谈土木工程大体积混凝土施工质量控制

2022-09-21 16:45:46 来源:写作指导

谈土木工程大体积混凝土施工质量控制

摘要:在土木工程建设中,大体积混凝土的应用并不鲜见,其结构质量的好坏是施工工程能否投入产出的保障,同时,大体积混凝土区别于普通混凝土有其独特的物理性质,其体积大,在施工当中需要考虑的因素也会相应增多,避免其在应用当中为建设项目的质量安全带来隐患。该文将从大体积混凝土的物理特性和目前施工管理技术的要求出发,探究其科学有效的质量管理策略,期望对土木工程行业有借鉴意义。

关键词:土木工程;大体积混凝土;施工质量控制;策略探寻

大体积混凝土是土木工程建设中的“新宠”,其应用范围广泛,一般用于保障建设项目的稳定性和承受力。如果大体积混凝土的质量不达标,会导致项目在投入产出之后出现各种问题,其中出现裂痕问题比较多见,会在一定程度上影响施工项目的外观,最严重的是加重其安全风险,所以对其质量控制措施的研究有极强的实践意义。要研究其质量控制措施,首先了解大体积混凝土本身的物理性质,然后再从其受温度、湿度、浇筑方式等的影响程度上逐一设计解决办法,从根本上避免其被腐蚀和裂化,保证施工过程能够有效控制大体积混凝土的质量,从而降低土木工程建设项目的安全风险。

1大体积混凝土的物理性质特征

1.1大体积混凝土的物理性质分析

大体积混凝土的承受力强、可塑性强、性价比高、化学性质较为稳定,但是利用其优点的同时也要想办法规避其缺点,其延展性差、本身体积大、体积稳定性差、热导率大、保温性差等物理性质导致其容易受到环境因素的影响而出现质量问题,尤其是当水泥浆量过大时,其体积稳定性差的缺陷更为明显,当环境空气湿度低、严寒情况时,混凝土分子内部的距离缩短,体积变小,表现在外界的就是干裂、干缩的现象[1],这些内部缺陷将会直接导致建筑的生命周期变短,安全性变低,对于土木工程项目来说,既会带来经济上的损失,严重的还会对工作人员的生命安全造成威胁。

1.2大体积混凝土技术管理的特点

混凝土技术是利用混凝土进行施工的技术,其技术的施工需要符合管理要求,施工管理的一大要求就是大体积混凝土的质量控制要达标。例如:由于温度的变化导致的混凝土热胀冷缩现象,需要技术人员对于施工环境有一个提前监测,然后根据环境特点选取适合的混凝土材料,选好材料之后要进行施工作业的管理,每一个施工阶段都要有相应的技术人员进行实时监测,监测混凝土材料在施工过程中受环境因素变化而变化的程度,控制其变化在可控范围内。混凝土的养护期较长。所以,从施工前期到项目完工,这一整个过程都需要技术人员的实时记录。如果对于混凝土材料的变形程度没有察觉和及时采取应对措施的话,极易导致施工项目前功尽弃,其中涉及的人力、物力、财力的损失是不可估量的,所以混凝土技术的管理过程需要相当严谨,避免产生质量问题。

2大体积混凝土在土木工程应用上的质量控制问题

2.1混凝土体积大导致施工难度大

混凝土广受各类施工建设项目的宠爱,很大一个原因就是其硬度够大,符合高大建筑对于材料的力学性质要求,这是一个优势的同时也成为了混凝土在应用上的弊端,所以要用辩证的眼光去看待,大体积混凝土在土木工程中的应用就需要有所取舍,既然取了大体积混凝土硬度上的优势,就要为其大体积的特性负责,为了规避其弊端,就必须在施工策略中有所改变。

2.2混凝土材料不达标和工人偷工减料

对于混凝土材料,有相应的国家标准(GB)和行业标准(HB),所以对于混凝土材料的选取应该根据实际情况去寻找符合标准的材料。但是部分施工企业唯利是图,对于施工项目不负责,想从施工材料上赚取差价,购买“三无”产品,导致最后项目出现质量问题无法找到责任承担方[2]。建筑行业的高利润使得很多人愿意铤而走险,暂时性地忘记了自己身上背负的法律和道德责任。施工过程中工人的不负责任导致建筑产生安全问题的案例也不在少数,混凝土材料在进行施工时,应该将其表面擦拭干净,避免在施工期间混入杂质,影响材料之间的使用性能。而且对于不同的施工环境,施工人员不能照抄照搬已有的施工模板,应该具体问题具体分析,制订适合的施工方案,即使被发现偷工减料之后,施工企业会及时进行施工补救和加固,但是对于不同的环境下,由于施工材料的粘合性不同,补加材料也无法完全使之成一体,会有很明显的补救痕迹,产生这个问题的原因,根本上是施工企业未能制订一套行之有效的补救方案,因而缺乏操作的理论指导[3],导致施工管理无法很好地联系实际和运用到实际施工当中,因而达不到要求。

