土木工程大體積混凝土施工質(zhì)量控制淺析

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摘要：在土木工程建設(shè)中，大體積混凝土的應(yīng)用并不鮮見，其結(jié)構(gòu)質(zhì)量的好壞是施工工程能否投入產(chǎn)出的保障，同時(shí)，大體積混凝土區(qū)別于普通混凝土有其獨(dú)特的物理性質(zhì)，其體積大，在施工當(dāng)中需要考慮的因素也會(huì)相應(yīng)增多，避免其在應(yīng)用當(dāng)中為建設(shè)項(xiàng)目的質(zhì)量安全帶來隱患。該文將從大體積混凝土的物理特性和目前施工管理技術(shù)的要求出發(fā)，探究其科學(xué)有效的質(zhì)量管理策略，期望對土木工程行業(yè)有借鑒意義。

關(guān)鍵詞：土木工程；大體積混凝土；施工質(zhì)量控制；策略探尋

大體積混凝土是土木工程建設(shè)中的“新寵”，其應(yīng)用范圍廣泛，一般用于保障建設(shè)項(xiàng)目的穩(wěn)定性和承受力。如果大體積混凝土的質(zhì)量不達(dá)標(biāo)，會(huì)導(dǎo)致項(xiàng)目在投入產(chǎn)出之后出現(xiàn)各種問題，其中出現(xiàn)裂痕問題比較多見，會(huì)在一定程度上影響施工項(xiàng)目的外觀，最嚴(yán)重的是加重其安全風(fēng)險(xiǎn)，所以對其質(zhì)量控制措施的研究有極強(qiáng)的實(shí)踐意義。要研究其質(zhì)量控制措施，首先了解大體積混凝土本身的物理性質(zhì)，然后再從其受溫度、濕度、澆筑方式等的影響程度上逐一設(shè)計(jì)解決辦法，從根本上避免其被腐蝕和裂化，保證施工過程能夠有效控制大體積混凝土的質(zhì)量，從而降低土木工程建設(shè)項(xiàng)目的安全風(fēng)險(xiǎn)。

1大體積混凝土的物理性質(zhì)特征

1.1大體積混凝土的物理性質(zhì)分析

大體積混凝土的承受力強(qiáng)、可塑性強(qiáng)、性價(jià)比高、化學(xué)性質(zhì)較為穩(wěn)定，但是利用其優(yōu)點(diǎn)的同時(shí)也要想辦法規(guī)避其缺點(diǎn)，其延展性差、本身體積大、體積穩(wěn)定性差、熱導(dǎo)率大、保溫性差等物理性質(zhì)導(dǎo)致其容易受到環(huán)境因素的影響而出現(xiàn)質(zhì)量問題，尤其是當(dāng)水泥漿量過大時(shí)，其體積穩(wěn)定性差的缺陷更為明顯，當(dāng)環(huán)境空氣濕度低、嚴(yán)寒情況時(shí)，混凝土分子內(nèi)部的距離縮短，體積變小，表現(xiàn)在外界的就是干裂、干縮的現(xiàn)象[1]，這些內(nèi)部缺陷將會(huì)直接導(dǎo)致建筑的生命周期變短，安全性變低，對于土木工程項(xiàng)目來說，既會(huì)帶來經(jīng)濟(jì)上的損失，嚴(yán)重的還會(huì)對工作人員的生命安全造成威脅。

1.2大體積混凝土技術(shù)管理的特點(diǎn)

混凝土技術(shù)是利用混凝土進(jìn)行施工的技術(shù)，其技術(shù)的施工需要符合管理要求，施工管理的一大要求就是大體積混凝土的質(zhì)量控制要達(dá)標(biāo)。例如：由于溫度的變化導(dǎo)致的混凝土熱脹冷縮現(xiàn)象，需要技術(shù)人員對于施工環(huán)境有一個(gè)提前監(jiān)測，然后根據(jù)環(huán)境特點(diǎn)選取適合的混凝土材料，選好材料之后要進(jìn)行施工作業(yè)的管理，每一個(gè)施工階段都要有相應(yīng)的技術(shù)人員進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，監(jiān)測混凝土材料在施工過程中受環(huán)境因素變化而變化的程度，控制其變化在可控范圍內(nèi)?；炷恋酿B(yǎng)護(hù)期較長。所以，從施工前期到項(xiàng)目完工，這一整個(gè)過程都需要技術(shù)人員的實(shí)時(shí)記錄。如果對于混凝土材料的變形程度沒有察覺和及時(shí)采取應(yīng)對措施的話，極易導(dǎo)致施工項(xiàng)目前功盡棄，其中涉及的人力、物力、財(cái)力的損失是不可估量的，所以混凝土技術(shù)的管理過程需要相當(dāng)嚴(yán)謹(jǐn)，避免產(chǎn)生質(zhì)量問題。

