试论大体积混凝土承台施工的质量控制和管理

任剑

摘 要：大体积混凝土承台施工是一项复杂性较强的工作，施工质量受诸多因素的影响，并且施工过程中会出现各种影响施工质量的问题，使得施工过程中存在较多质量安全隐患。基于此，从大体积混凝土承台施工质量控制入手，分析施工的特点以及施工中产生的问题，探究大体积混凝土承台施工质量控制和管理措施。

关键词：大体积；混凝土；承台施工；质量控制

中图分类号：TU7                                   文獻标识码：A                                  文章编号：2096-6903（2024）02-0061-03

0引言

大体积混凝土承台施工作业本身存在一定的复杂性和特异性，这些特征导致施工中很容易出现质量问题和安全问题，从而对建筑企业可持续发展造成影响。为了避免这些问题的发生，施工企业应该制定相关安全管理细则，并且严格落实，优化混凝土施工的各个阶段，促使施工质量得到提高。

1 控制大体积混凝土承台施工质量的意义

混凝土的结构较为复杂，是由水泥、砂、石、混合材料等多种材料组成的，属于一种非均质脆性材料。一般情况下，在经过硬化成型后会存在微小的孔隙和微小的裂缝，但是这些孔隙和裂缝并不会对工程整体的安全性和质量造成影响，也不会影响建筑的防渗水和承重能力。

但倘若混凝土结构受到外界的影响，如温差或承重不均匀等，将会导致原有的裂缝不断扩张、延伸，导致产生更大的裂缝，对整体工程质量造成不利影响，不但会影响混凝土的质量和性能，还会影响混凝土浇筑的效率。对于大体积的混凝土工程，裂缝会影响工程整体的可靠性和安全性[1]。

因此，施工企业和相关管理人员应该加强施工现场的管理，对大体积混凝土承台施工的每一个环节都强化管理，确保任何施工环节都不存在质量安全隐患。为了提高大体积混凝土施工的质量，可以从原材料管理、现场管理、施工工艺管理等多方面入手，对影响混凝土施工质量的因素进行分析，加强各方面的强化，促使施工能够顺利、安全的进行。

2 大体积混凝土承台施工的特点

2.1 混凝土需求量大

大型建筑项目基本都是现浇的大体积混凝土，由于施工环境的复杂性极强，在混凝土搅拌以及运输过程中极易受到多种不确定因素的影响，导致混凝土的质量下降，对后期工程的整体质量也会造成不良影响。大体积混凝土浇筑项目对混凝土的需求量较大，在施工中需要使用大量原材料，因此原材料的质量控制本身也是一个较大的难点[2]。

2.2 对养护工作要求高

大体积混凝土构造很厚实，在硬化过程中因水化热较大，在结构中聚集难以散发出去，极易出现裂缝，对工程产生影响。为了减小裂缝出现的概率，在浇筑完成后，需要使大体积混凝土结构在适宜的温度和湿度条件下养护足够长的时间。

养护工作十分重要，如遇到炎热、冬期、大风或大雪等极端天气，必须采取有效措施保证大体积混凝土养护的质量，否则将会引发整体质量问题，对整个建筑项目造成负面影响[3]。

3 大体积混凝土承台施工中的问题

3.1 施工材料质量影响

任何工程的施工都离不开施工材料，特别是对于大体积混凝土承台施工来讲，对混凝土原材料（包括水、砂、石、水泥、外加剂）的需求量较大，原材料质量的优劣会对结构是否出现裂缝以及裂缝的严重程度有直接影响。原材料的质量对大体积混凝土承台工程的安全性、稳定性、使用寿命起着决定性的作用，是整个工程的质量保障。

3.2 混凝土收缩变形

大体积混凝土收缩变形的类型有很多种，主要有干缩变形、冷缩变形、塑性收缩变形等。硬化收缩变形是混凝土在凝结硬化时，因水化反应剧烈，随着强度的增长会流失很大一部分的水分，从而产生裂缝。

大体积混凝土面积越大，收缩量便越大。当混凝土收缩产生的拉应力大于自身抗拉强度时，便产生了裂缝。这种硬化干缩裂缝在混凝土表面是不规则的，通常在混凝土达到目标强度后终止[4]。

3.3 环境因素影响大

不良的施工环境会对混凝土水化热造成负面影响，主要体现在温度方面。浇筑混凝土时，若外界的环境温度较高，使混凝土表面升温，将导致混凝土表面的水分蒸发过快、失水过多，混凝土表面水化反应不完全。如果外界的温度较低，混凝土表面的温度会在短时间内下降，但是混凝土内部的温度散热较慢，从而由于内外温差较大形成裂缝。

