張政兵

（中鐵六局集團(tuán)太原鐵路建設(shè)有限公司，山西 太原 030012）

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，基礎(chǔ)建設(shè)工程項(xiàng)目逐漸增多，特別是在公路工程建設(shè)中，橋涵施工任務(wù)非常艱巨，大體積混凝土的使用也越來(lái)越廣泛。

1 大體積混凝土冬季施工質(zhì)量控制的重要意義

混凝土是由膠凝材料（如水泥）、水和骨料等按照適當(dāng)?shù)谋壤渲?，?jīng)混合攪拌，固化成型的一種人工石材。在混凝土中，砂、石起骨架作用，稱為骨料；水泥與水形成水泥漿，水泥漿包裹在骨料表面并填充其空隙。在混凝土硬化前，水泥漿起潤(rùn)滑作用，賦予拌和物一定的和易性，以便于施工，水泥漿硬化后，則將骨料膠結(jié)為一個(gè)堅(jiān)實(shí)的整體。

大體積混凝土是結(jié)構(gòu)方面最小幾何尺寸在1 m以上，同時(shí)水化熱引起混凝土內(nèi)部的最高溫度與外界氣溫之差預(yù)計(jì)超過(guò)25℃的混凝土。

影響大體積混凝土冬季施工質(zhì)量的因素主要有：選用了不合格的原材料及外加劑、混凝土的配置與攪拌不符合要求、混凝土的運(yùn)輸與澆筑方法不正確、混凝土的保溫措施不得當(dāng)?shù)?。其特點(diǎn)：一是多樣性，主要包括原材料、施工工藝、溫度的控制和養(yǎng)護(hù)等因素；二是隱蔽性，一旦發(fā)生質(zhì)量問(wèn)題，短時(shí)間內(nèi)不易被發(fā)現(xiàn)，但隨著使用年限的增加，施工質(zhì)量問(wèn)題就會(huì)逐漸凸顯，如橋涵積水下沉、開(kāi)裂變形等；三是嚴(yán)重性，施工質(zhì)量問(wèn)題不但增加施工和維修成本，而且會(huì)影響施工單位的信譽(yù)度和招投標(biāo)資格，如果發(fā)生嚴(yán)重的質(zhì)量事故，還會(huì)追究施工企業(yè)和相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)的責(zé)任。大體積混凝土冬季施工中如果施工質(zhì)量控制不好，不但影響橋涵的外觀質(zhì)量，增加施工的維修成本，而且影響橋涵的耐久性，縮短橋涵的使用壽命，早期質(zhì)量問(wèn)題如不及時(shí)發(fā)現(xiàn)和整治，任其發(fā)展，將會(huì)改變橋涵的受力條件，降低橋涵結(jié)構(gòu)的承載能力，影響橋涵的質(zhì)量安全，如果發(fā)生質(zhì)量施工會(huì)給國(guó)家和人民財(cái)產(chǎn)帶來(lái)不可彌補(bǔ)的損失。

因此，施工單位必須對(duì)大體積混凝土冬季施工質(zhì)量控制引起足夠的重視，認(rèn)真分析影響大體積混凝土冬季施工質(zhì)量的因素，并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際施工情況，采取有效的防控措施，才能保證橋涵的施工質(zhì)量，建設(shè)創(chuàng)優(yōu)質(zhì)工程，樹(shù)立施工企業(yè)的良好形象，對(duì)提高施工企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，適應(yīng)公路的發(fā)展要求，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)定發(fā)展都具有非常重要的意義。

2 大體積混凝土冬季施工中影響施工質(zhì)量的因素

文章以中鐵六局集團(tuán)有限公司長(zhǎng)安高速公路長(zhǎng)治至平順段LJ17合同段工程為例，預(yù)應(yīng)力砼連續(xù)箱梁（辛莊中橋）1座6×25 m，預(yù)應(yīng)力砼連續(xù)箱梁（微子跨公鐵立交橋）755.08 m，樁基96根，承臺(tái)28個(gè)，蓋梁44片，梁板218片，大量承臺(tái)、梁板屬于大體積混凝土，而且進(jìn)入冬季施工，工期緊、任務(wù)重、施工難度大。如何有效地控制大體積混凝土冬季施工質(zhì)量成為該工程的重要內(nèi)容，根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)的要求，結(jié)合大體積混凝土冬季施工的經(jīng)驗(yàn)，對(duì)影響大體積混凝土冬季施工質(zhì)量的因素從以下4個(gè)方面進(jìn)行分析。