2大體積混凝土在土木工程應(yīng)用上的質(zhì)量控制問題

2.1混凝土體積大導(dǎo)致施工難度大

混凝土廣受各類施工建設(shè)項(xiàng)目的寵愛，很大一個(gè)原因就是其硬度夠大，符合高大建筑對于材料的力學(xué)性質(zhì)要求，這是一個(gè)優(yōu)勢的同時(shí)也成為了混凝土在應(yīng)用上的弊端，所以要用辯證的眼光去看待，大體積混凝土在土木工程中的應(yīng)用就需要有所取舍，既然取了大體積混凝土硬度上的優(yōu)勢，就要為其大體積的特性負(fù)責(zé)，為了規(guī)避其弊端，就必須在施工策略中有所改變。

2.2混凝土材料不達(dá)標(biāo)和工人偷工減料

對于混凝土材料，有相應(yīng)的國家標(biāo)準(zhǔn)（GB）和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（HB），所以對于混凝土材料的選取應(yīng)該根據(jù)實(shí)際情況去尋找符合標(biāo)準(zhǔn)的材料。但是部分施工企業(yè)唯利是圖，對于施工項(xiàng)目不負(fù)責(zé)，想從施工材料上賺取差價(jià)，購買“三無”產(chǎn)品，導(dǎo)致最后項(xiàng)目出現(xiàn)質(zhì)量問題無法找到責(zé)任承擔(dān)方[2]。建筑行業(yè)的高利潤使得很多人愿意鋌而走險(xiǎn)，暫時(shí)性地忘記了自己身上背負(fù)的法律和道德責(zé)任。施工過程中工人的不負(fù)責(zé)任導(dǎo)致建筑產(chǎn)生安全問題的案例也不在少數(shù)，混凝土材料在進(jìn)行施工時(shí)，應(yīng)該將其表面擦拭干凈，避免在施工期間混入雜質(zhì)，影響材料之間的使用性能。而且對于不同的施工環(huán)境，施工人員不能照抄照搬已有的施工模板，應(yīng)該具體問題具體分析，制訂適合的施工方案，即使被發(fā)現(xiàn)偷工減料之后，施工企業(yè)會(huì)及時(shí)進(jìn)行施工補(bǔ)救和加固，但是對于不同的環(huán)境下，由于施工材料的粘合性不同，補(bǔ)加材料也無法完全使之成一體，會(huì)有很明顯的補(bǔ)救痕跡，產(chǎn)生這個(gè)問題的原因，根本上是施工企業(yè)未能制訂一套行之有效的補(bǔ)救方案，因而缺乏操作的理論指導(dǎo)[3]，導(dǎo)致施工管理無法很好地聯(lián)系實(shí)際和運(yùn)用到實(shí)際施工當(dāng)中，因而達(dá)不到要求。

