試論大體積混凝土承臺施工的質(zhì)量控制和管理

任劍

摘 要：大體積混凝土承臺施工是一項(xiàng)復(fù)雜性較強(qiáng)的工作，施工質(zhì)量受諸多因素的影響，并且施工過程中會(huì)出現(xiàn)各種影響施工質(zhì)量的問題，使得施工過程中存在較多質(zhì)量安全隱患。基于此，從大體積混凝土承臺施工質(zhì)量控制入手，分析施工的特點(diǎn)以及施工中產(chǎn)生的問題，探究大體積混凝土承臺施工質(zhì)量控制和管理措施。

關(guān)鍵詞：大體積；混凝土；承臺施工；質(zhì)量控制

中圖分類號：TU7? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：2096-6903（2024）02-0061-03

0引言

大體積混凝土承臺施工作業(yè)本身存在一定的復(fù)雜性和特異性，這些特征導(dǎo)致施工中很容易出現(xiàn)質(zhì)量問題和安全問題，從而對建筑企業(yè)可持續(xù)發(fā)展造成影響。為了避免這些問題的發(fā)生，施工企業(yè)應(yīng)該制定相關(guān)安全管理細(xì)則，并且嚴(yán)格落實(shí)，優(yōu)化混凝土施工的各個(gè)階段，促使施工質(zhì)量得到提高。

1 控制大體積混凝土承臺施工質(zhì)量的意義

混凝土的結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，是由水泥、砂、石、混合材料等多種材料組成的，屬于一種非均質(zhì)脆性材料。一般情況下，在經(jīng)過硬化成型后會(huì)存在微小的孔隙和微小的裂縫，但是這些孔隙和裂縫并不會(huì)對工程整體的安全性和質(zhì)量造成影響，也不會(huì)影響建筑的防滲水和承重能力。

但倘若混凝土結(jié)構(gòu)受到外界的影響，如溫差或承重不均勻等，將會(huì)導(dǎo)致原有的裂縫不斷擴(kuò)張、延伸，導(dǎo)致產(chǎn)生更大的裂縫，對整體工程質(zhì)量造成不利影響，不但會(huì)影響混凝土的質(zhì)量和性能，還會(huì)影響混凝土澆筑的效率。對于大體積的混凝土工程，裂縫會(huì)影響工程整體的可靠性和安全性[1]。

因此，施工企業(yè)和相關(guān)管理人員應(yīng)該加強(qiáng)施工現(xiàn)場的管理，對大體積混凝土承臺施工的每一個(gè)環(huán)節(jié)都強(qiáng)化管理，確保任何施工環(huán)節(jié)都不存在質(zhì)量安全隱患。為了提高大體積混凝土施工的質(zhì)量，可以從原材料管理、現(xiàn)場管理、施工工藝管理等多方面入手，對影響混凝土施工質(zhì)量的因素進(jìn)行分析，加強(qiáng)各方面的強(qiáng)化，促使施工能夠順利、安全的進(jìn)行。

2 大體積混凝土承臺施工的特點(diǎn)

2.1 混凝土需求量大

大型建筑項(xiàng)目基本都是現(xiàn)澆的大體積混凝土，由于施工環(huán)境的復(fù)雜性極強(qiáng)，在混凝土攪拌以及運(yùn)輸過程中極易受到多種不確定因素的影響，導(dǎo)致混凝土的質(zhì)量下降，對后期工程的整體質(zhì)量也會(huì)造成不良影響。大體積混凝土澆筑項(xiàng)目對混凝土的需求量較大，在施工中需要使用大量原材料，因此原材料的質(zhì)量控制本身也是一個(gè)較大的難點(diǎn)[2]。

