土木工程中的混凝土施工技術(shù)研究

馮 偉

(太原供水集團有限公司,山西 太原 030009)

隨著土木工程基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)模的迅速擴大，對新建筑物的持續(xù)需求、用戶最終的個性化愿望、建筑行業(yè)相對于其他行業(yè)的低生產(chǎn)率、材料使用的低效率、設(shè)計和施工的自動化水平低、熟練施工人員的缺乏以及自然資源的日益稀缺，這些都是目前建筑行業(yè)必須面對的挑戰(zhàn)?，F(xiàn)階段，由于混凝土本身具有其他建筑材料不可替代的優(yōu)點，混凝土是許多土木工程建設(shè)中應(yīng)用最廣泛的建筑材料，在工程項目建設(shè)中，為了提高施工技術(shù)質(zhì)量，優(yōu)化結(jié)構(gòu)性能，延長使用壽命，混凝土施工技術(shù)工程項目建設(shè)產(chǎn)生了重要的作用[1-3]。

本文以土木工程項目中混凝土施工技術(shù)為研究對象，從混凝土原材料、配合比、制備養(yǎng)護等方面系統(tǒng)地分析了每個環(huán)節(jié)的重點工作以及改善質(zhì)量的方法，從構(gòu)筑物的基礎(chǔ)、梁、板和墻等方面更加詳細(xì)地分析了土木工程施工中控制混凝土施工技術(shù)質(zhì)量的方法，在土木工程領(lǐng)域中如何高效率、高質(zhì)量的提高混凝土施工技術(shù)研究工作中具有重要的現(xiàn)實意義。

1 混凝土施工關(guān)鍵技術(shù)

1.1 混凝土原材控制

混凝土的原材料主要是水泥、水、砂石和各種添加劑，混凝土生產(chǎn)原材料的選擇會極大地影響混凝土的物理性能和化學(xué)性能[4-5]。通常在混凝土原材料的選擇中，首先需要對土木工程施工項目擬采用的原材料進行一系列的檢測，確保原材料符合相關(guān)的技術(shù)規(guī)定，一般委托具有相關(guān)檢測資質(zhì)的企業(yè)進行現(xiàn)場取樣檢測。其中水泥是原材料選擇中非常重要的一部分，應(yīng)盡可能選擇同一批次的水泥。通常不同的施工項目、施工部位和施工環(huán)境對混凝土的性能有不同的使用要求，為了更好的滿足施工項目的使用要求，在混凝土配合比設(shè)計中一般會加入各種添加劑，常用的添加劑有早強劑、防凍劑和膨脹劑等，均需要通過試驗依據(jù)工程類型和施工環(huán)境確定添加劑的種類和數(shù)量。

1.2 混凝土配合比設(shè)計

原材料通過檢測試驗選定之后進行混凝土工藝制作，首先需要根據(jù)相關(guān)理論對不同種類的原材料進行配合比設(shè)計。在設(shè)計混凝土配合比的過程中，要準(zhǔn)確掌握土木工程項目的施工部位對混凝土性能的基本要求，并在此基礎(chǔ)上經(jīng)試驗確定混凝土原材料的配合比[6-7]。在實際施工過程中，混凝土的配合比也應(yīng)要根據(jù)現(xiàn)場施工環(huán)境的變化進行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，使混凝土本身的性能能夠適應(yīng)現(xiàn)場環(huán)境。如在C30等級以上的抗?jié)B混凝土配合比設(shè)計中，抗?jié)B等級為P6時，混凝土水膠比為0.55；抗?jié)B等級大于P12時，混凝土水膠比為0.45。

1.3 混凝土攪拌制備

混凝土是一種復(fù)合型施工材料，制備過程相比于傳統(tǒng)的單一材料有很大的差別，混凝土的制備攪拌對混凝土的質(zhì)量有很大的影響，因此需要根據(jù)土木工程施工項目的基本條件嚴(yán)格設(shè)計制備攪拌工藝，混凝土的制備和攪拌是一項基礎(chǔ)且關(guān)鍵的施工技術(shù)[8]。通常在制備攪拌過程中首先要嚴(yán)格控制原材料的配合比以及添加劑的含量，嚴(yán)格按照規(guī)范流程進行操作，現(xiàn)場操作人員需要依據(jù)前期試驗結(jié)果反復(fù)測量砂石等原材料的含量。采用數(shù)字化設(shè)備自動控制攪拌時間和轉(zhuǎn)動次數(shù)，保證原材料混合均勻，并且需要嚴(yán)格控制攪拌器內(nèi)的物料體積，不得超過其最大容量，使混凝土攪拌工作能夠滿足混凝土的施工要求[9]。

