大體積水工混凝土施工質(zhì)量控制措施

蔡熾穎

摘 要：裂縫是大體積水工混凝土施工中常見的質(zhì)量通病，如對(duì)其不能進(jìn)行有效處理，將會(huì)影響水工物的使用壽命，造成財(cái)產(chǎn)損失。

關(guān)鍵詞：大體積；水工；混凝土；施工；質(zhì)量控制；注意問題

前言

大體積混凝土最早出現(xiàn)在水利水電工程中，水工混凝土施工工藝流程主要包括倉(cāng)面準(zhǔn)備、倉(cāng)面布料、平倉(cāng)、振搗、養(yǎng)護(hù)、表面處理等。在水利水電工程建設(shè)中，大體積混凝土由于水工建筑物長(zhǎng)期置于惡劣的地理環(huán)境中，其混凝土?xí)霈F(xiàn)一些氣泡、蜂窩、裂縫、夾層等缺陷，會(huì)對(duì)水工建筑物內(nèi)部質(zhì)量及外部美觀有直接影響。因此，必須加強(qiáng)提高大體積混凝土施工技術(shù)與工藝水平，確保工程符合標(biāo)準(zhǔn)。

1、大體積混凝±施工的主要技術(shù)難點(diǎn)

大體積混凝土施工的主要技術(shù)難點(diǎn)為裂縫的控制問題。

（1）溫度應(yīng)力引起裂縫（溫度裂縫）

溫度裂縫產(chǎn)生主要原因是由溫差造成的。溫差可分為以下三種：混凝土澆注初期，產(chǎn)生大量的水化熱，由于混凝土是熱的不良導(dǎo)體，水化熱積聚在混凝土內(nèi)部不易散發(fā)，常使混凝土內(nèi)部溫度上升，而混凝土表面溫度為室外環(huán)境溫度。這就形成了內(nèi)外溫差。這種內(nèi)外溫差在混凝土凝結(jié)初期產(chǎn)生的拉應(yīng)力當(dāng)超過混凝土抗壓強(qiáng)度時(shí)，就會(huì)導(dǎo)致混凝土裂縫；另外，在拆模前后，表面溫度降低很快，造成了溫度陡降，也會(huì)導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生；當(dāng)混凝土內(nèi)部達(dá)到最高溫度后，熱量逐漸散發(fā)而達(dá)到使用溫度或最低溫度.它們與最高溫度的差值就是內(nèi)部溫差；這三種溫差都會(huì)產(chǎn)生溫度裂縫。在這三種溫差中，由水化熱引起的內(nèi)外溫差較為主要。

（2）收縮引起裂縫

引起混凝土的裂縫主要有塑性收縮、干燥收縮和溫度收縮等。在硬化初期主要是水泥石在水化凝固結(jié)硬過程中產(chǎn)生的體積變化，后期主要是混凝土內(nèi)部自由水分蒸發(fā)而引起的干縮變形。外界氣溫的下降過快，會(huì)造成很大的溫度應(yīng)力，極其容易引發(fā)混凝土的開裂：外界的濕度降低會(huì)加速混凝土的干縮，也會(huì)導(dǎo)致混凝土裂縫的產(chǎn)生；建筑物基礎(chǔ)的不均勻沉降也會(huì)產(chǎn)生裂縫，混凝土配合比不良會(huì)造成混凝土塑性沉降裂縫；水泥中的堿與活性骨料中的活性氧化硅起化學(xué)反應(yīng)也會(huì)產(chǎn)生裂縫。

2、大體積混凝土施工質(zhì)量控制措施

由以上分析，材料型裂縫主要是由溫差和收縮引起。所以為了防止裂縫的產(chǎn)生.施工過程中就要最大限度地降低溫差和減小混凝土的收縮，針對(duì)混凝土裂縫產(chǎn)生原因，采取相應(yīng)控制措施。

2.1 原材料選用控削

（1）在施工中采用中熱硅酸鹽水泥或低熱礦渣水泥，在不影響水泥活性的情況下，要盡量使水泥的細(xì)度適當(dāng)減小。

（2）選用級(jí)配挺好的骨料，嚴(yán)格控制砂、石子含量，細(xì)骨料盡量用干凈的中粗砂。嚴(yán)格控制砂石原材料的含泥量，避免使用過量粉砂，保證混凝土品質(zhì)，提高混凝土抗拉強(qiáng)度。

