大体积混凝土施工质量控制

第1章绪论1.1研究背景随着城市乡村的建设速度逐步加快，我国建筑行业的发展趋势越来越好，这不仅提高了现有的建筑技术，而且扩大了建筑领域。大型现代化技术设施在许多城市都涌现出来，并且呈现出逐年增加的势头。一般而言，混凝土结构不仅价格低廉、质量高，而且施工操作便捷、可装饰性强，具有极大的承载力，因此逐渐得到了人们的广泛应用。与普通混凝土相比，大体积混凝土与之存在较大差异。表面上，我们仅仅能看出二者厚度差异。不过，从实质上看，考虑到混凝土水泥水化时，会散发热量。同时，在大体积混凝土中，表面热量散发比内部结构的热量流失要快很多，造成内外温度之差很大。所以，在施工中，如果我们没有合理把控施工技术，受到温度应力以及自身收缩等因素的影响，混凝土很容易出现裂缝，对于建筑物质量以及受力性能造成不利影响。因此，在大体积混凝土的施工进程上，施工单位一定要采用即合理得当又比较有效的方法对每个环节的施工进行严格把控，以改善产生裂缝的问题。1.2研究意义伴随着我国国内建筑行业的逐渐发展，工程朝着更宽跨度、更大体积等方向迅速发展,在我国国内工程建设的进程中，大体积混凝土因为体积比较大以及水泥水化后产生一定的热量难以及时的散热，所以能使混凝土出现裂缝，从而会使工程有非常大的安全隐患，为此对其施工技术与裂缝进行有效的控制进行研究具备非常重要的现实意义。从科学价值层面，均具有较高的价值，能够为大型、巨大型结构工程的开展提供安全保证。1.3国内外研究现状1.3.1国内研究改革开放后，由于国内经济的快速增长，建筑市场非常火爆，由于管制松动和制度不健全，工程质量事故频发，完善引起了各方的关注。国家出台了一系列质量控制措施和措施，专家学者对质量管理进行了广泛而多学科的研究。中国一些学者将研究重点放在质量控制方法和系统上。张洲研究了建设项目检查现场的深入质量控制。范春从不同角度分析了住房项目施工质量管理中存在的问题。角度并提供相应的解决方案，戴素菲从提高新建筑工程质量管理技术质量的角度进行了研究，对李静进行了深入的研究，探讨了周凤梨丽李庆丽建设项目的施工措施和质量管理体系的改革。黄鹰从毫无根据的工业建筑质量方面对建筑业进行了研究。周浩，张宏静和周洋石强调质量管理，建设项目，存在的问题和普遍对策的重要性，所有这些都强调了适应时代经济的质量管理的必要性。经济发展规律可以满足消费者的需求。我国的建筑管理和质量控制起步缓慢，大多数理论是从国外引进的，大多数机械应用理论都不适合我国目前的建筑状况。1.3.2国外研究与我国建筑业的发展相比，国外建筑起步较早，在工程建设的管理和质量控制方面具有理论研究和实践指导意义。从国外发展的角度来看，一些发达国家的建筑质量管理和控制已经成熟，并建立了良好而完整的质量管理体系，在自身建筑业的发展中发挥了领导作用。最重要的是，建筑行业中每个职位的建筑工人都可以清楚地确定建筑项目质量的关键职位，并能够按照指定的要求实施建筑项目，从而确保项目的顺利进行。美国学者Baron（2018）提出混凝土结构裂缝产生的因由比较繁杂且难以避免，其裂缝的防治关键在“防”，而不是“治”，在这些裂缝出现以后，必需要先找出裂缝发生的因由，判断裂缝的种类，才可以选取恰当的解决措施，增强施工管理，严格遵循施工技术规范，从而提升施工技术实施水平，进而在最大限度内降低混凝土裂缝的发生概率，将裂缝出现的宽度限制在预计范畴内，尽可能降低裂缝导致的危害。1.4主要研究内容随着我国经济的高速发展，基础建设是快速增多的，大体积混凝土随着基础建设的增多应用也越来越宽泛，而这也裂缝控制技术提出了更高的要求。