建筑工程大體積混凝土施工質(zhì)量控制措施

王志朝

（貴州百利工程建設(shè)咨詢有限公司貴州貴陽 550081）

建筑工程大體積混凝土施工質(zhì)量控制措施

王志朝

（貴州百利工程建設(shè)咨詢有限公司貴州貴陽 550081）

目前，在建筑工程施工中，經(jīng)常會(huì)使用大體積混凝土，由于混凝土本身特性，在施工中可能會(huì)出現(xiàn)裂縫問題，因此，必須把握各個(gè)施工環(huán)節(jié)，嚴(yán)格監(jiān)管施工材料，盡量避免損失。對(duì)此，本文將詳細(xì)探究建筑工程大體積混凝土施工質(zhì)量控制措施。

建筑工程；大體積混凝土；質(zhì)量控制

引言

大體積混凝土施工難度大、施工復(fù)雜，如果在施工中操作不當(dāng)，就會(huì)引發(fā)各種工程項(xiàng)目質(zhì)量問題，為大體積混凝土結(jié)構(gòu)帶來較大的安全隱患，影響建筑的耐久性能。

1 大體積混凝土概念

新時(shí)期，建筑施工規(guī)模和施工質(zhì)量逐漸提高，在工程建設(shè)中經(jīng)常會(huì)涉及大體積混凝土施工。與普通混凝土施工相比，大體積混凝土具有澆筑量大、體積大的特點(diǎn)。根據(jù)有關(guān)規(guī)定，在進(jìn)行大體積混凝土施工時(shí)，其施工結(jié)構(gòu)的體積大小和直徑應(yīng)該控制在1m以內(nèi)，其表面施工系數(shù)要求比較困難。目前，為了保證大體積混凝土施工質(zhì)量，不僅要滿足大體積混凝土施工等級(jí)、強(qiáng)度要求以及抗?jié)B性能，而且還要嚴(yán)格控制和處理混凝土水化熱引起的溫差值。

2 大體積混凝土存在的質(zhì)量通病

2.1 大體積混凝土裂縫病害類型

在大體積混凝土施工中，根據(jù)裂縫深度的不同，可以將裂縫形式分為三種：貫穿裂縫、深層裂縫以及表面裂縫。①貫穿裂縫指的是在施工初期，在混凝土表面形成的裂縫，隨著時(shí)間推移，其將發(fā)展為比較深層次的裂縫，并且貫穿工程整體將結(jié)構(gòu)斷面切斷，導(dǎo)致混凝土整體性被破壞，因此其所產(chǎn)生的危害也最為嚴(yán)重。②深層裂縫能夠?qū)⒒炷敛糠纸Y(jié)構(gòu)斷面切斷，因此也具有一定的危害性。③表面裂縫所產(chǎn)生的危害主要作用于混凝土結(jié)構(gòu)表面，與上述二者裂縫相比，其危害性較小。

2.2 大體積混凝土裂縫病害原因

在大體積混凝土施工中，產(chǎn)生裂縫的原因主要有兩種：①混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部和外部環(huán)境產(chǎn)生較大溫差；②外界因素造成的，例如混凝土各質(zhì)點(diǎn)間和結(jié)構(gòu)外部的約束。

2.2.1 外界溫差變化

在大體積混凝土施工中，混凝土結(jié)構(gòu)外部溫度變化會(huì)直接影響混凝土澆筑溫度。當(dāng)氣溫驟降時(shí)，混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部和外部溫度會(huì)發(fā)生較大變化，在這種情況下不利于大體積混凝土施工。溫度應(yīng)力的產(chǎn)生是由于溫差變化所引起的，由于溫差較大，因此溫度應(yīng)力也會(huì)隨之增大。當(dāng)氣溫較高時(shí)，大體積混凝土散熱情況最差，此時(shí)混凝土內(nèi)部溫度將高達(dá)至60～65℃。

2.2.2 水泥水熱化

在水泥發(fā)生水熱化反應(yīng)時(shí)，會(huì)釋放大量熱量，大體積混凝土表面系數(shù)較小、結(jié)構(gòu)斷面厚度較大，如果水泥熱量聚集，則會(huì)對(duì)混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)造成不良影響，混凝土內(nèi)部水熱化不能及時(shí)散發(fā)，溫度在內(nèi)部逐漸增高和積聚，最終導(dǎo)致混凝土內(nèi)外溫差較大，使混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫。