1.4 混凝土澆筑振搗

混凝土施工過程中澆筑振搗工藝非常重要的環(huán)節(jié)。在混凝土施工前，首先應(yīng)清理施工現(xiàn)場環(huán)境、清除模板等各種廢棄物和雜物，如生活垃圾和一些廢棄的建筑材料，避免混合各種雜質(zhì)和對混凝土質(zhì)量有一些不利影響[5]。其次，在澆筑混凝土?xí)r，還應(yīng)對現(xiàn)場進行清洗一次，以達到提高模板的含水量和結(jié)晶程度，澆筑順序應(yīng)該嚴(yán)格按照設(shè)計方案執(zhí)行。在施工過程中，混凝土澆筑還應(yīng)充分考慮外部影響因素，盡量選擇溫度變化小的時間段進行施工，這有利于發(fā)揮混凝土的最大性能。還需要根據(jù)現(xiàn)場情況選擇合適的澆筑方法，嚴(yán)格按照相關(guān)技術(shù)要求進行混凝土澆筑，在振搗過程中避免出現(xiàn)漏振和過振現(xiàn)象。

1.5 混凝土養(yǎng)護成型

混凝土澆筑后，經(jīng)過一定時間后混凝土凝固，混凝土的綜合力學(xué)性能達到一定的標(biāo)準(zhǔn)[4,7]。在這種情況下可以進行混凝土的脫模，在進行混凝土模板拆除工作時，要嚴(yán)格遵守相關(guān)技術(shù)規(guī)范和要求，模板拆除時間的長短將直接影響混凝土的綜合性能，一般情況下，混凝土模板拆除工作主要是遵循先支后拆的原則。為了保證施工過程中的質(zhì)量和施工進度，實時掌握混凝土的性能，當(dāng)滿足相關(guān)技術(shù)參數(shù)后應(yīng)立即進行科學(xué)合理的拆除模板施工。

2 混凝土施工質(zhì)量控制

2.1 選擇澆筑方案

在土木工程中混凝土施工質(zhì)量控制中選擇合理的澆筑方案是非常重要的環(huán)節(jié)。如在基礎(chǔ)施工過程中一般采用大體積混凝土澆筑，應(yīng)當(dāng)結(jié)合混凝土的功能特點和項目施工的要求合理選擇整體分層連續(xù)澆筑或推移式連續(xù)澆筑的方法，混凝土的澆注應(yīng)連續(xù)、有序，避免產(chǎn)生施工縫，并應(yīng)在前層混凝土初凝之前將次層混凝土澆筑完畢。在基礎(chǔ)施工中，首先，需要考慮好相鄰層間的密實性，避免施工縫的產(chǎn)生，保證混凝土施工工藝的有效性。其次，一般構(gòu)筑物的基礎(chǔ)混凝土澆筑方量巨大，很難一次性完成澆筑任務(wù)，通常應(yīng)通過基礎(chǔ)合理設(shè)置澆筑帶，并控制相應(yīng)的澆筑操作過程，避免對澆筑效果產(chǎn)生不利的影響。通過選擇合理的澆筑方案，逐步提高混凝土基礎(chǔ)澆筑施工水平，優(yōu)化基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)性能。

在構(gòu)筑物的梁與板的混凝土澆筑過程中，合理的施工方案能夠極大程度提高施工質(zhì)量。梁與板在結(jié)構(gòu)上的差異會導(dǎo)致混凝土澆筑方案的不同，其中，肋形板在澆筑時可采用注漿法，梁可以按階梯分布采用分層澆筑的方法，同時，在構(gòu)筑物的梁板施工中，要綜合考慮澆筑方向和虛板厚度，與墻、柱相連的梁或板必須遲于墻或柱混凝土澆筑，避免影響梁板澆筑效果。通過科學(xué)合理的選擇混凝土澆筑方案，滿足工程應(yīng)用中的混凝土性能優(yōu)化要求。

2.2 改善施工工藝

土木工程施工項目的施工工藝與混凝土施工質(zhì)量有必要的聯(lián)系，合理優(yōu)化現(xiàn)有的施工工藝能夠提高混凝土施工質(zhì)量。如在剪力墻施工中采用增加長形管道輔助的施工工藝來保證混凝土澆筑的質(zhì)量，首先在墻體周圍均勻澆筑一層厚度約為5cm的混凝土層為剪力墻提供支撐平臺，施工時在這個基礎(chǔ)上澆筑整個面墻；剪力墻施工過程中要保持混凝土澆筑的連續(xù)性，中間不能隨意中斷，并且混凝土面振動強度要足夠大，以促進混凝土的密實度；需要保證剪力墻孔的位置與孔周圍混凝土的高度應(yīng)在同一水平面上，可以采用外墻柱和墻體同時澆筑的方法，以此改善剪力墻的施工工藝提高混凝土質(zhì)量。