（3）在混凝土配合比的選擇上，在滿足強(qiáng)度的前提下，減少水泥用量。摻用適量粉煤灰、外加劑、減水劑。達(dá)到提高混凝土和易性、密實(shí)性，減少發(fā)熱量增強(qiáng)混凝土抗拉強(qiáng)度。適度加入緩凝劑、抗裂防滲劑，降低以熱峰值，增強(qiáng)抗裂性能。

2.2 施工工藝控制措施

（1）混凝土澆筑采用水平分層的施工方法，每層厚度25cm左右。混凝土澆筑前，將基層和模板澆水濕透，避免吸收混凝土中的水分。同時(shí)要保證上層混凝土在下層初凝前結(jié)合緊密。確保混凝土澆筑連續(xù)進(jìn)行，避免形成冷縫。避免縱向施工縫，提高結(jié)構(gòu)整體性和抗剪性能。

（2）控制混凝土施工工藝，對(duì)混凝土的拌和、運(yùn)輸、平倉(cāng)振搗等施工工序嚴(yán)格按照工藝操作規(guī)程施工。

（3）確保混凝土配料準(zhǔn)確、拌和均勻，保證混凝土良好的和易性。

（4）做好平倉(cāng)、振搗操作以保證混凝土的均勻性，通過工藝控制，使混凝土品質(zhì)達(dá)到優(yōu)良標(biāo)準(zhǔn)，以提高混凝土抗裂能力。混凝土振搗要密實(shí)。澆注過程中振搗時(shí)間應(yīng)均勻一致以表面泛漿為宜，間距要均勻，以振搗力波及范圍重疊二分之一為宜，澆注完畢后，表面要壓實(shí)、抹平。以防止表面裂縫。混凝土澆筑結(jié)束后。清除多余灰漿，排除泌水，待定漿后進(jìn)行二次復(fù)振、二次抹壓，防止產(chǎn)生松頂和表面干縮裂縫。

（5）混凝土養(yǎng)護(hù)是大體積砼施工中一項(xiàng)十分關(guān)鍵的工作。加強(qiáng)早期保溫養(yǎng)護(hù)，提高抗拉強(qiáng)度。因處于冬季，混凝土澆筑完成后，混凝土表面及時(shí)用聚乙烯薄膜覆蓋，覆蓋草袋保溫。并灑水養(yǎng)護(hù)。在混凝土在拆模后，特別是低溫時(shí)，立即采取表面保護(hù)，防止表面降溫過大，引起裂縫。

3、大體積水工混凝土施工質(zhì)量控制關(guān)鍵

3.1 工程設(shè)計(jì)

（1）水工混凝土建筑物的設(shè)計(jì)要從按強(qiáng)度設(shè)計(jì)的模式中解脫出來，更多地考慮建筑物長(zhǎng)期使用過程中由于環(huán)境作用引起結(jié)構(gòu)材料性能劣化，腐蝕對(duì)結(jié)構(gòu)安全性與適用性的影響，盡可能延長(zhǎng)工程壽命，避免資源浪費(fèi)。

（2）水工混凝土建筑物的設(shè)計(jì)要嚴(yán)格按照國(guó)家現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，嚴(yán)格考慮建筑物正常使用過程中構(gòu)件的預(yù)定檢測(cè)和維護(hù)，并在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)為此項(xiàng)工作提供可能性和工作方便。

（3）水工混凝土遭受病害是不可避免的，只是程度輕重可以控制。所以，混凝土構(gòu)件在考慮了環(huán)境的侵蝕性和材料性能的老化過程后，要確保結(jié)構(gòu)應(yīng)有的安全性和穩(wěn)定性。

（4）同一建筑物中的不同構(gòu)件所處的工作環(huán)境可能存在差異，其遭受病害的可能性和程度也會(huì)不一樣，因此其耐久性就不同，所以對(duì)于局部可能遭受病害嚴(yán)重，同時(shí)可以更換的構(gòu)件可以設(shè)計(jì)成拆裝和可更換型的，從而延長(zhǎng)建筑物使用壽命。