2.2 對養(yǎng)護(hù)工作要求高

大體積混凝土構(gòu)造很厚實(shí)，在硬化過程中因水化熱較大，在結(jié)構(gòu)中聚集難以散發(fā)出去，極易出現(xiàn)裂縫，對工程產(chǎn)生影響。為了減小裂縫出現(xiàn)的概率，在澆筑完成后，需要使大體積混凝土結(jié)構(gòu)在適宜的溫度和濕度條件下養(yǎng)護(hù)足夠長的時(shí)間。

養(yǎng)護(hù)工作十分重要，如遇到炎熱、冬期、大風(fēng)或大雪等極端天氣，必須采取有效措施保證大體積混凝土養(yǎng)護(hù)的質(zhì)量，否則將會(huì)引發(fā)整體質(zhì)量問題，對整個(gè)建筑項(xiàng)目造成負(fù)面影響[3]。

3 大體積混凝土承臺施工中的問題

3.1 施工材料質(zhì)量影響

任何工程的施工都離不開施工材料，特別是對于大體積混凝土承臺施工來講，對混凝土原材料（包括水、砂、石、水泥、外加劑）的需求量較大，原材料質(zhì)量的優(yōu)劣會(huì)對結(jié)構(gòu)是否出現(xiàn)裂縫以及裂縫的嚴(yán)重程度有直接影響。原材料的質(zhì)量對大體積混凝土承臺工程的安全性、穩(wěn)定性、使用壽命起著決定性的作用，是整個(gè)工程的質(zhì)量保障。

3.2 混凝土收縮變形

大體積混凝土收縮變形的類型有很多種，主要有干縮變形、冷縮變形、塑性收縮變形等。硬化收縮變形是混凝土在凝結(jié)硬化時(shí)，因水化反應(yīng)劇烈，隨著強(qiáng)度的增長會(huì)流失很大一部分的水分，從而產(chǎn)生裂縫。

大體積混凝土面積越大，收縮量便越大。當(dāng)混凝土收縮產(chǎn)生的拉應(yīng)力大于自身抗拉強(qiáng)度時(shí)，便產(chǎn)生了裂縫。這種硬化干縮裂縫在混凝土表面是不規(guī)則的，通常在混凝土達(dá)到目標(biāo)強(qiáng)度后終止[4]。

3.3 環(huán)境因素影響大

不良的施工環(huán)境會(huì)對混凝土水化熱造成負(fù)面影響，主要體現(xiàn)在溫度方面。澆筑混凝土?xí)r，若外界的環(huán)境溫度較高，使混凝土表面升溫，將導(dǎo)致混凝土表面的水分蒸發(fā)過快、失水過多，混凝土表面水化反應(yīng)不完全。如果外界的溫度較低，混凝土表面的溫度會(huì)在短時(shí)間內(nèi)下降，但是混凝土內(nèi)部的溫度散熱較慢，從而由于內(nèi)外溫差較大形成裂縫。

在混凝土澆筑過程中，混凝土澆筑的質(zhì)量受到外界環(huán)境溫度和混凝土內(nèi)部溫度的影響，因此，為了避免這種情況的出現(xiàn)，控制混凝土內(nèi)部溫度和外界環(huán)境的溫度差是重中之重。

3.4 水熱化影響

相關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，混凝土出現(xiàn)非結(jié)構(gòu)性裂縫的概率高達(dá)82%，但是出現(xiàn)結(jié)構(gòu)性裂縫的概率僅有18%。內(nèi)外溫差造成裂縫的現(xiàn)象最為嚴(yán)重，這種裂縫在各類的大體積混凝土工程中，會(huì)嚴(yán)重影響整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。水泥凝固過程中會(huì)釋放水化熱，但大體積混凝土結(jié)構(gòu)斷面較厚，表面系數(shù)相對較小，水化熱釋放的熱量聚集在結(jié)構(gòu)內(nèi)部不易散發(fā)出去，從而產(chǎn)生裂縫。水泥水化能夠產(chǎn)生大量的熱量，這些熱量會(huì)導(dǎo)致混凝土的內(nèi)部溫度升高至55～90℃。在較高溫的環(huán)境下，混凝土表面必然會(huì)出現(xiàn)裂縫[5]。

