土木工程大体积混凝土施工质量控制研究

李宝

【摘要】近年来，随着各类建筑工程规模的不断扩大，大体积混凝土在工程结构中的应用越来越广泛。城市现代化建设中，高层建筑所占的比例越来越多。随着建筑物高度、体积、厚度等逐渐增加，建筑基础承受的荷载越来越大，所以大体积混凝土结构被广泛应用于土木建筑工程施工。由于大体积混凝土结构的施工工艺和施工技术比较复杂，在其他因素影响下易出现裂缝等质量通病，对工程质量造成严重影响。大体积混凝土在工程领域很普遍，对其施工质量控制进行研究具有非常重要的意义。大体积混凝土在建筑工程中得到了广泛的应用，在现代工程建设中，占有重要地位，工业与民用建筑中对大体积混凝土的需求越来越多，同时对其质量要求也越来越高.大体积混凝土的施工技术也不断地进行提高。目前在大体积施工过程之中最容易出现的质量通病就是结构的裂缝，结构裂缝给工程质量造成严重影响。而结构的裂缝最主要的原因是因为水泥水化热产生的温度应力超过了混凝土的抗拉强度所造成的。

【关键词】：土木工程；大体积混凝土；工程结构；施工质量；控制措施

【前言】

随着建筑行业的迅速发展，土木工程施工质量要求的不断提高，大体积混凝土被广泛应用于土木建筑工程中已是必然趋势。大体积混凝土结构施工技术在建筑领域中的应用越来越广泛。大体积缓凝土是一种新型的混凝土材料，与一般混凝土相比，具有水灰比小、强度高、渗透性好、持久性长等显著优势。由于大体积混凝土结构承受的荷载比较大，易出现水化热现象而导致裂缝，因而结构整体性要求高、技术性高，施工中要严格控制施工技术，以防止裂缝出现。大体积混凝土结构施工技术在土木工程中应用以来，裂缝防治一直是施工中的难点，也是施工质量控制的重点。

一、施工质量控制措施研究概述

土木工程大体积混凝土施工质量控制措施研究在作者多年的工程实践过程中，对土木工程大体积混凝土施工质量控制措施不断总结经验，深入研究，有了一些感悟。

第一，制定质量目标，设置质量控制点。为了保证施工质量必须制定质量目标，根据质量目标而事先确定一些重点控制对象、关键环节或薄弱部位。在质量控制点的选择过程中，一般更加关注那些技术难度高、对质量影响大或者一旦发生质量问题产生危害广的部位作为质量控制点。在确定质量控制点后，施工企业技术人员要事先分析可能出现质量问题的原因，再针对这些原因有的放矢地制定对策措施进行预控，以保证工程质量。

第二，严格工序的质量控制。工序质量由工序活动条件质量与工序活动效果质量组成，对工序质量控制也就是对工序活动条件质量和工序活动效果质量进行必要的控制，以达到对整个工程质量进行控制的目的。采用的主要措施有：施工艺和操作规程，是进行施工操作的依据和法规，是确保工序质量的前提，任何人都必须严格执行，不得违犯；工序活动条件包括的内容较多，主要是指影响质量的五大因素：即施工操作者、材料、施工机械设备、施工方法和施工环境等，只要将这些因素切實有效地控制起来，使它们处于被控制状态，确保工序投入品的质量，避免系统性因素变异发生，就能保证每道工序质量正常、稳定。

二、大体积混凝土施工中存在问题及原因

现代建筑经常涉及到大体积混凝土结构施工，如高层楼房基础、大型设备基础等。该结构优势主要在于结构稳定、承重性好，但是由于体积大，使得大体积混凝土施工工艺较为复杂，存在的问题并不是单一的力学结构的强度问题，更多地体现在温度变化引起的变形和裂缝等问题，这是大体积混凝土施工中需要解决也是面临的重大课题。科学分析，泌水、温度裂缝、收缩裂缝、施工冷缝等问题是大体积混凝土施工中比较常见的质量通病，其中裂缝最为严重。为了有效防止裂缝，确保大体积混凝土的施工质量，应进一步了解导致裂缝产生的原因。

按裂缝种类的不同，可将裂缝产生的原因概括为三方面。第一，由干缩引起的裂缝。混凝土硬化后，内部的游离水由表及里逐渐蒸发掉，进而导致混凝土出现干裂收缩而产生裂缝，对混凝土结构的承重性有负面影响。第二，由温度引起的裂缝。大体积混凝土由于体积过大，内部散热不好，以致于混凝土表面温度低、内部温度高，形成温度梯度，导致混凝土结构因温度而产生温度应力。当温度应力高于混凝土抗拉强度时，就会出现裂缝。第三，因施工引起的裂缝。大体积混凝土因体积大，混凝土浇筑量大，如果分层浇筑中不能有效控制浇筑间隔时间，就会出现冷缝。