在混凝土浇筑过程中，混凝土浇筑的质量受到外界环境温度和混凝土内部温度的影响，因此，为了避免这种情况的出现，控制混凝土内部温度和外界环境的温度差是重中之重。

3.4 水热化影响

相关统计数据显示，混凝土出现非结构性裂缝的概率高达82%，但是出现结构性裂缝的概率仅有18%。内外温差造成裂缝的现象最为严重，这种裂缝在各类的大体积混凝土工程中，会严重影响整体结构稳定性。水泥凝固过程中会释放水化热，但大体积混凝土结构断面较厚，表面系数相对较小，水化热释放的热量聚集在结构内部不易散发出去，从而产生裂缝。水泥水化能够产生大量的热量，这些热量会导致混凝土的内部温度升高至55～90℃。在较高温的环境下，混凝土表面必然会出现裂缝[5]。

4 大体积混凝土承台施工质量控制和管理措施

4.1 保证混凝土原材料质量

原材料的质量是保证工程项目整体质量的首要环节，原材料的质量都难以满足实际建设需求，则会导致工程项目的整体质量大打折扣。因此，需对水泥、砂石等原材料的质量严格控制，并且对原材料的配比也要严格要求。由于水泥的水化会产生大量热量，极易导致混凝土出现裂缝，所以应该选择水化程度较低的材料。

掺合料的质量也是影响混凝土施工质量的重要因素。目前市场上能够采购的矿物活性掺合料主要是由二氧化硅和三氧化铝成分组成。使用掺合料的目的是提高混凝土的强度，促使混凝土质量更佳，有效缓解混凝土水化热反应，并提高大体积混凝土的使用寿命，减少对水泥的使用量[6]。合适的外加剂能够优化水泥的性能，减小混凝土出现收缩情况的概率，增强混凝土的抗腐蚀能力。

在大体积混凝土承台施工中，粗细骨料的含泥量指标很重要，倘若骨料中含泥量较高，则会增加混凝土的收缩变形，并且会降低抗拉强度。所以，骨料应该现场取样进行实地测验，将骨料的含泥量控制在合理范围内[7]。

4.2 控制温度

大体积混凝土承台的截面积和体积均较大，在浇筑初期，因水化热的大量产生，使混凝土内部的升温较快，但内部散热条件较差，体积产生膨胀，从而产生压应力。混凝土浇筑一定时间后，水化热基本已释放，冷却收缩过程中产生拉应力，从而导致混凝土表面出现裂缝。如果不限制裂缝发展，有可能演变成为贯穿性的裂缝，从而对混凝土结构产生极大的危害性。

因此，在对混凝土外部和环境中的温度进行测量后，需计算出内外温度差。在实际施工之前安装好冷水管、保证水管密封性，同时预留测温管、埋置好测温元件。在第一批混凝土入模之前，用温度测量计对入模温度进行测量，并且在混凝土凝固期间每天定时对测温管进行温度测量，将其作为温度控制的数据来源。

研究发现，混凝土温度最高值通常出现在第3～5 d，这个阶段也是最容易产生裂缝的时期，因此应将这个阶段的温度值作为控制混凝土内部温度的数值[8]。对混凝土外部进行保温也是一种控制温度差的方式，在采取体内散热的同时注重对外部环境的保温，延迟拆模的时间，避免混凝土结构长期遭受风吹，导致表面的水分过快流失。搅拌混凝土时，将輸送管道进行洒水冷却，在浇筑的上空设置防水布进行遮盖，避免太阳直射，也是一种混凝土降温的有效措施。

4.3 做好浇筑管理

在施工过程中，除了设置冷却水管之外，还要加强对冷却水管的养护，保证冷却水管的稳定性和可靠性。并做好标记工作，尤其是在模板上对冷却管平面位置和高度做好标记，结合标记确定冷却管的位置。还要避免盲目操作振捣器，防止对冷却管造成破坏。

混凝土振捣时可采用插入式振捣器，确保每一部分混凝土都能完全振实。要严格控制振捣时间，振捣时间过长会或者过短都会影响混凝土整体的稳定性，振捣的标准以混凝土表面不再呈现浮浆并且不再沉落为准。

振捣器的使用应该遵守使用说明，规范应用。例如插入式的振捣器，在使用过程中移动间距不能大于3 m，并且振捣器和模板应该保持适当的距离，避免接触到钢筋和模板等。在使用过程中，遵循快插慢拔的原则，上下混凝土搭接应不少于5 cm。平板式振捣器的振捣应覆盖振捣平面边角，严格控制振捣时间，不能振捣时间过长，否则会出现离析的情况，也不能振捣时间过短，否则会出现振捣质量较低的情况，都会对混凝土整体质量造成不良影响。