为了将大体积混凝土裂缝控制到合理的范围之内，需要采取科学合理的措施，这样不仅有助于工程质量的提升，而且能够促进和谐社会的构建。本文根据本工程的实际经验，选择合理施工工艺来提出适合的大体积砼结构设计方法，制定合理的施工方案步骤。根据工程实践经验，并提出了相应的解决办法，总结了大体积混凝土施工中应注意的主要问题。从材料选择、铸造方法、维修保养等方面采取综合措施控制温度裂纹，达到了预期的目的。使用上述对策对背景大的工程的大体积砼基础进行了温度场的分析和温度的监测。第2章大体积混凝土质量控制理论概述2.1大体积混凝土定义根据我国有关规定，大体积砼是指因砼的水化引起的温度的变的化和收的缩而可能造成有害的裂缝，或几何的尺寸不小于1m的大体积砼。Japan标准将大体积的混凝土定义为最小的截面尺寸大于八十厘米，水化热引起的内外温差大于二十五摄氏度的砼。根据America混凝土协会的定义，需要注意和解决大体积砼浇筑过程中水化热引起的砼体积变形引起的开裂问题。2.2质量管理体系理论管理的自身就是一种艺术，它能保证项目工程得以平直开展，也能保障建筑工程的质量顺利实现，从建筑工程的实践角度来说，如果质量管理工作没有做好，那么一定是一个建筑单位缺乏健全的管理体系，因此，建筑单位实现发展的重要基础和保障必定是健全管理体系。明确质量管理，保障其它管理措施与制定可以有所依靠，而后须要明了质量筹划、质量宗旨与质量把控来完善这一质量体制，最终达到确保质量管理的宗旨。2.3工程施工质量管理与控制的含义建设项目的管理和质量控制实际上是建设项目质量的管理和控制过程。特别是，按照我国现行的法律法规和建筑工程合同，设计文件和技术标准，对施工人员，机械和建筑材料，施工计划等施工网络进行管理，以确保施工项目能够完成。美学和环境，并确保经济方面的广泛需求。2.4工程施工质量管理与控制的分类一般来说，建设项目的管理和质量控制可以分为三个部分：施工前，施工中和施工后。施工前的质量控制和控制主要是一套安排，包括设计，建筑材料，建筑材料和人员。等待。施工质量控制和检查主要是及时检查每个环节的施工质量。查找和解决危险的建筑部件质量检查和施工后质量检查的确是完成竣工验收的主要环节，以便对建设项目的关键部件进行质量验收。完工后，确保所有优质建设项目的施工。第3章工程案例研究——以浙能综合能源为例3.1工程简介浙能集团综合能源生产调度研发中心项目位于西湖区文新单元内，东至规划支路，西至紫荆花路，南至规划支路，北至古莲街。项目总体定位为“生产、调度、新能源研发”为一体的中高端多功能综合楼，将为产融结合的发展模式提供高度聚集的科技支持，建设约6.5万平方米研发中心，配套约0.9万平方米商务酒店，同时配套约0.2万平方米底层商业及0.3万平方米的配套服务用房。本项目为一个建筑单体，通过建筑体量造型的变化将建筑分为A楼，B楼，C楼和裙楼四个部分。建三层地下室，地上部分为高层研发中心以及商务酒店、商业裙楼，总用地面积约2.4万平方米，地上计容积率建筑面积约7.95万平方米，地下建筑面积约5.77万平方米，总建筑面积约13.72万平方米。