2.1 原材料及外加劑的質(zhì)量不合格

大體積混凝土中的原材料主要是指水泥、砂、水、碎石。水泥是混凝土中的膠凝材料，是最主要的原材料，如果水泥不合格，就無(wú)法保證混凝土的質(zhì)量。造成水泥不合格的主要因素有：在施工前期，項(xiàng)目經(jīng)理質(zhì)量意識(shí)不強(qiáng)，采購(gòu)時(shí)沒(méi)有組織進(jìn)行公開(kāi)招投標(biāo)，或私自選用小廠水泥；材料管理人員在驗(yàn)收材料時(shí)，沒(méi)有嚴(yán)格按照驗(yàn)收材料制度進(jìn)行卡控，責(zé)任心不強(qiáng)，致使不合格水泥進(jìn)場(chǎng)；水泥進(jìn)場(chǎng)后，保管人員管理不善也會(huì)影響水泥質(zhì)量，沒(méi)有采取“下鋪上蓋”的保管措施致使水泥受潮變質(zhì)。同時(shí)在原材料砂、碎石送檢時(shí)，某些試驗(yàn)檢驗(yàn)人員為一時(shí)的私利，對(duì)原材料試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行篡改，將本來(lái)不合格的數(shù)據(jù)改為“合格”，這無(wú)疑給工程質(zhì)量留下了隱患。

外加劑一般主要指早強(qiáng)劑、防凍劑、引氣劑等，主要改善混凝土或砂漿拌和物的強(qiáng)度及其他物理力學(xué)性能。外加劑不合格會(huì)引起構(gòu)筑物表面開(kāi)裂，影響構(gòu)筑物的整體美觀，影響構(gòu)筑物的質(zhì)量。外加劑不合格的主要原因有，在選購(gòu)?fù)饧觿r(shí)選用了無(wú)生產(chǎn)資質(zhì)廠家的外加劑；包裝的包裝袋、塑料桶、金屬桶存在破損現(xiàn)象；貯存外加劑時(shí)沒(méi)有用專門(mén)的倉(cāng)庫(kù)及固定的場(chǎng)所妥善保管，導(dǎo)致外加劑受潮變質(zhì)；在外加劑送檢時(shí)由于檢驗(yàn)數(shù)據(jù)的誤差，致使外加劑某些參數(shù)受到影響，使某些不合格的外加劑“合格化”。

2.2 混凝土的配置與攪拌不符合工藝要求

混凝土的配置主要指水灰比的配置及砂率的控制，混凝土的配置控制不好水灰比和砂率，就會(huì)影響到混凝土的整個(gè)配置，給工程實(shí)體質(zhì)量帶來(lái)很大的影響。造成水灰比配置存在問(wèn)題的原因是由于實(shí)驗(yàn)室操作人員在試配過(guò)程中疏忽、大意等原因造成試配水灰比偏大；攪拌站拌料操作人員未能按照試驗(yàn)室配合比進(jìn)行拌制。合理的砂率能保證流態(tài)混凝土具有好的工作性和強(qiáng)度，因?yàn)樯奥市r(shí)容易產(chǎn)生泌水和離析，砂率較大時(shí)，則加快坍落度損失。砂率存在問(wèn)題的主要原因是前期試驗(yàn)室在確定混凝土配合比時(shí)，由于試配人員的自身文化素質(zhì)的限制，導(dǎo)致砂率配比數(shù)據(jù)有偏差。

混凝土攪拌不符合要求的主要原因是：混凝土攪拌方式不正確，沒(méi)有采用機(jī)械攪拌，導(dǎo)致混凝土攪拌不均勻；混凝土攪拌時(shí)間不夠，混凝土未能充分?jǐn)嚢瑁换炷翑嚢栌玫母鞣N原材料沒(méi)有經(jīng)過(guò)電子計(jì)量的配料裝置稱量，沒(méi)有將計(jì)量誤差控制在規(guī)定范圍之內(nèi)；還有攪拌站設(shè)備陳舊，沒(méi)有及時(shí)更新設(shè)備和控制數(shù)據(jù)，致使設(shè)備數(shù)據(jù)不夠精確，從而影響混凝土的攪拌參量。

