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建筑基础工程大体积混凝土施工中的问题及应对策略

韩起利
  
教育文创媒体号
2025年24期
廊坊市贞诚建筑工程有限公司 河北廊坊 065000

摘要:大体积混凝土施工在建筑基础工程中占据重要地位,但其复杂的施工特性常导致质量问题。本文聚焦于温度裂缝、浇筑缺陷及钢筋位移等常见问题,深入分析其成因,并提出温度控制、工艺优化及钢筋定位强化等应对策略,旨在提升施工质量,确保建筑基础工程的稳定性和耐久性。

关键词:建筑基础工程;大体积混凝土;施工问题

1.大体积混凝土施工特性

1.1体积与厚度特点

大体积混凝土在建筑基础工程中的体积和厚度较大是其显著特点。从体积方面来看,它往往需要一次性浇筑大量的混凝土,这对混凝土的供应能力、浇筑设备以及施工组织提出了很高的要求。例如在大型桥梁基础或高层建筑物的筏板基础施工中,混凝土的方量可能达到数千立方米。在厚度上,大体积混凝土的厚度常常超过1米,有的甚至可达数米。这种较大的厚度使得混凝土内部的热量散发变得困难,热量容易在内部积聚,进而引发一系列与温度相关的问题,如温度裂缝等。

1.2温度应力作用

大体积混凝土施工中,温度应力的作用不可忽视。由于混凝土内部和外部的温度差异,会产生温度应力。在混凝土浇筑初期,内部温度迅速升高,而外部由于散热较快温度相对较低,这种内外温差使得混凝土内部产生压应力,外部产生拉应力。随着混凝土的冷却,内部温度逐渐降低,此时内部会产生拉应力,外部产生压应力。如果这些温度应力超过了混凝土的极限抗拉强度,就会在混凝土内部或表面产生裂缝。而且,大体积混凝土的结构尺寸较大,不同部位的温度变化情况复杂,这使得温度应力的分布不均匀,进一步增加了混凝土开裂的风险。

2.施工中常见问题

2.1温度裂缝问题

温度裂缝是大体积混凝土施工中最为常见的问题之一。在混凝土浇筑后,由于水化热的作用,内部温度迅速上升,然后随着时间推移慢慢冷却。在这个过程中,混凝土内部和外部的温度变化不同步,产生较大的温度差。如前文所述,这种温度差会引起温度应力,当温度应力超过混凝土的抗拉强度时,就会形成裂缝。温度裂缝通常呈现为表面裂缝或贯穿裂缝。表面裂缝一般较浅,宽度较窄,但如果不加以控制,可能会发展成贯穿裂缝,从而影响混凝土结构的整体性、耐久性和防水性。在一些建筑基础工程中,温度裂缝可能会导致地下水渗漏到基础内部,腐蚀钢筋,降低基础的承载能力,严重威胁整个建筑物的安全。

2.2混凝土浇筑缺陷

混凝土浇筑过程中容易出现多种缺陷。首先是浇筑不均匀的问题,由于大体积混凝土浇筑方量较大,如果浇筑设备选择不当或浇筑工艺不合理,就可能导致混凝土在浇筑过程中出现分层、离析现象。例如,混凝土从高处倾落时,如果自由倾落高度过大,就会使粗骨料和砂浆分离,影响混凝土的质量。其次是振捣不密实,振捣是为了使混凝土内部的空气排出,使混凝土更加密实。如果振捣时间过短,混凝土内部会存在大量气泡,导致混凝土强度降低;而振捣时间过长,则可能使混凝土产生离析。此外,在浇筑过程中还可能出现冷缝问题,当混凝土浇筑间歇时间过长,超过了混凝土的初凝时间,就会在新旧混凝土交接处形成冷缝,冷缝会降低混凝土的整体性和抗渗性。

3.问题成因分析

3.1温度控制不当

温度控制不当是导致大体积混凝土施工诸多问题的重要原因。在大体积混凝土施工中,没有对水化热进行有效的控制是温度控制不当的主要表现。首先,在混凝土配合比设计方面,如果水泥用量过多,就会产生大量的水化热。例如,一些施工单位为了追求混凝土的早期强度,盲目增加水泥用量,却忽视了水化热的影响。其次,在混凝土浇筑后的养护过程中,没有采取有效的温控措施。如没有及时覆盖保温材料或进行冷却降温处理,导致混凝土内部热量散发不出去,内外温差过大。而且,对于大体积混凝土施工,没有根据不同季节、不同环境温度制定相应的温度控制方案,使得混凝土在不同的施工条件下都面临温度裂缝等风险。