2.3寒冷地區(qū)工期長、施工難度大

前面對大體積混凝土的物理性質(zhì)已經(jīng)分析過了，其受施工環(huán)境的影響較大，寒冷地區(qū)因溫度過低，混凝土材料體積會(huì)變小，導(dǎo)致暴露在表面的部分會(huì)產(chǎn)生裂紋，而且空氣濕度低會(huì)加劇其干縮和干裂的情況，嚴(yán)重的會(huì)導(dǎo)致建筑內(nèi)部斷層，加大其安全風(fēng)險(xiǎn)。雖然目前應(yīng)對嚴(yán)寒條件的混凝土材料研究已經(jīng)有所成果，但是對于怎么應(yīng)用到實(shí)際建筑當(dāng)中，怎么控制其質(zhì)量還是未知的，而且混凝土的結(jié)冰點(diǎn)較低，易受凍，對其質(zhì)量也有所損害。以南京市某工程混凝土凍害分析為例，該工程開工9個(gè)月之后開始澆筑，該層混凝土在澆筑前后，由于施工企業(yè)的不重視，未能及時(shí)根據(jù)氣候調(diào)整施工方案。在寒潮來襲之前，只對樓板進(jìn)行了部分覆蓋，一個(gè)月之后才繼續(xù)開工，但是在拆除樓板時(shí)發(fā)現(xiàn)梁、底板大面積蜂窩、裸露在空氣中的部分[4]，混凝土表面輕踩即可脫落，部分底板和梁側(cè)面有冰痕，大面積的混凝土結(jié)合處松散易剝離，其強(qiáng)度嚴(yán)重減低，已不適用于建筑施工。這個(gè)案例說明了在土木工程開工之前的施工地考察和制定應(yīng)急措施的重要性，而且混凝土材質(zhì)在嚴(yán)寒地區(qū)的適用性不強(qiáng)，需要通過人工手段去增強(qiáng)其抗凍能力，例如：調(diào)整混凝土和水泥的混合比例[5]，在混凝土層加保護(hù)層等。

3土木工程建設(shè)中控制混凝土結(jié)構(gòu)質(zhì)量的措施

3.1施工前期進(jìn)行實(shí)地考察，制訂合適的施工方案

施工的原則是因地制宜，不同的地區(qū)要有其獨(dú)特的施工方案，這就要求施工團(tuán)隊(duì)前期準(zhǔn)備工作要做好、做足，對于施工環(huán)境的空氣濕度、天氣規(guī)律、溫度、地區(qū)政策等都要有了解，根據(jù)溫度、濕度的各項(xiàng)數(shù)值購買符合條件的混凝土材料，以避免因材料問題耽誤施工進(jìn)程。例如：在寧夏回族自治區(qū)，常年干燥少雨，氣候呈極端大陸性，氣溫年、月溫差都較大，具有冬寒長、夏熱短、南涼北暖、南濕北干、氣象災(zāi)害較多的特點(diǎn)，在這種惡劣的環(huán)境下，施工團(tuán)隊(duì)要做好應(yīng)急措施，而且對于季節(jié)性溫差較大的情況，要準(zhǔn)備兩套方案，具體如下。第一，在冬季嚴(yán)寒氣溫情況下，混凝土結(jié)構(gòu)在建筑當(dāng)中最重要的環(huán)節(jié)就是澆筑，在澆筑時(shí)如何保證混凝土的澆筑質(zhì)量，防止其在嚴(yán)寒天氣中生凍，在混凝土的運(yùn)載過程就應(yīng)該要注意，運(yùn)載車要停在距離施工建筑較近的安全區(qū)域，而且在卸載混凝土?xí)r要盡量快速，避免其長時(shí)間與冷空氣接觸，控制卸貨時(shí)間。在澆筑過程中，施工技術(shù)人員要實(shí)時(shí)檢查混凝土有無凍損現(xiàn)象，觀察其在攪拌時(shí)的狀態(tài)是否正常，若不正?；蛘甙l(fā)生突發(fā)情況，如混凝土凍結(jié)塌落這樣的情況需要及時(shí)報(bào)備給甲方，同時(shí)應(yīng)該與混凝土供應(yīng)商聯(lián)系，一同尋求解決辦法，及時(shí)更換材料或停工修整，待天氣合適時(shí)再補(bǔ)澆。在混凝土澆筑時(shí)，施工人員一定要按照要求進(jìn)行材料混合，不得私自加入其他物質(zhì)如水，可以安排一個(gè)專業(yè)人員全程把控澆筑過程的人員走動(dòng)，保證澆筑人員的安全和澆筑材料的符合要求。當(dāng)樓板、墻板、柱子等一同澆筑時(shí)，要注意分層[6]，不能夠一股腦地混合，要有層次和重點(diǎn)，由外到里，先澆筑墻和柱子，再澆筑樓板和梁，而且需要考慮混凝土的澆筑高度，一般每層不超過450mm，將混凝土抹平之后再往上繼續(xù)澆筑，追求效率但是也要做好質(zhì)量，將混凝土充分填滿之后再進(jìn)行下一步。第二，在炎熱夏季的情況下，寧夏的夏天，酷熱無比，而且空氣濕度較高，混凝土容易干燥，對混凝土的養(yǎng)護(hù)要求較高，同樣是澆筑，夏季建筑在澆筑之后不能在其上壓有板塊，會(huì)導(dǎo)致其產(chǎn)生裂痕，而且速度很快，養(yǎng)護(hù)之前就已經(jīng)干裂了，對混凝土施工帶來極大不便。對此，寧夏的建筑施工會(huì)采取一定的措施，施工團(tuán)隊(duì)往往會(huì)將混凝土的養(yǎng)護(hù)時(shí)間提前，但也不是越早越好，要根據(jù)施工人員的經(jīng)驗(yàn)去判斷合適的時(shí)間，養(yǎng)護(hù)的時(shí)間要在混凝土表面有干燥的趨勢和水膜完全消失前進(jìn)行，而且養(yǎng)護(hù)前要保證混凝土表面的干凈，不能有雜物。在養(yǎng)護(hù)時(shí)，要保持混凝土表面的含水性，不能太干燥，但是夏季的高溫導(dǎo)致水分蒸發(fā)速度加快，就需要派人專門補(bǔ)噴水，保持其濕潤性，避免干裂，保證后續(xù)施工工作的順利完成。另外，保持相對空氣濕度，向混凝土表面噴水的方法可行性較高，經(jīng)濟(jì)成本低，但是需要人工看守，比較費(fèi)精力，也可以設(shè)計(jì)一個(gè)自動(dòng)噴水裝置，大面積噴水可以減少施工人員的工作強(qiáng)度，將工作時(shí)間利用在施工當(dāng)中。