2.3 混凝土的運(yùn)輸與澆筑方法不正確

混凝土的運(yùn)輸應(yīng)采用攪拌罐車(chē)來(lái)運(yùn)輸，混凝土的運(yùn)輸存在的主要問(wèn)題體現(xiàn)在施工組織編制不合理，混凝土攪拌站設(shè)置過(guò)遠(yuǎn)，導(dǎo)致運(yùn)輸距離長(zhǎng)，運(yùn)輸中的全部時(shí)間超過(guò)混凝土的初凝時(shí)間；混凝土在運(yùn)輸中沒(méi)有保持勻質(zhì)性，產(chǎn)生了分層離析現(xiàn)象，運(yùn)至澆筑地點(diǎn)的混凝土坍落度達(dá)不到規(guī)范要求；施工便道不通暢，影響混凝土運(yùn)輸時(shí)間等。

混凝土澆筑是橋涵工程施工中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，混凝土澆筑的好壞直接影響著工程質(zhì)量。造成混凝土澆筑方法不正確的主要原因有：在混凝土澆筑前沒(méi)有選取設(shè)計(jì)規(guī)定的坍落度數(shù)值；在混凝土澆筑入模時(shí)，對(duì)深而窄的部位進(jìn)行澆筑時(shí)，事先沒(méi)有進(jìn)行砂漿平整；澆筑振搗不到位，使混凝土表面出現(xiàn)蜂窩、麻面及“狗洞”現(xiàn)象；混凝土沒(méi)有分層澆筑，澆筑厚度過(guò)大、不到位；還有技術(shù)負(fù)責(zé)人技術(shù)交底不到位，沒(méi)有交到操作人員手中，致使某些操作人員盲目施工，影響混凝土澆筑質(zhì)量。

2.4 混凝土的保溫措施不得當(dāng)

混凝土的強(qiáng)度只有在正溫養(yǎng)護(hù)條件下，才能持續(xù)不斷地增長(zhǎng)，冬季混凝土的保溫措施不當(dāng)就會(huì)嚴(yán)重影響混凝土的質(zhì)量，影響混凝土保溫措施的因素有：施工養(yǎng)護(hù)人員對(duì)混凝土保溫認(rèn)識(shí)不到位，對(duì)大體積混凝土冬季施工保溫的重要性理解不透徹，致使混凝土保溫措施不得當(dāng)；混凝土在罐車(chē)運(yùn)輸途中未能對(duì)罐車(chē)很好地進(jìn)行保溫，致使混凝土的溫度散失嚴(yán)重；混凝土澆筑完畢后，施工人員沒(méi)有及時(shí)用塑料薄膜和草袋覆蓋；施工工地搭設(shè)的保溫棚內(nèi)溫度達(dá)不到施工要求；混凝土構(gòu)筑物拆模后未能及時(shí)用棉被、草袋等覆蓋物覆蓋保溫。

3 大體積混凝土冬季施工質(zhì)量控制的措施

通過(guò)以上分析，施工單位了解了影響大體積混凝土冬季施工質(zhì)量的因素，同時(shí)，必須采取有效的質(zhì)量控制措施，才能保證大體積混凝土冬季施工的質(zhì)量控制，延長(zhǎng)橋涵使用壽命。

3.1 原材料及外加劑的質(zhì)量控制措施

原材料在選用時(shí)，首先，項(xiàng)目經(jīng)理組織相應(yīng)人員進(jìn)行招投標(biāo)，杜絕原材料在源頭上不合格的現(xiàn)象；其次，在材料驗(yàn)收階段，收料人員要嚴(yán)把收料關(guān)口，嚴(yán)禁不合格的原材料進(jìn)場(chǎng)；再次，原材料進(jìn)場(chǎng)后必須做好保管工作，防止受潮變質(zhì)。由于是冬季施工，所以在選用原材料水泥時(shí)宜選用抗凍性比較高的水泥，目前，市場(chǎng)上各種水泥抗凍性高低次序?yàn)椋汗杷猁}水泥＞普通硅酸鹽水泥＞礦渣硅酸鹽水泥＞火山灰或粉煤灰硅酸鹽水泥。因此，應(yīng)首選用硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥，而且水泥標(biāo)號(hào)不宜小于32.5號(hào)，混凝土的水泥最小用量不應(yīng)小于300 kg/m3，水灰比不應(yīng)大于0.6?；炷了霉橇仙?、碎石必須清潔，不得含有冰雪等冰結(jié)物及易凍裂的礦物質(zhì)，同時(shí)在原材料檢驗(yàn)時(shí)，檢驗(yàn)人員本著客觀、公正的職業(yè)道德去檢驗(yàn)，嚴(yán)禁任意改動(dòng)試驗(yàn)數(shù)據(jù)。