大体积混凝土承台施工通常是采用分层浇筑、分层振捣的原则，严格按照振捣的顺序进行，并且要掌握好振捣的时机，通常情况下是在粗骨料没有完全下沉时进行振捣。这个阶段振捣有助于排出气泡，促使混凝土的质量得到有效保障[9]。

4.4 严格落实养护措施

大体积混凝土主要的养护措施就是“内降外保”，也就是内部实行降温措施，外部实行保温措施，将内外两方面同时进行调整，促使温度差减小，降低裂缝出现的概率。

不同的部位有不同的养护措施，应该采取针对性的养护方式，例如对承台顶面可以采用保水养护的方式，将土布用水充分浸泡湿透，再将土布覆盖在承台上。这种方式能够避免由于外界环境影响导致混凝土表面干裂。需要注意的是，不能采用大水浇灌的方式，这种方式会对混凝土表面造成损害，并且难以起到养护的作用[10]。

混凝土的外部降温可以采用冷却水管通水的方式，通水按照逐层进行，通水的时间应该合理控制不宜过长，一般情况下5～6 d即可。水流速度也不能过快，水的温度控制在20℃左右。混凝土内部温度在逐渐升高，出水口的温度也会逐渐升高，通水流量也会逐渐加大。采用这种降温方式不仅简便，而且经济性较强，实用价值极强。

4.5 提高施工人员素质

大体积混凝土承台施工中有部分施工人员专业技术能力有限，导致实际施工中存在不稳定因素，极易出现质量问题和安全问题。因此，应该对施工人员强化管理，可以从专业技术管理和安全教育管理两个方面入手[11]。

通过定期组织专业技术学习、专业技能培训等方式提高施工人员技术水平，向其讲述施工中的重难点，并且进行引导示范，促使其能够掌握更高水平的操作要求。安全是促进工程质量提高，促进企业经济效益的根本，所以安全教育对施工企业而言必不可少，管理人员应该定期对施工人员进行安全教育，普及安全常识和应急知识，促使其能够在日常中发现安全隐患，并且鼓励积极上报。

为了激发施工人员的积极性，促使安全措施更好地执行，可以实行上报奖励模式，对积极发现安全隐患的员工实行一定的奖励，充分激发大家的积极性，树牢安全施工意识，全面保障大体积混凝土承台施工的顺利进行。

5 结束语

现阶段大体积混凝土承台施工中存在的问题，需要施工企业深入分析问题存在的原因，从影响质量的根本原因入手，加强结构设计和材料配比、合理控制混凝土内外部温度差、优化质量以及人员管理方式，利用切实可行的管理措施加强质量控制，严格整治施工现场的安全问题，促进安全施工、文明施工，为建筑行业的蓬勃发展助力。

参考文献

[1] 周遵平.大体积混凝土承台施工的质量控制和施工管理[J].交通世界，2019（21）：136-137.

[2] 董丽娟.探讨大体积混凝土在桥梁工程承台施工中应用的质量控制措施[J].建筑安全，2019，34（3）：64-66.

[3] 杨家才.大体积混凝土承台施工技术探讨及其质量控制[J].科技创新与应用，2018（25）：155-156.

[4] 李清.大体积混凝土施工技术与质量控制：以乌江特大桥主墩承台施工为例[J].交通建设与管理，2014（6）：16-17+20.

[5] 何繁荣.探究大体积混凝土承台施工的质量控制和施工管理[J].建筑工程技术与设计，2020（27）：349-350.

[6] 张立欣，李政.大体积混凝土承台施工技术与质量控制[J].云南水力发电，2012，28（3）：144-146.

[7] 刘强.大体积混凝土承台施工工艺及质量控制措施[J].国防交通工程与技术，2012，10（S1）：153-155.

[8] 马自恒.桥梁大体积混凝土承台施工温度及温度应变观测探析[J].建材与装饰，2018（48）：256-257.

[9] 解卫江.大体积混凝土承台施工外观质量及裂缝控制[J].山西建筑，2013，39（13）：190-192.

[10] 刘欢.大体积混凝土质量控制的有效措施研究[J].大陆桥视野，2023（7）：134-135.

[11] 陈歆，涂圣武，沈正伟.宜长高速公路桥梁清水混凝土质量控制技术纵览[J].江苏建筑，2022（S1）：92-97.