（5）在建筑物的構(gòu)造設(shè)計(jì)中，也可以有很多措施，比如，對(duì)混凝土表面進(jìn)行粉刷或涂膜延緩碳化或減少水質(zhì)侵蝕，在有效范圍內(nèi)增大混凝土鋼筋保護(hù)層，對(duì)混凝土裂縫最大寬度的允許值進(jìn)行認(rèn)真論證和嚴(yán)格限定，設(shè)置合理的伸縮縫、沉降縫和施工縫，讓結(jié)構(gòu)可以自由變形，避免裂縫和不均勻沉降等。另外，還可以設(shè)置有效的防滲、排水、抗沖刷和抗磨蝕措施等。

3.2 工程原材料

合理選擇水泥品種和標(biāo)號(hào)，盡可能選用水化熱小的水泥，適量摻加粉煤灰或礦渣等摻和料；嚴(yán)格對(duì)混凝土拌和用水進(jìn)行檢驗(yàn)，避免氯離子含量超標(biāo)；盡可能采用較小的水灰比，減少混凝土的孔隙率；采用雜質(zhì)少、粒徑適中、級(jí)配好、堅(jiān)固性好的砂石骨料；合理使用和摻加減水劑和引氣劑等外加劑。

3.3 施工工藝

建筑物的施工要符合工程設(shè)計(jì)和國(guó)家現(xiàn)行的施工規(guī)范、質(zhì)量評(píng)定與驗(yàn)收規(guī)范的要求；嚴(yán)格執(zhí)行工程施工監(jiān)理和竣工驗(yàn)收制度，并進(jìn)行耐久性專項(xiàng)質(zhì)量檢驗(yàn)；大體積混凝土要事先制定完備的溫控措施計(jì)劃，并在施工中嚴(yán)格執(zhí)行；改進(jìn)施工機(jī)械，改善施工操作方法，確保混凝土均勻密實(shí)；混凝土澆筑過程中嚴(yán)格控制鋼筋保護(hù)層不受影響和破壞；混凝土臨空面要從模板和澆筑過程中的振搗等方面進(jìn)行控制，避免蜂窩、麻面的出現(xiàn)，對(duì)于已經(jīng)造成的混凝土缺陷，要及時(shí)科學(xué)地進(jìn)行修補(bǔ)和處理；加強(qiáng)混凝土養(yǎng)護(hù)，要從養(yǎng)護(hù)方法、時(shí)間和材料等方面下工夫。

3.4 運(yùn)行管理

嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)預(yù)定的工況進(jìn)行運(yùn)行，設(shè)計(jì)人員要向建設(shè)單位或運(yùn)行單位的相關(guān)人員提出建筑物使用過程中日常維護(hù)措施、設(shè)計(jì)預(yù)定的定期維修、部件更換、監(jiān)測(cè)要求和定期安全鑒定計(jì)劃的內(nèi)容，做好運(yùn)行安全技術(shù)交底；對(duì)于建筑物的特殊部位要進(jìn)行檢測(cè)，特別是處于嚴(yán)重腐蝕性環(huán)境作用下的構(gòu)件和部位，定期進(jìn)行安全鑒定，對(duì)于檢測(cè)和安全鑒定中發(fā)現(xiàn)的問題，要及時(shí)進(jìn)行科學(xué)規(guī)范的處理。

4、結(jié)束語

大體積混凝土的開裂是目前學(xué)者和工程界關(guān)注的一個(gè)重要問題。通過兩個(gè)工程實(shí)踐證明，在原材料的選用，優(yōu)化配合比設(shè)計(jì)。改善施工工藝，提高施工質(zhì)量.做好溫度監(jiān)測(cè)工作及加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)等方面采取有效技術(shù)措施，堅(jiān)持嚴(yán)謹(jǐn)?shù)氖┕そM織管理，能有效的防止裂縫的發(fā)生。

參考文獻(xiàn)

[1]水工混凝土施工規(guī)范，SL 677-2014

（作者單位：梅州市永泰實(shí)業(yè)有限公司）