2.3 檢查鋼筋模板質(zhì)量

構(gòu)筑物混凝土澆筑施工前，需要全面檢查模板和鋼筋的施工質(zhì)量問題， 確保模板尺寸滿足相關(guān)建筑設(shè)計的需要。 對模板的各部分進行有效的支撐，使我們能夠建造堅固的建筑核心，從而避免模板結(jié)構(gòu)強度不足造成的一系列影響。鋼筋工藝是整個土木工程施工中不可缺少的一部分，起著非常大的作用。在整個構(gòu)筑物中起著支撐的作用，混凝土與鋼筋的有效結(jié)合可以起到承載的作用。在施工中進行混凝土澆筑工作時，應(yīng)檢查驗收鋼筋的具體位置并加以控制誤差值，包括鋼筋的間距和數(shù)量要符合設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)混凝土澆筑施工中鋼筋位置出現(xiàn)偏差時，應(yīng)及時進行糾正，避免影響構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，充分發(fā)揮鋼筋在優(yōu)化構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)性能中的實際作用。在此基礎(chǔ)上，混凝土施工人員應(yīng)根據(jù)模板的架設(shè)和混凝土的鋪設(shè)特點制定合理的施工方案，這是一項非常專業(yè)和技術(shù)性的工作，每個不同的構(gòu)筑物對混凝土的施工都會有不同的要求。

2.4 其他綜合措施

在土木工程施工項目的混凝土澆筑施工過程中還需要考慮下面這些因素。第一，保證可靠振搗方法，根據(jù)混凝土密度、鋼筋分布等現(xiàn)場情況，有效地分配振搗器具，每次振搗時將振搗器具插入適當(dāng)?shù)奈恢?，加入適量的混凝土，同時對鋼筋混凝土進行振搗，達到了其工作布置方面的連續(xù)性，提高了混凝土施工澆筑質(zhì)量。第二，在互聯(lián)網(wǎng)信息時代的背景下，對施工人員進行信息化職業(yè)技能培訓(xùn)，增加他們對各種工藝工法進行一系列的全面了解和學(xué)習(xí)，加強施工人員的信息素質(zhì)，在施工中為混凝土澆筑施工提供豐富的信息資源，實現(xiàn)信息技術(shù)的高效利用。第三，需要不斷加大混凝土澆筑技術(shù)的研究強度，整合豐富的現(xiàn)場實踐經(jīng)驗和專業(yè)理論知識，促進混凝土施工技術(shù)在土木工程領(lǐng)域中良好的應(yīng)用效果。

3 混凝土施工技術(shù)應(yīng)用

近年來，隨著我國水利事業(yè)的快速發(fā)展，水工工程建設(shè)也呈現(xiàn)穩(wěn)步增長的趨勢。但是，大部分水工工程處于地下水水位以下，漏水現(xiàn)象十分普遍，為了提高水工工程的經(jīng)濟效益和社會效益必須嚴(yán)格控制施工質(zhì)量，下面將從防水混凝土的原材料、配合比等方面進行討論分析。

防水混凝土具有優(yōu)良的抗?jié)B性、較低的泌水率和水化熱的特性，防水混凝土的抗?jié)B性能對水工工程至關(guān)重要?；炷恋目?jié)B性能取決于原材料、環(huán)境和混凝土配合比。通常，采用碎石或礫石用于防水混凝土的骨料原材，由于骨料本身致密不透水，其表面狀態(tài)的不同而導(dǎo)致混凝土抗?jié)B性能的不同。與礫石相比，碎石的表面更粗糙，與水泥的附著力更好，更加有利于提高混凝土的強度和抗?jié)B性能，在實際水工工程應(yīng)用中，一般用于防水混凝土的碎石粒徑選擇在5mm～25mm之間，粗骨料最大粒徑小于45mm；防水混凝土應(yīng)選用硅酸鹽水泥混凝土，但若混凝土中摻入減水劑或引氣劑，則可選用礦渣水泥，根據(jù)普通防水混凝土的規(guī)范和水工工程的工作特性，水灰比的設(shè)計一般最大值取0.45，中砂比一般設(shè)計在0.35～0.40之間，膠砂比設(shè)計在1∶2.0～1∶2.5之間；粉煤灰摻入可以提高混凝土的抗?jié)B性能，但當(dāng)摻入量超過一定程度時會降低混凝土的強度，經(jīng)過國內(nèi)外諸多學(xué)者反復(fù)試驗得出粉煤灰的最佳含量控制在為30%左右為宜。

4 結(jié) 語

混凝土施工技術(shù)的質(zhì)量將決定土木工程施工項目基礎(chǔ)的質(zhì)量，既是一個安全問題，也是一個技術(shù)問題。綜上所述，通過對土木工程施工項目中的混凝土施工關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用研究，可以更高效地實施施工技術(shù)方案，保證結(jié)構(gòu)施工的安全質(zhì)量。但在實際項目施工過程中，施工企業(yè)必須采取一些列措施嚴(yán)格控制混凝土施工技術(shù)的每個環(huán)節(jié)。依據(jù)工程環(huán)境需要設(shè)計混凝土配合比，嚴(yán)格控制混凝土攪拌制備過程中的質(zhì)量問題，在混凝土施工過程中控制澆筑振搗和養(yǎng)護成型的施工方法，通過各種措施保證混凝土施工技術(shù)質(zhì)量滿足設(shè)計規(guī)范要求。在未來改善項目施工條件、優(yōu)化其施工模式的過程中，應(yīng)重視混凝土施工技術(shù)的應(yīng)用，將其應(yīng)用的控制工作落實到位，促進混凝土施工技術(shù)在項目施工中發(fā)揮應(yīng)有的作用。