在外加劑的選購(gòu)上，要選擇有生產(chǎn)資質(zhì)的廠家，外加劑必須有出廠合格證；在外加劑運(yùn)輸及保管過(guò)程中，要注意包裝是否存在破損現(xiàn)象，保管時(shí)，必須有專門(mén)的保管場(chǎng)所或倉(cāng)庫(kù)，防止受潮變質(zhì)。在摻加外加劑時(shí)，注意摻和材料對(duì)混凝土抗凍、抗?jié)B等性能的影響，在摻入提高抗凍性效果顯著的外加劑，如減水劑、早強(qiáng)劑、速凝劑、防凍劑等時(shí)，其摻量見(jiàn)表1（以占水泥重量百分比計(jì)）。

表1 混凝土外加劑的摻量

表2 混凝土最短攪拌時(shí)間表

3.2 混凝土的配置與攪拌質(zhì)量控制措施

進(jìn)行混凝土配置時(shí)，一定要控制好水灰比、砂率。試驗(yàn)室操作配置人員要認(rèn)真、負(fù)責(zé)地進(jìn)行水灰比及砂率的配置工作，在水灰比的配制過(guò)程中，根據(jù)現(xiàn)有的研究表明，可以適當(dāng)提高水泥標(biāo)號(hào)，但不應(yīng)低于32.5號(hào)，其水灰比也不會(huì)超過(guò)0.6，而且由骨料帶入的水分及外加劑溶液中的水分均應(yīng)從拌和水中扣除掉。

混凝土攪拌要采用機(jī)械攪拌，采用機(jī)械攪拌才能保證混凝土攪拌得均勻透徹，從而增強(qiáng)混凝土強(qiáng)度和提高抗凍性；混凝土攪拌必須確保攪拌時(shí)間，只有時(shí)間保證了，混凝土才能攪拌的均勻透徹，所以必須遵循混凝土最短攪拌時(shí)間（見(jiàn)表2）；混凝土攪拌用的各種原材料必須經(jīng)過(guò)電子自動(dòng)計(jì)量的配料裝置稱量，只有通過(guò)計(jì)量稱量，才能保證砂、石料的摻量；計(jì)量是關(guān)鍵環(huán)節(jié)，操作人員及質(zhì)檢人員加強(qiáng)監(jiān)視，分析打印報(bào)表，發(fā)現(xiàn)誤差超出或雖在允許范圍之內(nèi)，但連續(xù)或穩(wěn)定正（負(fù)）偏差，均要查找原因及時(shí)排除。生產(chǎn)系統(tǒng)中的計(jì)量控制數(shù)據(jù)，要定期檢定，經(jīng)大修、中修或停產(chǎn)一段時(shí)間后要進(jìn)行標(biāo)定。

3.3 混凝土的運(yùn)輸與澆筑中的質(zhì)量控制措施

在編制混凝土運(yùn)輸施工方案時(shí)，一定要考慮混凝土的運(yùn)輸距離，縮短運(yùn)輸距離不僅可以節(jié)約混凝土運(yùn)輸成本，而且對(duì)混凝土在運(yùn)輸過(guò)程中的保溫措施是非常有效的，所以要正確選擇攪拌機(jī)擺放位置，選擇最佳路線，縮短運(yùn)輸時(shí)間；混凝土在運(yùn)輸途中，罐車(chē)應(yīng)保持勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)要進(jìn)行合理調(diào)度，避免混凝土罐車(chē)在現(xiàn)場(chǎng)長(zhǎng)時(shí)間等待致使混凝土出現(xiàn)分層離析現(xiàn)象；混凝土運(yùn)輸便道要通暢，如果條件允許盡量硬化路面，做好便道路拱，防止積水現(xiàn)象的發(fā)生，同時(shí)在道路兩旁做好排水溝，保證雨后道路通暢。