4 大體積混凝土承臺施工質(zhì)量控制和管理措施

4.1 保證混凝土原材料質(zhì)量

原材料的質(zhì)量是保證工程項(xiàng)目整體質(zhì)量的首要環(huán)節(jié)，原材料的質(zhì)量都難以滿足實(shí)際建設(shè)需求，則會(huì)導(dǎo)致工程項(xiàng)目的整體質(zhì)量大打折扣。因此，需對水泥、砂石等原材料的質(zhì)量嚴(yán)格控制，并且對原材料的配比也要嚴(yán)格要求。由于水泥的水化會(huì)產(chǎn)生大量熱量，極易導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)裂縫，所以應(yīng)該選擇水化程度較低的材料。

摻合料的質(zhì)量也是影響混凝土施工質(zhì)量的重要因素。目前市場上能夠采購的礦物活性摻合料主要是由二氧化硅和三氧化鋁成分組成。使用摻合料的目的是提高混凝土的強(qiáng)度，促使混凝土質(zhì)量更佳，有效緩解混凝土水化熱反應(yīng)，并提高大體積混凝土的使用壽命，減少對水泥的使用量[6]。合適的外加劑能夠優(yōu)化水泥的性能，減小混凝土出現(xiàn)收縮情況的概率，增強(qiáng)混凝土的抗腐蝕能力。

在大體積混凝土承臺施工中，粗細(xì)骨料的含泥量指標(biāo)很重要，倘若骨料中含泥量較高，則會(huì)增加混凝土的收縮變形，并且會(huì)降低抗拉強(qiáng)度。所以，骨料應(yīng)該現(xiàn)場取樣進(jìn)行實(shí)地測驗(yàn)，將骨料的含泥量控制在合理范圍內(nèi)[7]。

4.2 控制溫度

大體積混凝土承臺的截面積和體積均較大，在澆筑初期，因水化熱的大量產(chǎn)生，使混凝土內(nèi)部的升溫較快，但內(nèi)部散熱條件較差，體積產(chǎn)生膨脹，從而產(chǎn)生壓應(yīng)力。混凝土澆筑一定時(shí)間后，水化熱基本已釋放，冷卻收縮過程中產(chǎn)生拉應(yīng)力，從而導(dǎo)致混凝土表面出現(xiàn)裂縫。如果不限制裂縫發(fā)展，有可能演變成為貫穿性的裂縫，從而對混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生極大的危害性。

因此，在對混凝土外部和環(huán)境中的溫度進(jìn)行測量后，需計(jì)算出內(nèi)外溫度差。在實(shí)際施工之前安裝好冷水管、保證水管密封性，同時(shí)預(yù)留測溫管、埋置好測溫元件。在第一批混凝土入模之前，用溫度測量計(jì)對入模溫度進(jìn)行測量，并且在混凝土凝固期間每天定時(shí)對測溫管進(jìn)行溫度測量，將其作為溫度控制的數(shù)據(jù)來源。

研究發(fā)現(xiàn)，混凝土溫度最高值通常出現(xiàn)在第3～5 d，這個(gè)階段也是最容易產(chǎn)生裂縫的時(shí)期，因此應(yīng)將這個(gè)階段的溫度值作為控制混凝土內(nèi)部溫度的數(shù)值[8]。對混凝土外部進(jìn)行保溫也是一種控制溫度差的方式，在采取體內(nèi)散熱的同時(shí)注重對外部環(huán)境的保溫，延遲拆模的時(shí)間，避免混凝土結(jié)構(gòu)長期遭受風(fēng)吹，導(dǎo)致表面的水分過快流失。攪拌混凝土?xí)r，將輸送管道進(jìn)行灑水冷卻，在澆筑的上空設(shè)置防水布進(jìn)行遮蓋，避免太陽直射，也是一種混凝土降溫的有效措施。