三、大体积混凝土施工质量控制措施

（1）施工质量控制要求

合理设计结构形式。混凝土水化热是导致裂缝出现的主要原因之一，要求合理地设计结构形式，以达到降低水化热影响的目的。例如，根据悬索桥锚碇受力特点，挖空非关键受力部位混凝土，或者通过土方严重尽可能降低混凝土体积。合理添加膨胀剂。添加膨胀剂的目的在于使混凝土内部形成一定的预压力，用以补偿混凝土温度应力，进而防止出现裂缝。合理确定混凝土评定验收时间。由于大体积混凝土施工时间长，工程质量验收时间也应作出相应调整。另外，还要合理设计观测点水准路线，确保线路选择的灵活性。

（2）施工质量控制措施

控制好混凝土入模与拆模温度。为了达到控制温度的温度，降低温度应力效应，最好将混凝土入模温度控制在25℃以下。具体措施：保持通风良好，通过洒水降低混凝土温度，控制好搅拌水温度，将混凝土入磨温度保持在25℃以下，同时要在混凝土温度在9℃以下的时候拆模。加强原材料、半成品、成品质量的检验、试验、计量等技术管理工作，定时检查各项技术指标，认真记录各项数据。做好混凝土浇筑前的准备工作。具体的准备工作不仅包括机械设备、人员等，还要做好面对恶劣环境的准备，在预案方案中考虑清楚各种不利于混凝土浇筑质量的因素。为此，在混凝土浇筑工作正式开始前应召开技术交流大会，仔细研讨各项需要准备的工作。具体事项包括：电源及备用电源、振捣棒及备用振捣棒检查等；提前半小时准备班组交接工作；采用泵送方式浇筑混凝土时应做好塔吊配工作；如果遇到雨天，应做好防雨准备；准确估计每一车混凝土数量，确保浇筑工作的连贯性。

采用合理的浇筑方法。大体积混凝土浇筑通常采用分区、分层的方式。为了保证混凝土浇筑质量，施工中要合理考虑分段、分工施工，结合具体的情况安排浇筑顺序以及混凝土供应等问题。采用"斜面分层、薄层浇捣、循序推进、一次到边"连续施工方法，阶梯式分层推进，将泌水处理工艺简单化，使各段混凝土紧密结合在一起。

振捣。根据泵送时自然形成的流淌斜坡度，在每条浇筑带的浇捣面前、中、后各布置3台振动器，为混凝土提供良好的散热条件，并降低表面泌水现象。

泌水处理。泌水现象的存在严重影响了混凝土结构的密实性，为其结构的安全性和稳定性造成了严重威胁，为此一定要注意泌水处理。具体措施：混凝土垫层施工时形成一定的坡度，及时排除掉泌水。

表面处理。完成混凝土浇筑工作后，在初凝前应用长木尺抹平，并在终凝前抹光闭合收水，将混凝土表面打磨光滑，处理好缝隙，利于控制表面龟裂，降低表面水分蒸发。

养护。养护阶段是混凝土结构性能形成的重要阶段，也是质量控制的重要阶段。大体积混凝土养护期间，通过温度测试仪器24小时监测混凝土内外部温度，及时掌握内外部温度变化，一旦发现温度超过合理的温度值，及时采取针对性的处理措施。除了温度监测外，还要采用合理的养护方式。混凝土养护通常包括保温、保湿等几种常用方式。具体措施：采用塑料薄膜与草袋相间覆盖方式。首先，在混凝土表面覆盖2层塑料薄膜，用于防止水分蒸发。然后，在塑料薄膜上面覆盖3层以上的草席或麻布，减少混凝土内外部温差。如果水分蒸发过多、过快，可以在下层薄膜与底板接触表面洒水，补充混凝土水分，同时注意不要洒水过多。

【结束语】

随着建筑行业的迅速发展，土木工程施工质量要求的不断提高，大体积混凝土被广泛应用于土木建筑工程中已是必然趋势。大体积混凝土结构施工技术在建筑领域中的应用越来越广泛。从建筑市场施工技术发展来看，大体积混凝土结构施工技术是一项应用范围最广的新技术，尽管有着裂缝这一重要致命弱点，只要施工中严加规范、注意存在的潜在威胁，根据质量控制要求制定严密的施工质量控制方案，使大体积混凝土结构的施工质量得到有效控制和保障。

【参考文献】：

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[2]许文忠.大体积混凝土基础温度裂缝控制施工技术研究[D].同济大学2010.

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