2.2.3 混凝土收縮

在混凝土材料的拌合過程中，水泥硬化通常需要20%的水分，剩余的水分則會(huì)通過蒸發(fā)的形式排出混凝土，而混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部水分蒸發(fā)是造成混凝土收縮的直接原因。當(dāng)混凝土發(fā)生收縮后，依舊處于水飽和狀態(tài)，可以恢復(fù)膨脹近乎原有體積。另外，干濕相互交替會(huì)造成混凝土體積交替變化，而這也會(huì)直接影響混凝土施工質(zhì)量。

3 大體積混凝土施工質(zhì)量控制措施

3.1 大體積混凝土澆筑的質(zhì)量控制

質(zhì)量檢測(cè)人員應(yīng)該根據(jù)混凝土配合比要求，進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行混凝土質(zhì)量檢測(cè)，監(jiān)理工程師應(yīng)該根據(jù)混凝土的離析狀況、混凝土用料規(guī)格，并且嚴(yán)格按照施工組織設(shè)計(jì)定量抽查混凝土坍落度。如果發(fā)現(xiàn)質(zhì)量問題，首先應(yīng)該報(bào)總監(jiān)理工程師，然后采取有效措施妥善解決。

3.2 大體積混凝土養(yǎng)護(hù)的控制

大體積混凝土施工前，應(yīng)該根據(jù)施工方案進(jìn)行布置，檢測(cè)溫點(diǎn)布設(shè)情況，設(shè)置保護(hù)措施避免混凝土澆筑過程中出現(xiàn)損害，并且建立測(cè)溫點(diǎn)初始值。在混凝土初凝前，需要進(jìn)行二次泌水處理，避免混凝土早期脫水時(shí)出現(xiàn)裂縫，并且在澆水處理后覆蓋薄膜，并進(jìn)行保溫處理。另外，還應(yīng)該根據(jù)施工要求，嚴(yán)格檢查混凝土保溫措施。在混凝土養(yǎng)護(hù)過程中，應(yīng)該嚴(yán)密監(jiān)測(cè)混凝土溫度變化，控制混凝土溫差，如果溫差超過25℃，應(yīng)該督促施工方加強(qiáng)保溫措施。

3.3 審查大體積混凝土施工方案并監(jiān)督落實(shí)具體實(shí)施情況

（1）嚴(yán)格按混凝土材料配合比施工。

（2）選擇良好級(jí)配的骨料。

（3）在大體積混凝土配合比設(shè)計(jì)中，摻用取代水泥用量15%的粉煤灰。

（4）混凝土施工應(yīng)該采用斜面分層的澆筑方法，并采取遮陽措施，減少陽光照射，降低混凝土的溫升值，并且還應(yīng)該縮小混凝土的內(nèi)外溫差及濕度應(yīng)力。

（5）及時(shí)采取覆蓋保溫及增加表面溫度等相應(yīng)的措施，控制混凝土內(nèi)外溫差小于25℃，防止混凝土內(nèi)部裂縫的產(chǎn)生。

4 工程案例分析

4.1 工程概況

某地新大廈建筑面積45000m2，為框架核心筒結(jié)構(gòu)，地下室2層，地面30層，該工程電梯核心筒基礎(chǔ)承臺(tái)尺寸為：10.55m（寬）×11.45m（長(zhǎng)）×5.6m（高），現(xiàn)場(chǎng)攪拌混凝土，并用泵送方式澆筑，其混凝土等級(jí)為C40。

4.2 大體積混凝土質(zhì)量保證措施

核心筒基礎(chǔ)混凝土量大，在澆筑過程中會(huì)產(chǎn)生大量水化熱，導(dǎo)致混凝土體內(nèi)溫度急劇升高，體表溫度較低，溫度差會(huì)導(dǎo)致混凝土產(chǎn)生溫度裂縫，影響混凝土質(zhì)量。

4.2.1 傳統(tǒng)的做法

為了保證大體積混凝土施工質(zhì)量，必須將混凝土內(nèi)外溫差控制在合理范圍內(nèi)。傳統(tǒng)的控制方法是盡量降低混凝土體內(nèi)溫度，在混凝土內(nèi)埋設(shè)循環(huán)水管，如圖1所示，然后不斷灌澆涼水，促進(jìn)混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部熱量的散發(fā)，以此達(dá)到降溫的目的。但是，該種操作方法比較復(fù)雜，應(yīng)用范圍不廣。