混凝土在澆筑前，要選取設(shè)計(jì)規(guī)定的坍落度，施工中嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)的坍落度數(shù)據(jù)卡控，控制好坍落度就能保證混凝土的和易性和流動(dòng)性；混凝土在澆筑入模時(shí)，對(duì)于深而窄的構(gòu)件或部位（如小斷面的翼墻）可在底部澆筑一層50～100 mm的水泥砂漿（配合比與混凝土的砂漿相同），然后再澆筑混凝土；同時(shí)注意搗固，用振搗棒振搗時(shí)采用“快插慢拔”的方式進(jìn)行振搗，為保證深處的混凝土得到搗實(shí)，每次澆筑的混凝土不能太厚，混凝土太厚就會(huì)影響到振搗，澆筑厚度保證在25～35 cm范圍之內(nèi)；混凝土分層連續(xù)灌注，中途不得間斷，在澆筑時(shí)避免過(guò)振與漏振，不允許產(chǎn)生分層離析泌水現(xiàn)象；技術(shù)人員在編制技術(shù)交底時(shí)一定要通俗易懂，讓每個(gè)拿到技術(shù)交底的人均能理解技術(shù)交底的內(nèi)容，這樣，現(xiàn)場(chǎng)操作人員就不會(huì)出現(xiàn)理解上的偏差了。

3.4 混凝土施工中的保溫質(zhì)量控制措施

人力資源部要加強(qiáng)對(duì)施工人員的教育，提高施工人員的責(zé)任意識(shí)，并對(duì)施工人員專業(yè)培訓(xùn)和考試，合格后方可持證上崗。混凝土在運(yùn)輸過(guò)程中，一定要做好保溫措施，采用棉被等包裹罐車(chē)，減少混凝土因在運(yùn)輸途中的溫度損失；在施工工地搭設(shè)的保溫棚必須配專人看管，并在保溫棚內(nèi)掛上溫度計(jì)，隨時(shí)檢查保溫棚內(nèi)的溫度變化，以便及時(shí)調(diào)整空調(diào)、電爐、煤球爐的溫度；混凝土澆筑完畢及時(shí)進(jìn)行塑料薄膜、草簾等物加蓋保溫、鋼模表面可先掛草簾、麻袋等保溫材料并扎牢，然后再澆筑混凝土；保溫材料不宜直接覆蓋在剛澆筑完畢的混凝土層上，可先覆蓋塑料薄膜，上部再覆草袋、麻袋等保溫材料；保溫材料的鋪設(shè)厚度為：一般情況下0℃以上鋪一層，0℃以下鋪兩層或3層；大體積混凝土澆筑及二次抹面壓實(shí)后應(yīng)立即覆蓋保溫，其保溫層厚度、材質(zhì)應(yīng)根據(jù)計(jì)算確定。

4 總結(jié)

通過(guò)對(duì)影響大體積混凝土的質(zhì)量因素分析，施工單位及時(shí)采取了有效的控制措施，嚴(yán)格按照施工工藝和施工方案組織施工，保證了施工質(zhì)量，取得了較好的施工效果，經(jīng)專家驗(yàn)收評(píng)估，工程質(zhì)量達(dá)到了預(yù)期的目標(biāo)。

[1]中國(guó)冶金建筑協(xié)會(huì).《大體積混凝土施工規(guī)范》.中國(guó)計(jì)劃出版社，2009.

[2]項(xiàng)翥行.我國(guó)混凝土冬季施工技術(shù)的發(fā)展與成就[J].建筑技術(shù)，1994，2（1）：46～48.

[3]楊英記.冬季混凝土施工技術(shù)[J].科學(xué)之友，2007，（10）.

[4]管華龍，冬季施工預(yù)防措施[J].山西建筑，2008（8）.

[5]孟勝國(guó)等，混凝土冬季施工技術(shù)及溫度控制[J].建筑技術(shù)開(kāi)發(fā)，2006，33（6）:75-76.