表3-1分楼栋指标表序号项目名称数量单位1建设用地面积24102M2总建筑面积137262M22其中地上建筑面积79536M2地下建筑面积57726M2地上分楼栋面积分项A楼建筑面积53709.3M23B楼建筑面积11447.5M2其中C楼建筑面积9709.2M2裙楼建筑面积4670M2图3-1工程所在地图3-2工程总览图3.2该工程项目存在的混凝土施工质量问题3.2.1没有编制冬季施工方案正常来说应依据工程特征及冬期施工情况的反馈信息，设置年度冬期施工准则及实行方针，综合考虑单位的实际状况，编写冬期施工计划，编写普通工程冬期施工举措和关键工程的单位工程冬期施工计划，重点内容包括：冬期施工生产工作特征安排，重要的冬期施工方式，热源装置方案，保温用料、外加剂用料方案，冬期施工人员培训方案，施工监管工作，冬期施工项目及热源部署。但是在吾悦华府项目中，施工人员为了赶工期没有重视冬季施工方案编制工程。3.2.2外加剂材料的准备不足外加剂材料的筹备应依据方案加以购置，其余资源的筹备：保温、遮盖材料的筹备，依据工程任务特征及重点施工方式，明确保温、遮盖用料的使用数量，编写方案计划，组织进场保存和看管。3.2.3技术培训不到位到达冬季施工以前，施工监管人员、温度量测人员开展训练考查，施工监管人员的培训重点包含如下内容：学习并掌握相关冬季施工准则和规范；温度量测人员的训练内容：学习温度量测工作的用意的重要程度，提升责任意识，了解并学会各类温度量测设备的操作方式，了解各分项工程的温度量测规定，了解并记下各种温度量测信息并完成表格。但是该项目中没有设置“施工学堂”，对五大员的培训也不到位。3.2.4施工现场的准备工作不足施工场地的筹备工作必需在混凝土浇注之前完结，满足开始冬季施工的要求。现场的筹备需求：原材料加热装置满足条件，保温防护好；外加剂有储存，看管好，无破损；给水消防管路，模板的保温过程已完结；没有完结的流程开始冬季施工前需暂停在恰当的位置。但是就实际情况来说，该项目做的准备工作还差得远。3.3该项目的混凝土开裂情况3.3.1塑性裂缝塑性裂缝产生于构造体表，外形不规范且大小不同。大部分在混凝土浇注前期（通常是在浇注后大约4小时），混凝土自身和外部温度差别非常大，或是自身温度在较长时间内处于太高水平（40℃往上），而气候非常干燥的情形下产生。难以抵挡这种形变压力从而发生开裂。采用收缩率比较高的水泥，水泥使用量太大，或采用粉砂的数量太多。混凝土水灰比太大，模板太过干燥。3.3.2温度裂缝表面的温度裂缝趋向没有确定的规律，大面积构造的温度裂缝往往都是横纵交叉的。表面温度裂缝经常是出现在施工过程中，宽度受温度改变的作用比较显著，冬天比较宽，夏天比较窄。重要成因剖析：表面温度裂缝大部分是因为温度差别较高导致的。会致使混凝土表面温度快速改变从而发生较高的温降收缩。图3-3该项目温度裂缝3.3.3沉降裂缝沉降裂缝：非均匀沉降裂缝大多都属于贯通性裂缝，其趋向和沉降情况相关，一些在上面，一些在下面，通常和地表垂直或以30°～45°角的方位发展。比较大的非均匀沉降裂缝，常常是上下或左右都有一定程度的差别，裂缝宽度受到温度改变的作用较小，因为载荷大小不同而存在差别，并且和非均匀沉陷值呈比例关系。沉降裂缝出现因由：结构、部件下部的基础没有经过夯实和必需的加固操作，混凝土浇注以后，地基由于没有水而发生非均匀沉陷。沉降裂缝大多数都属于进深或贯通性裂缝，趋向和基础的沉降状况相关，有可能产生在构造的上端或下端，通常和地表垂直。常常是上下或左右都有一定程度的差别，裂缝宽度受到温度改变的作用较小，因为载荷大小不同而存在差别，并且和非均匀沉陷值呈比例关系。第4章大体积混凝土施工质量控制措施4.1大体积混凝土原材料准备和配合比设计4.1.1水泥的强度和体积安定性直接影响混凝土的质量要恰当选用水泥品类，依据经验知识，大规模的水泥厂制造的水泥质量相对稳固牢靠。