3.2拌合站工作人員要合理安排

3.2.1水泥的選擇和占比控制。水泥作拌合的主要成分之一，其本身在水化過程中就會(huì)放出大量的熱，但是其放熱溫度又會(huì)受水泥一些物理性質(zhì)如粘度、細(xì)度的影響，導(dǎo)致溫度隨之升高，要想控制水泥在水化過程中的放熱范圍，就要避免購買的水泥的細(xì)度不一的情況，所以盡量購買符合國家標(biāo)準(zhǔn)或其他權(quán)威標(biāo)準(zhǔn)的水泥品牌，不能夠偷工減料選擇廉價(jià)的水泥產(chǎn)品。3.2.2水溫控制夏季空氣本身炎熱，水溫的控制也需要注意，水溫太高會(huì)使放熱反應(yīng)的放熱量增加，不利于混凝土的凝結(jié)，從而導(dǎo)致其容易塌落，帶來安全隱患。夏季對于水溫的控制方法可以采用往水中加冰的方法，將水溫控制在16℃左右即可。3.2.3外加劑的添加。外加劑的選取上應(yīng)該遵循一個(gè)原則，即選擇對水的吸收速率快的外加劑，可以減少水泥的使用量，減少購買水泥的資金，最重要的是有效降低水化階段的溫度。

4結(jié)語

土木工程建設(shè)的難度和要求逐年上升，這對于大體積混凝土在施工的應(yīng)用也提出了新的要求，其質(zhì)量管理涉及建筑項(xiàng)目的可行性和安全性，所以至關(guān)重要。而大體積混凝土又因其物理性質(zhì)決定的體積大、易結(jié)冰、受環(huán)境因素影響較大等原因，需要在施工的前期做好規(guī)劃調(diào)查、中期做好質(zhì)量把控、后期做好收尾工作，同時(shí)施工人員要明確責(zé)任制義務(wù)，不偷工減料，嚴(yán)格把控施工過程的質(zhì)量，如此一來，土木工程大體積混凝土施工質(zhì)量才能得以把控。

作者:涂琳 單位:武漢船舶職業(yè)技術(shù)學(xué)院