4.3 做好澆筑管理

在施工過程中，除了設(shè)置冷卻水管之外，還要加強(qiáng)對冷卻水管的養(yǎng)護(hù)，保證冷卻水管的穩(wěn)定性和可靠性。并做好標(biāo)記工作，尤其是在模板上對冷卻管平面位置和高度做好標(biāo)記，結(jié)合標(biāo)記確定冷卻管的位置。還要避免盲目操作振搗器，防止對冷卻管造成破壞。

混凝土振搗時(shí)可采用插入式振搗器，確保每一部分混凝土都能完全振實(shí)。要嚴(yán)格控制振搗時(shí)間，振搗時(shí)間過長會(huì)或者過短都會(huì)影響混凝土整體的穩(wěn)定性，振搗的標(biāo)準(zhǔn)以混凝土表面不再呈現(xiàn)浮漿并且不再沉落為準(zhǔn)。

振搗器的使用應(yīng)該遵守使用說明，規(guī)范應(yīng)用。例如插入式的振搗器，在使用過程中移動(dòng)間距不能大于3 m，并且振搗器和模板應(yīng)該保持適當(dāng)?shù)木嚯x，避免接觸到鋼筋和模板等。在使用過程中，遵循快插慢拔的原則，上下混凝土搭接應(yīng)不少于5 cm。平板式振搗器的振搗應(yīng)覆蓋振搗平面邊角，嚴(yán)格控制振搗時(shí)間，不能振搗時(shí)間過長，否則會(huì)出現(xiàn)離析的情況，也不能振搗時(shí)間過短，否則會(huì)出現(xiàn)振搗質(zhì)量較低的情況，都會(huì)對混凝土整體質(zhì)量造成不良影響。

大體積混凝土承臺施工通常是采用分層澆筑、分層振搗的原則，嚴(yán)格按照振搗的順序進(jìn)行，并且要掌握好振搗的時(shí)機(jī)，通常情況下是在粗骨料沒有完全下沉?xí)r進(jìn)行振搗。這個(gè)階段振搗有助于排出氣泡，促使混凝土的質(zhì)量得到有效保障[9]。

4.4 嚴(yán)格落實(shí)養(yǎng)護(hù)措施

大體積混凝土主要的養(yǎng)護(hù)措施就是“內(nèi)降外保”，也就是內(nèi)部實(shí)行降溫措施，外部實(shí)行保溫措施，將內(nèi)外兩方面同時(shí)進(jìn)行調(diào)整，促使溫度差減小，降低裂縫出現(xiàn)的概率。

不同的部位有不同的養(yǎng)護(hù)措施，應(yīng)該采取針對性的養(yǎng)護(hù)方式，例如對承臺頂面可以采用保水養(yǎng)護(hù)的方式，將土布用水充分浸泡濕透，再將土布覆蓋在承臺上。這種方式能夠避免由于外界環(huán)境影響導(dǎo)致混凝土表面干裂。需要注意的是，不能采用大水澆灌的方式，這種方式會(huì)對混凝土表面造成損害，并且難以起到養(yǎng)護(hù)的作用[10]。

混凝土的外部降溫可以采用冷卻水管通水的方式，通水按照逐層進(jìn)行，通水的時(shí)間應(yīng)該合理控制不宜過長，一般情況下5～6 d即可。水流速度也不能過快，水的溫度控制在20℃左右。混凝土內(nèi)部溫度在逐漸升高，出水口的溫度也會(huì)逐漸升高，通水流量也會(huì)逐漸加大。采用這種降溫方式不僅簡便，而且經(jīng)濟(jì)性較強(qiáng)，實(shí)用價(jià)值極強(qiáng)。

4.5 提高施工人員素質(zhì)