3.2浇筑工艺缺陷

浇筑工艺缺陷是造成混凝土浇筑缺陷和相关问题的关键因素。在大体积混凝土浇筑过程中,浇筑方案不合理是常见的问题。例如,没有根据混凝土的供应量、浇筑方量以及浇筑设备的性能来制定合理的浇筑顺序和分层厚度。如果浇筑顺序不当,可能会导致混凝土在浇筑过程中出现冷缝;分层厚度过大,则会影响混凝土的振捣效果,导致振捣不密实。同时,浇筑设备的选择和操作也会影响浇筑效果。如混凝土泵车的输送能力不足,不能满足大体积混凝土的浇筑速度要求,就会导致浇筑中断,增加冷缝出现的可能性。另外,振捣工人的操作不规范也是一个重要原因,如振捣时间和振捣点的控制不准确,导致混凝土振捣不密实或出现过振现象。

4.应对策略探讨

4.1温度控制策略

温度控制是大体积混凝土施工中的关键环节。首先,在混凝土配合比设计上要优化,减少水泥用量。可以采用添加粉煤灰、矿渣粉等掺合料来替代部分水泥,这些掺合料的水化热较低,可以有效降低混凝土的总水化热。同时,要选择合适的骨料,如采用粒径较大、级配良好的骨料,这样可以减少水泥浆的用量,从而降低水化热。其次,在混凝土浇筑过程中,要采取降温措施。例如,可以在混凝土内部埋设冷却水管,通过循环冷却水带走混凝土内部的热量。在冷却水管的布置上,要根据混凝土的结构尺寸和温度场分布情况进行合理设计。另外,在混凝土浇筑后,要加强养护。根据环境温度及时覆盖保温材料,如在冬季施工时,要采用加厚的保温被进行覆盖;在夏季施工时,要覆盖遮阳布并定期喷水降温,以控制混凝土的内外温差在合理范围内。

4.2浇筑工艺优化

优化浇筑工艺对于提高大体积混凝土浇筑质量至关重要。在浇筑前,要制定详细合理的浇筑方案。根据混凝土的供应量、浇筑方量、浇筑设备的性能以及结构特点,确定合理的浇筑顺序和分层厚度。例如,可以采用分层分段连续浇筑的方法,每层厚度控制在30-50厘米左右,这样既能保证混凝土的振捣效果,又能避免出现冷缝。同时,要选择合适的浇筑设备,确保其输送能力能够满足大体积混凝土的浇筑要求。在浇筑过程中,要严格控制混凝土的倾落高度,如采用溜槽或串筒等措施,使混凝土的自由倾落高度不超过2米,防止混凝土出现分层、离析现象。对于振捣操作,要对振捣工人进行培训,明确振捣时间和振捣点的控制标准,确保混凝土振捣密实且不过振。

5.施工质量保障措施

5.1原材料质量把控

原材料质量是大体积混凝土施工质量的基础保障。对于水泥,要选择质量稳定、水化热低的水泥品种,如低热硅酸盐水泥。在采购水泥时,要检查水泥的生产厂家资质、生产日期、强度等级等指标,确保水泥符合工程要求。同时,要对水泥进行抽样检验,检测其细度、凝结时间、安定性等性能指标。对于骨料,要控制其粒径、级配、含泥量等指标。例如,粗骨料的粒径要符合设计要求,且级配良好,含泥量不得超过规定标准。细骨料要选用中砂,含泥量也应控制在合理范围内。

5.2施工过程监测

施工过程监测是确保大体积混凝土施工质量的重要手段。在温度监测方面,要在混凝土内部不同部位埋设温度传感器,实时监测混凝土内部的温度变化情况。根据温度监测数据,及时调整温控措施,如当发现内部温度过高时,可加大冷却水管的冷却水流量。在混凝土浇筑过程中,要监测混凝土的坍落度、扩展度等工作性能指标,确保混凝土的和易性满足施工要求。

结束语:大体积混凝土施工的质量直接关系到建筑基础工程的成败。通过科学分析施工问题及其成因,并采取针对性的应对策略,可以有效提升施工质量。未来,还需进一步优化施工工艺、加强质量管控,为大体积混凝土施工提供更为坚实的技术保障。

参考文献:

[1]刘崇鑫.筏板基础大体积混凝土在高层建筑工程中的施工技术研究[J].砖瓦世界,2023(23):64-66.

[2]孙蛟松.试析建筑工程的筏板基础大体积混凝土施工技术[J].建材发展导向,2023,21(20):175-177.

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