉鳳云 單位：中國水利水電第一工程局有限公司
