现代建筑工程建设中大体积混凝土施工与质量控制分析

发表时间:2021/4/25   来源:《城镇建设》2021年第3期   作者:沈潜
[导读] 混凝土作为现代建筑工程的重要施工材料,其质量与建筑工程整体质量和使用寿命存在密切的关联
        沈潜
        上海亚通置业发展有限公司

        摘 要:混凝土作为现代建筑工程的重要施工材料,其质量与建筑工程整体质量和使用寿命存在密切的关联。本文以现代工程建设中大体积混凝土施工质量控制分析为题,对大体积混凝土施工要点进行简单介绍,通过结合实例的方式,提出几点质量控制建议,希望为相关行业提供借鉴。

        关键词:现代建筑;大体积混凝土;施工质量控制

        引言:
        大体积混凝土施工具有施工难度高的特点,如果施工不合理,容易使混凝土因开裂而出现缝隙,混凝土浇筑质量也会随之受到影响。因此,建筑单位项目负责人需要对大体积混凝土施工与质量控制进行重视,并针对工程类型和施工现场实际情况,采取有效的质量控制措施,以确保混凝土施工质量。
        
一、大体积混凝土的定义
        最小尺寸大于或等于1m的混凝土实物,且容易在内外温差的影响下出现裂纹或缝隙的混凝土,就是所谓的大体积混凝土,上述定义出自于《普通混凝土配合比设计规程》。虽然大体积混凝土容易出现裂纹和孔隙,但却是现代建筑工程的重要施工材料,在建筑工程实际施工阶段,对其使用较为频繁。在该阶段,如果不重视混凝土质量控制,容易使混凝土内部的结构稳定性受到影响,为此,施工技术人员应运用合理的措施控制混凝土内外温差,解决质量缺陷。
        
二、大体积混凝土施工与质量控制措施
(一)大体积混凝土施工工艺要点
        1.原材料控制
        原材料控制是大体积混凝土施工与质量控制的有效措施,大体积混凝土的原材料主要包括水泥,外加剂,外掺料和配合比。
        第一,水泥:在进行配合比设计时,应该将大体积混凝土的特点作为依据,在确保混凝土的强度与要求相符的基础上,尽量采用水化热和收缩小的水泥。目前,矿渣硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥属于常用的水泥种类。除了选择合适的水泥品种,还要确定水泥的用量,究其原因,主要是混凝土强度与水泥用量之间存在密切的关联,通常情况下,水泥用量越多,混凝土强度越高,但事实上,水泥用量如果过高,就会使水化热问题更加严重,因此,在条件允许的情况下,减少水泥用量,是控制水化热问题和减少混凝土裂缝的有效途径。
        第二,外加剂:外加剂的适当加入,有利于控制混凝土孔隙,常用的外加剂包括膨胀剂和缓凝剂。但外加剂的使用,必须以保证混凝土强度为条件。
        第三,外掺料:实验结果表明,粉煤灰的适当掺入,在控制混凝土裂缝方面,可以取得良好的效果,究其原因,主要是粉煤灰能够使混凝土的和易性和水化热现象得到改善。
        第四,配合比设计:在配合比设计过程中,对混凝土用水量进行控制,可以使水化作用减少。此外,在骨料选用方面,还可以将中粗砂和大粒径石子作为主要选择。
        2.做好混凝土的振捣
        大体积混凝土施工质量与混凝土振捣息息相关,因此,做好混凝土振捣工作至关重要。具体表现为,在建筑项目施工阶段,混凝土振捣质量不佳,容易引发施工冷缝问题。针对此类情况,施工单位及负责人员需要分析问题成因,并将施工标准作为依据,选择合适的振捣方法[1]。
(二)体积混凝土施工案例分析
        上文对大体积混凝土施工工艺要点进行了简单介绍,但并没有说明具体的操作方法,为此,笔者会在下文结合自己的工作经历,提出控制大体积混凝土施工质量的措施。
        1.上海F1国际赛车场工程项目
        上海F1国际赛车场工程赛道的直线段总长度为0.834千米,总宽度为19.2m,道路净宽度为18.5m,设计最高时速为每小时450km。笔者在该项目中担任经理助理一职,负责日常项目管理,同时参与了项目施工的全过程。在分析后得知,超大块国内无筋混凝土道路路面施工是该工程的难点,允许最大混凝土板尺寸达到了25m3,土建的规定为36m3。但该工程所使用的混凝土板块尺寸却远超常规最大板块尺寸,如何控制混凝土裂缝,确保赛道平整度成为了关键。针对工程难点,笔者采取了以下方面的措施:
        第一,设计混凝土级配方案:其内容主要由混凝土性能要求、原材料要求、混凝土配合比极限值和混凝土配合比设计等组成。
        第二,混凝土浇筑施工方法:本工程所采用混凝土浇筑施工方法主要包括人工初步整平和覆盖土工布。人工初步整平是指在施工过程中使用插入式振动棒,对混凝土进行振捣处理,使更加密实,然后使用自制的轨道式平板振动器,通过滚动整平的方式,将混凝土压实。