圖1 循環(huán)水管降溫示意圖

4.2.2 本工程的做法

（1）在施工準(zhǔn)備階段準(zhǔn)備好足夠量的骨料，嚴(yán)格控制砂石的含泥量，對(duì)于碎石必須用水沖洗，然后降溫入模。與此同時(shí)，在蓄水池中應(yīng)該加入適量冰塊，降低水溫。

（2）嚴(yán)格按照混凝土設(shè)計(jì)配合比計(jì)量投料，投料順序?yàn)樗槭唷猩啊勖夯?、減水劑→水。

（3）混凝土攪拌時(shí)間應(yīng)該控制在2min以內(nèi)，分層澆筑，并且按照固定順序嚴(yán)格控制每層厚度，通常應(yīng)該控制在300mm以內(nèi)，這樣有利于混凝土熱量的散發(fā)。分層澆筑應(yīng)該保持連續(xù)不間斷，上層覆蓋層應(yīng)在下一層混凝土初凝前進(jìn)行，以免形成施工冷縫，如圖2所示。

圖2 澆筑順序示意圖

（4）加強(qiáng)振搗、均勻振搗，提高混凝土結(jié)構(gòu)的密實(shí)度和抗拉強(qiáng)度。

（5）采用埋設(shè)感熱探頭對(duì)混凝土每隔2h進(jìn)行一次電子測(cè)溫并記錄在冊(cè)，測(cè)溫時(shí)間7d。

（6）當(dāng)大體積混凝土澆筑完成，并且達(dá)到初凝狀態(tài)后就應(yīng)該采取保溫措施：在混凝土表面鋪一層厚實(shí)濕麻布袋，同時(shí)，為了避免雨水流入混凝土基礎(chǔ)內(nèi)，應(yīng)該在基礎(chǔ)周圍用磚砌高并在其外側(cè)用砂漿批蕩，再在周圍用編織布搭設(shè)防護(hù)棚，如圖3所示。

（7）加強(qiáng)混凝土施工后期養(yǎng)護(hù)工作，安排專人負(fù)責(zé)養(yǎng)護(hù)14d后才進(jìn)行下道工序施工。

4.3 測(cè)溫記錄

僅摘錄三次測(cè)溫記錄，早上、下午及晚上各一次。

圖3 保溫措施及溫度測(cè)量計(jì)位置示意圖

4.4 結(jié)論

從測(cè)溫記錄表可得出如下結(jié)論：

（1）在混凝土澆筑過程中，會(huì)產(chǎn)生大量熱量，導(dǎo)致混凝土體內(nèi)溫度急劇升高，在混凝土澆筑完成的2～3d后，會(huì)達(dá)到最高，大約為82℃，但是，隨著水泥的水化，混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部溫度逐漸降低。

（2）在完成混凝土保溫前，混凝土結(jié)構(gòu)體表與體內(nèi)溫差最大為37.2℃；采取保溫措施后，混凝土結(jié)構(gòu)體表與體內(nèi)溫差最大為24.8℃，符合溫差≤25℃的要求。測(cè)溫?cái)?shù)據(jù)表明本案例的保溫措施效果良好，混凝土體內(nèi)外溫度差控制較好，完全符合國(guó)家規(guī)范要求，確保了混凝土施工質(zhì)量。

5 結(jié)語

為了盡量避免在大體積混凝土施工中出現(xiàn)裂縫問題，施工企業(yè)應(yīng)該選用合適的施工材料，并且優(yōu)化混凝土材料配合比，保證供應(yīng)正常。另外，還應(yīng)該采用科學(xué)合理的方式加強(qiáng)施工管理，做好大體積混凝土的制作和養(yǎng)護(hù)工作，通過各個(gè)施工環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制，提高大體積混凝土施工質(zhì)量。

[1]徐艷華.大體積混凝土溫度裂縫原因分析及控制措施[J].四川建筑，2011（04）：56～57.

[2]江卓輝.淺談大體積混凝土施工質(zhì)量監(jiān)理控制措施[J].科學(xué)之友，2011 （02）：12～13.

[3]吳虹錦.淺析建筑工程大體積混凝土無縫施工技術(shù)[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品，2011（13）：71～72.

TU755

A

1673-0038（2015）47-0005-02

2015-11-7

王志朝（1979-），男，漢族，工程師，大專，主要從事建設(shè)工程招標(biāo)、建設(shè)工程造價(jià)、工程監(jiān)理方面的工作。