2.3寒冷地区工期长、施工难度大

前面对大体积混凝土的物理性质已经分析过了,其受施工环境的影响较大,寒冷地区因温度过低,混凝土材料体积会变小,导致暴露在表面的部分会产生裂纹,而且空气湿度低会加剧其干缩和干裂的情况,严重的会导致建筑内部断层,加大其安全风险。虽然目前应对严寒条件的混凝土材料研究已经有所成果,但是对于怎么应用到实际建筑当中,怎么控制其质量还是未知的,而且混凝土的结冰点较低,易受冻,对其质量也有所损害。以南京市某工程混凝土冻害分析为例,该工程开工9个月之后开始浇筑,该层混凝土在浇筑前后,由于施工企业的不重视,未能及时根据气候调整施工方案。在寒潮来袭之前,只对楼板进行了部分覆盖,一个月之后才继续开工,但是在拆除楼板时发现梁、底板大面积蜂窝、裸露在空气中的部分[4],混凝土表面轻踩即可脱落,部分底板和梁侧面有冰痕,大面积的混凝土结合处松散易剥离,其强度严重减低,已不适用于建筑施工。这个案例说明了在土木工程开工之前的施工地考察和制定应急措施的重要性,而且混凝土材质在严寒地区的适用性不强,需要通过人工手段去增强其抗冻能力,例如:调整混凝土和水泥的混合比例[5],在混凝土层加保护层等。

3土木工程建设中控制混凝土结构质量的措施

3.1施工前期进行实地考察,制订合适的施工方案

施工的原则是因地制宜,不同的地区要有其独特的施工方案,这就要求施工团队前期准备工作要做好、做足,对于施工环境的空气湿度、天气规律、温度、地区政策等都要有了解,根据温度、湿度的各项数值购买符合条件的混凝土材料,以避免因材料问题耽误施工进程。例如:在宁夏回族自治区,常年干燥少雨,气候呈极端大陆性,气温年、月温差都较大,具有冬寒长、夏热短、南凉北暖、南湿北干、气象灾害较多的特点,在这种恶劣的环境下,施工团队要做好应急措施,而且对于季节性温差较大的情况,要准备两套方案,具体如下。第一,在冬季严寒气温情况下,混凝土结构在建筑当中最重要的环节就是浇筑,在浇筑时如何保证混凝土的浇筑质量,防止其在严寒天气中生冻,在混凝土的运载过程就应该要注意,运载车要停在距离施工建筑较近的安全区域,而且在卸载混凝土时要尽量快速,避免其长时间与冷空气接触,控制卸货时间。在浇筑过程中,施工技术人员要实时检查混凝土有无冻损现象,观察其在搅拌时的状态是否正常,若不正常或者发生突发情况,如混凝土冻结塌落这样的情况需要及时报备给甲方,同时应该与混凝土供应商联系,一同寻求解决办法,及时更换材料或停工修整,待天气合适时再补浇。在混凝土浇筑时,施工人员一定要按照要求进行材料混合,不得私自加入其他物质如水,可以安排一个专业人员全程把控浇筑过程的人员走动,保证浇筑人员的安全和浇筑材料的符合要求。当楼板、墙板、柱子等一同浇筑时,要注意分层[6],不能够一股脑地混合,要有层次和重点,由外到里,先浇筑墙和柱子,再浇筑楼板和梁,而且需要考虑混凝土的浇筑高度,一般每层不超过450mm,将混凝土抹平之后再往上继续浇筑,追求效率但是也要做好质量,将混凝土充分填满之后再进行下一步。第二,在炎热夏季的情况下,宁夏的夏天,酷热无比,而且空气湿度较高,混凝土容易干燥,对混凝土的养护要求较高,同样是浇筑,夏季建筑在浇筑之后不能在其上压有板块,会导致其产生裂痕,而且速度很快,养护之前就已经干裂了,对混凝土施工带来极大不便。对此,宁夏的建筑施工会采取一定的措施,施工团队往往会将混凝土的养护时间提前,但也不是越早越好,要根据施工人员的经验去判断合适的时间,养护的时间要在混凝土表面有干燥的趋势和水膜完全消失前进行,而且养护前要保证混凝土表面的干净,不能有杂物。在养护时,要保持混凝土表面的含水性,不能太干燥,但是夏季的高温导致水分蒸发速度加快,就需要派人专门补喷水,保持其湿润性,避免干裂,保证后续施工工作的顺利完成。另外,保持相对空气湿度,向混凝土表面喷水的方法可行性较高,经济成本低,但是需要人工看守,比较费精力,也可以设计一个自动喷水装置,大面积喷水可以减少施工人员的工作强度,将工作时间利用在施工当中。

3.2拌合站工作人员要合理安排

3.2.1水泥的选择和占比控制

水泥作拌合的主要成分之一,其本身在水化过程中就会放出大量的热,但是其放热温度又会受水泥一些物理性质如粘度、细度的影响,导致温度随之升高,要想控制水泥在水化过程中的放热范围,就要避免购买的水泥的细度不一的情况,所以尽量购买符合国家标准或其他权威标准的水泥品牌,不能够偷工减料选择廉价的水泥产品。

3.2.2水温控制

夏季空气本身炎热,水温的控制也需要注意,水温太高会使放热反应的放热量增加,不利于混凝土的凝结,从而导致其容易塌落,带来安全隐患。夏季对于水温的控制方法可以采用往水中加冰的方法,将水温控制在16℃左右即可。

3.2.3外加剂的添加

外加剂的选取上应该遵循一个原则,即选择对水的吸收速率快的外加剂,可以减少水泥的使用量,减少购买水泥的资金,最重要的是有效降低水化阶段的温度。

4结语

土木工程建设的难度和要求逐年上升,这对于大体积混凝土在施工的应用也提出了新的要求,其质量管理涉及建筑项目的可行性和安全性,所以至关重要。而大体积混凝土又因其物理性质决定的体积大、易结冰、受环境因素影响较大等原因,需要在施工的前期做好规划调查、中期做好质量把控、后期做好收尾工作,同时施工人员要明确责任制义务,不偷工减料,严格把控施工过程的质量,如此一来,土木工程大体积混凝土施工质量才能得以把控。

作者:涂琳 单位:武汉船舶职业技术学院