4.1.2混凝土所用的骨料必须清洁在混合有包含钾、钠离子防冻剂的混凝土中，骨料里面不能掺有活性质料，防止出现碱—骨料反应。石子重点是恰当把握级配、针片状含量以及压碎水平。通过调查，当前，许多混凝土厂商的石子级配都没有非常好，所以，怎样保证石子具有不间断的级配，且在生产过程中确实可用，还需要展开进一步讨论和探究。砂最重要是细度模数和含泥比例，砂子过细或是泥的含量太多在混凝土加工过程中，对原料的质量把控，在进行频繁检验的基础下，还需要质量把控人员实时了解其含量的改变规律，并制定对应的策略。4.1.3拌合水普通饮用的自来水及清洁的天然水都能够用在混凝土搅拌过程中，但是废水、工业污水、ph值低的酸性水，都不允许应用到混凝土中。为了降低冻伤现场的产生，需把配合比中水的使用量减少到最低水平。4.2大体积混凝土的拌制4.2.1施工前的准备施工之前要对天气情况展开细致的汇总和整理，并紧密关注温度的改变，为混凝土开始冬季施工做好详细的气象准备。对实际的工程施工，编写有针对性的质量把控措施和施工计划，同时良好地完成技术交底任务，在工程施工进程中，让全体人员都能清楚技术举措、施工计划、施工实施要点、质量需求等，进而为混凝土的冬季施工做好技术支持准则。配备并落实好装置、人员、原料以及加热用料等，确保施工的安全进行，为资源的恰当应用奠定基础。4.2.2模板工程质量控制施工计划应依据主体工程的构造系统、载荷大小、协议工期以及模板的周转使用状况等，整体思考所选用的模板和支撑体系。确保工程构造和部件各组分形状大小和有关位置的准确性，对构造节点和异型位置处的模板恰当设计(是否应用专门的模板)具有关键影响。模板及支架体系结构简便、装拆容易，方便钢筋捆绑、装设、清扫和混凝土的浇注、护养。所以，选取时应当思考脱模剂的干燥时长有否达到施工工艺的需求。脱模剂的脱模成效与模板拆除的时间相关，当脱模剂和混凝土相接触的位置间产生的粘结力高出混凝土的内聚力时，常常会产生表面混凝土受到部分粘连的问题，所以详细的拆模时间应该经过试验加以明确。4.2.3大体积混凝土的拌制依据工程量的规模并综合施工企业本身装置情况选用对应的拌和装置和输运装置，预先设想拌和装置和输运装置有可能会产生的故障和事故，及时部署维修人员做好装置的检测和维修工作。不可以由于装置故障而暂停混凝土的浇注，保证施工进程中及时供应工程需要的混凝土，达到工程需求，确保施工进程。混凝土搅拌站需严格依据试验室给到的配合比通知单开展加工流程，不能自行更改配合比。搅拌前应该先使用水对拌和机洗冲10分钟，搅动时间是常温条件下的1.5倍。从拌合水中减除骨料和防冻剂溶液中包含的水分，严格把控水的使用量。确保混凝土的坍落度在可控界限内。4.2.4大体积混凝土拌和质量控制要点（1）混凝土拌和的最少时间数是参照拌和容量、方式以及其中最大的粒径这些因素来明确的。（2）混凝土在拌和这个过程中需要多次去检查骨料中含水成分，这个次数和时间点是固定的。（3）在现场的混凝土掺和材料用干掺法进行拌和比较合适，这个过程一定要拌和的均匀。（4）混凝土拌合物的不合理情况如下：a.配合的比例是错误的b.在混凝土掺材料的过程中，遗漏一种材料或者是其中有一种材料的加入时数量出错c.拌和的过程中搅拌的不均匀或者是夹带了生的材料d.出口的混凝土坍落程度超出标准值。4.3大体积混凝土的运输和浇筑4.3.1混凝土运输过程中注意事项混凝土的搅拌场地距离施工工地越近越好，这样可以让材料的热量在运输中不至于有很大的损失。