与此同时,还要做好对振动梁平整度的检测,并借助水准仪测量标高,从而保证路面标高和平整度满足精度要求。覆盖土工布是指考虑到混凝土具有非常快的吸水速度,尤其是在大风或高温天气下,混凝土表面和底部容易出现凝结时间差,导致磨光和拉毛难度大幅度上升,笔者所采取的措施是将土工布覆盖到振捣后的混凝土表面,以此来缩小凝结时间差,为后续磨光和拉毛施工的进行创造有利的条件[2]。
        第三,混凝土接缝处理:在实际施工过程中,沿纵向以93.33m为标准进行伸缩缝的设置,其宽度为1cm,同时将厚度为1cm的EPS板块放置到伸缩缝中。此外,还要对伸缩缝上部进行打磨处理,使其变为45°的倒角,其宽度两边约为1cm,并通过内嵌的方式,使泡沫条和嵌缝胶被嵌入到伸缩缝内。中间一条的纵向缝为挤压缝,处理方式为利用相临混凝土板块中间凸凹缝联结。
        在处理全部施工缝时采取的措施为设置Ф25不锈钢传力杆,设置方向以缝的方向为主,其中,传力杆的长度为0.5m,与混凝土锚固的长度为0.25m,对剩余部分的传力杆,设置Ф32的PVC套管进行保护,同时,还要将黄油均匀涂抹到套管内。传力杆之间的距离为0.5m,但缝端部传力杆的间距为0.25m。
        第四,混凝土的养护:在混凝土磨光初凝后的2h-3h内,将塑料薄膜和土工布覆盖到表面,值得注意的是,无论是塑料薄膜,还是土工布仅需覆盖一层即可,通过这种措施,使混凝土早期强度养护效果得到保证。
        测量结果表明,上述混凝土养护措施应用,在最大限度上保证了面层混凝土平整度和标高的准确性,与设计要求相符。
        
        2.上海建国西路68号地块商住楼项目
        本工程的建筑面积为5.469万平方米,主要由两栋住宅楼、商场、地下车库及室外工程组成。笔者在该项目中担任工程师,主要工作职责为技术交底、审核方案、测量定位及处理施工过程中出现的技术问题。大体积混凝土施工技术是本工程的重难点。为保证工程施工质量,笔者基于工程实际情况和大体积混凝土施工的特点,采取了以下措施:
        第一,考虑到本工程的底板厚度较大,属于大体积混凝土,容易因为水化热和混凝土收缩作用而产生裂缝,为此,在实际施工过程中,以混凝土振捣为切入点,对温度变形引起的裂缝问题进行控制。具体表现为,在底板浇筑的过程中,对温度差和温度应力双控制方法进行了运用,以此来保证混凝土的质量,简言之,就是对混凝土拌合到养护的全过程进行控制[3]。
        第二,为实现对混凝土裂缝的预防控制,在设计混凝土配比时,可以将低热或中热水泥作为主要选择,将适量的粉煤灰掺入其中,能够实现减少水化热的目的。此外,选择和使用级配良好的骨料,控制砂石含泥量,做好振捣,同样是确保混凝土物理力学性能的重要举措。笔者在经过分析后,认为在混凝土中掺用缓凝型减水剂和木钙粉可以取得良好的效果。
        第三,为使混凝土振捣施工的质量得到保证,对混凝土入模温度进行控制尤为关键。其中,外蓄是常用的技术措施,其实质为对混凝土采用保温和保湿的养护方法,简言之,就是使用木楔将混凝土表面压实,然后使用塑料薄膜和草袋覆盖混凝土,在覆盖过程中必须反复检查,同时控制薄膜幅边间的搭接宽度,使其大于0.1m,此外,还要做好草包边口的拼接。
        第四,大体积混凝土的测温需要依据温控方案进行,简言之,就是以内外温差<25度为标准,对混凝土内外温差进行控制。在布置测温点时,应该将底板厚度和浇捣方向作为考虑内容。测温方法如下:
        首先,在混凝土入模到振捣结束前的3天内,测温频率为1h/1次;第4-6天,测温频率为2h/1次;超过6天,测温频率为4h/次。通常情况下,10-14天后即可停止测温,温度梯度低于20度亦可。在测温时,施工人员应做好详细的记录,为对比分析提供理论数据支持。
        其次,在混凝土中心温差>22度时,需将该情况及时反馈给管理人员。在温差>25度时,施工单位必须采取有效的降温手段。在温差<20度时,可通知施工方将混凝土表面的保温材料清除。
        最后,在科学技术高速发展的背景下,施工单位在测温过程中,可利用国内外先进的测温设备。比如:本工程在测温时就利用了智能温度巡检系统XX-16型多点测温仪,该设备的应用,不仅减轻了施工人员的负担,还保证了测量结果的精确度。
        
结论:
        综上所述,在现代建筑工程中,大体积混凝土施工已经成为了施工重点和难点,如何控制混凝土的质量缺陷,受到了业主和施工方的高度关注。本文在研究后认为控制大体积混凝土施工缺陷,可以从原材料、混凝土振捣、混凝土浇筑、混凝土养护和测温等环节着手,通过有效技术措施的应用,减少混凝土裂缝的产生。
        
参考文献:
[1]张海奇.建筑工程中大体积混凝土浇筑质量控制策略分析[J].中小企业管理与科技(中旬刊),2020(09):182-183.
[2]林旭.大体积混凝土底板中大面积直螺纹套筒预埋施工质量控制分析[J].建筑科技,2020,4(04):47-50.
[3]耿家松.建筑工程大体积混凝土施工技术及质量控制[J].居舍,2020(16):43-44.
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