大體積混凝土承臺施工中有部分施工人員專業(yè)技術(shù)能力有限，導(dǎo)致實(shí)際施工中存在不穩(wěn)定因素，極易出現(xiàn)質(zhì)量問題和安全問題。因此，應(yīng)該對施工人員強(qiáng)化管理，可以從專業(yè)技術(shù)管理和安全教育管理兩個(gè)方面入手[11]。

通過定期組織專業(yè)技術(shù)學(xué)習(xí)、專業(yè)技能培訓(xùn)等方式提高施工人員技術(shù)水平，向其講述施工中的重難點(diǎn)，并且進(jìn)行引導(dǎo)示范，促使其能夠掌握更高水平的操作要求。安全是促進(jìn)工程質(zhì)量提高，促進(jìn)企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的根本，所以安全教育對施工企業(yè)而言必不可少，管理人員應(yīng)該定期對施工人員進(jìn)行安全教育，普及安全常識和應(yīng)急知識，促使其能夠在日常中發(fā)現(xiàn)安全隱患，并且鼓勵(lì)積極上報(bào)。

為了激發(fā)施工人員的積極性，促使安全措施更好地執(zhí)行，可以實(shí)行上報(bào)獎(jiǎng)勵(lì)模式，對積極發(fā)現(xiàn)安全隱患的員工實(shí)行一定的獎(jiǎng)勵(lì)，充分激發(fā)大家的積極性，樹牢安全施工意識，全面保障大體積混凝土承臺施工的順利進(jìn)行。

5 結(jié)束語

現(xiàn)階段大體積混凝土承臺施工中存在的問題，需要施工企業(yè)深入分析問題存在的原因，從影響質(zhì)量的根本原因入手，加強(qiáng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和材料配比、合理控制混凝土內(nèi)外部溫度差、優(yōu)化質(zhì)量以及人員管理方式，利用切實(shí)可行的管理措施加強(qiáng)質(zhì)量控制，嚴(yán)格整治施工現(xiàn)場的安全問題，促進(jìn)安全施工、文明施工，為建筑行業(yè)的蓬勃發(fā)展助力。

參考文獻(xiàn)

[1] 周遵平.大體積混凝土承臺施工的質(zhì)量控制和施工管理[J].交通世界，2019（21）：136-137.

[2] 董麗娟.探討大體積混凝土在橋梁工程承臺施工中應(yīng)用的質(zhì)量控制措施[J].建筑安全，2019，34（3）：64-66.

[3] 楊家才.大體積混凝土承臺施工技術(shù)探討及其質(zhì)量控制[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2018（25）：155-156.

[4] 李清.大體積混凝土施工技術(shù)與質(zhì)量控制：以烏江特大橋主墩承臺施工為例[J].交通建設(shè)與管理，2014（6）：16-17+20.

[5] 何繁榮.探究大體積混凝土承臺施工的質(zhì)量控制和施工管理[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì)，2020（27）：349-350.

[6] 張立欣，李政.大體積混凝土承臺施工技術(shù)與質(zhì)量控制[J].云南水力發(fā)電，2012，28（3）：144-146.

[7] 劉強(qiáng).大體積混凝土承臺施工工藝及質(zhì)量控制措施[J].國防交通工程與技術(shù)，2012，10（S1）：153-155.

[8] 馬自恒.橋梁大體積混凝土承臺施工溫度及溫度應(yīng)變觀測探析[J].建材與裝飾，2018（48）：256-257.

[9] 解衛(wèi)江.大體積混凝土承臺施工外觀質(zhì)量及裂縫控制[J].山西建筑，2013，39（13）：190-192.

[10] 劉歡.大體積混凝土質(zhì)量控制的有效措施研究[J].大陸橋視野，2023（7）：134-135.

[11] 陳歆，涂圣武，沈正偉.宜長高速公路橋梁清水混凝土質(zhì)量控制技術(shù)縱覽[J].江蘇建筑，2022（S1）：92-97.