另外用来运输混凝土的车厢要做好一定的保温办法。在整个运输过程中要特别注意避免发生分离、漏泥浆、泌水、回温等等情况，减少损失。通常情况下要参考天气、温度这些条件来确定混凝土的运输时间。在天气很冷的时候进行混凝土的运输需要采取遮盖、保温等方法来保证它的质量。混凝土的自由下落度最大不能超过1.5米。不然就要配备缓降设备，避免造成骨料分离的情况。在整个运输混凝土的过程中一旦发生特殊情况，需要即刻解决，必须在混凝土开始凝结之前把混凝土送到浇筑的仓位内。不然就需要按不合格进行处理。4.3.2混凝土的浇筑在进行混凝土浇筑工程之前，要先检查、记录完模型、钢筋、支架以及预埋件等。并要保证这些都在设计的合理范围之内，在做完这些之后还需要对模板和钢筋进行进一步的清洁处理，检查孔洞缝隙没问题再进行浇筑。（1）先将仓面清理好，通过浇筑面的验仓准许以后才可以对混凝土进行浇筑操作。（2）在浇筑过程开始之前，要在模版上铺相同的水泥砂浆，厚度一般是2到3厘米，砂浆的面积要和混凝土浇筑的强度相合，厚度不能过薄也不能过厚，这是为了让新老混凝土在施工的时候缝面能结合良好。（3）混凝土的浇筑通常是用平铺或者台阶这两种方法操作的，一定不能用滚烧法施工，还要注意控制厚度、方向、顺序等来操作。当浇筑层面整齐干净的时候，浇筑墙体要对称均衡的上升，它的厚度一般在30到50厘米的范围内。（4）混凝土的浇筑顺序是先平仓再振捣。两个步骤缺一不可，不能互相取代。振捣时间一般是以混凝土中粗骨料不会大幅度下降，泥浆开始泛出，并将混凝土里的气泡振出来。这个过程要注意时间，不可以太久也不能太短，避免振捣时间不够或者振捣过头的情况。5.在混凝土的浇筑过程中，如果表面泌水很多的话要立刻处理掉，最好能想办法解决这个泌水问题。不可以在模板上开孔洞来减少水份，这样才能保障灰浆不流失。6.在浇筑混凝土期间，特别是浇筑顶板的时候，要设立随着位子变动而变动的观测点，还需要配备专人定时检查模板是否有移动，如果有移动就需要对模板进行加固。4.3.3混凝土的养护为了让混凝土在成型后不会因为天气的变化发生不合理的收缩以及产生裂缝等等，所以要让混凝土里面的水泥和水充分融合，让混凝土的硬化时间大大缩短。混凝土在浇筑好以后，洒水养护这个步骤要及时跟上，浇筑好的混凝土表面湿润度不够会有裂缝产生。保温的材料不能直接盖在刚刚浇筑好的混凝土表层上面，在此之前一定要先盖上麻袋等保温材料。混凝土的表层养护以下几点一定要做到：（1）在六至十八个小时里我们需要对已经浇筑好的塑性混泥土进行洒水来达到保养它的目的，以及低塑性的混凝土在浇筑好之后,必须马上开始进行养护工作。（2）混凝土的养护要连续不能断开，在这段时间里凝土的表层的湿润度一定要够。（3）混凝土的养护时间要超过28天。第5章结论近年来，随着我国建筑业的快速发展，建筑工程质量控制水平不断提高，引进了许多先进的建筑工程管理技术。但是，在新时期，我国建筑业质量工程技术的发展与实际管理工作大相径庭，因此相应的建筑质量管理技术已不能继续满足土木工程的需要和质量控制。基础设施建设的需求越来越大，大体积混凝土工程也日益增多。本文具体分析了大体积混凝土开裂的原因，水泥水化热、内外约束、外界气温变化以及混凝土的收缩变形是产生裂缝的主要原因。近些年来，大体积混凝土在工程中应用越来越多。由于自身能力和客观条件的限制，本文的研究不够全面。在未来的研究中，有以下几个方面需要进一步研究和讨论:（1）大体积混凝土的特性受混凝土原材料的不同影响较大。因