關(guān)于土木工程混凝土施工技術(shù)分析

王鵬

【摘要】土木工程施工中，混凝土澆筑施工主要涉及混凝土制備、鋼筋工程以及模板、澆筑等工藝技術(shù)，其中混凝土制備與鋼筋工程是對(duì)混凝土施工質(zhì)量影響最大的兩個(gè)分項(xiàng)工程?；炷恋闹苽溆袊?yán)格的技術(shù)要求，主要包括配比、攪拌和運(yùn)輸三大方面，配比計(jì)算應(yīng)根據(jù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的配比規(guī)程對(duì)水膠比、用水量、用料量等進(jìn)行科學(xué)計(jì)算，攪拌與運(yùn)輸都應(yīng)滿足國(guó)標(biāo)強(qiáng)制性施工規(guī)范的要求。鋼筋工程要從源頭控制，從鋼筋入場(chǎng)、存放、加工到綁扎、焊接，都嚴(yán)格遵照規(guī)范的要求。

【關(guān)鍵詞】土木工程；混凝土施工；配比運(yùn)輸；鋼筋工程

0、引言

土木工程中，混凝土澆筑施工是關(guān)系到建筑整體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、抗震防滲等性能的關(guān)鍵工序。當(dāng)前土木工程中所使用的混凝土種類有許多，包括普通混凝土、干硬性混凝土、塑性混凝土、流動(dòng)性混凝土，還有抗?jié)B、抗凍，以及高強(qiáng)度或大體積的特殊混凝土，不同的混凝土在配比上就有不同的技術(shù)要求。配比完成后要進(jìn)行立方塊試驗(yàn)，壓力試驗(yàn)合格的混凝土方可用于施工。與此同時(shí)，鋼筋工程也在同步進(jìn)行，其中也需要注意一些施工細(xì)節(jié)。無(wú)法一次性澆筑完成的構(gòu)件，需要進(jìn)行二次澆筑，而這又需要對(duì)施工縫進(jìn)行處理，并在二次澆筑過(guò)程中采取一些振搗措施。因此，混凝土工作作為一個(gè)系統(tǒng)工程，需要嚴(yán)格遵循國(guó)家與行業(yè)的規(guī)范，并根據(jù)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行科學(xué)的施工。

1、混凝土的制備

（1）配比計(jì)算

配制混凝土前，要對(duì)其粗細(xì)骨料、水泥、水以及其他用料的配比進(jìn)行計(jì)算。計(jì)算的依據(jù)主要包括：混凝土的設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)、施工所采用的方法、所采購(gòu)的砂石的種類與粒徑、采購(gòu)的水泥品種及其強(qiáng)度等級(jí)等。根據(jù)住建部第991號(hào)文“關(guān)于發(fā)布行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的公告”的要求，對(duì)于混凝土原料的配合比要按照J(rèn)GJ55-2011《普通混凝土配合比設(shè)計(jì)規(guī)程》（以下簡(jiǎn)稱“配比規(guī)程”）執(zhí)行。其中對(duì)于普通混凝土配比的要求主要包括以下幾點(diǎn)：

（1）水膠比與用水量計(jì)算。對(duì)于強(qiáng)度等級(jí)低于C60，也就是大多數(shù)的普通混凝土，水膠比按照公式：

進(jìn)行計(jì)算，其中：W/B，混凝土水膠比；aa、ab，回歸系數(shù)，一般隨時(shí)aa取0.53，ab取0.20，卵石aa取0.49，ab取0.13；fb，膠凝材料抗壓強(qiáng)度（Mpa）。fcu，0，混凝土實(shí)配抗壓強(qiáng)度（Mpa）。

不過(guò)由于膠凝材料抗壓強(qiáng)度常沒(méi)有實(shí)測(cè)值，因此，常根據(jù)水泥強(qiáng)度等級(jí)，考慮富余系數(shù)，強(qiáng)度等級(jí)越高的水泥，所需考慮的富余系數(shù)越小，富余系數(shù)通常在1.1-1.2之間。

當(dāng)水膠比在0.4～0.8之間，用水量可以根據(jù)配比規(guī)程第5.2.1條中的用水量表選值。水膠比低于0.4，要通過(guò)試驗(yàn)進(jìn)行確定，主要是制備立方體混凝土塊，養(yǎng)護(hù)后進(jìn)行壓力試驗(yàn)進(jìn)行確定。試驗(yàn)中的用水量可以按照配比規(guī)程用水量表規(guī)定的下限值附近以5kg/ m3為區(qū)間配比多個(gè)試樣進(jìn)行試驗(yàn)。并根據(jù)砂的粒徑進(jìn)行調(diào)整，細(xì)砂可增加用水，粗砂減少用水。

（2）砂率與骨料用料計(jì)算。從經(jīng)濟(jì)性考慮，通常所用的骨料就在場(chǎng)地周邊就近采購(gòu)，因此通常骨料的粒徑與類型都只能由就近料場(chǎng)的情況而定。因此，砂率與骨料的用量也必須根據(jù)料場(chǎng)提供的骨料類型與粒徑并根據(jù)水膠比的計(jì)算選定。原則上，要根據(jù)配比規(guī)程第5.4.2條中對(duì)混凝土砂率選用表選定砂率。然后按照公式：

2、混凝土的攪拌與運(yùn)輸

（1）混凝土攪拌的要求

根據(jù)強(qiáng)制性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 50666-2011《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工規(guī)范》（以下簡(jiǎn)稱“施工規(guī)范”）的規(guī)定，混凝土的攪拌應(yīng)采用強(qiáng)制式攪拌機(jī)進(jìn)行，其最短攪拌時(shí)間要根據(jù)混凝土塌落度以及攪拌機(jī)出料量進(jìn)行選值。選值要參照施工規(guī)范7.4.4的選時(shí)表選值。

攪拌時(shí)間按照全部材料裝入攪拌機(jī)中，直至攪拌機(jī)開始出料計(jì)算。同時(shí)還要注意的是，當(dāng)摻有較多礦物摻料時(shí)，攪拌時(shí)間應(yīng)該延長(zhǎng)，通常為10s左右。當(dāng)采用自落式攪拌機(jī)時(shí)，由于其機(jī)械結(jié)構(gòu)進(jìn)料時(shí)間較長(zhǎng)，先進(jìn)入攪拌機(jī)的料與后進(jìn)入攪拌機(jī)的料必須要經(jīng)過(guò)更長(zhǎng)的時(shí)間才能攪拌均勻，因此要在施工規(guī)范攪拌時(shí)間表規(guī)定的基礎(chǔ)上，增加30s以上的攪拌時(shí)間。

（2）混凝土的運(yùn)輸

根據(jù)施工規(guī)范的要求，混凝土可以采用攪拌運(yùn)輸車或機(jī)動(dòng)翻斗車進(jìn)行運(yùn)輸，當(dāng)前國(guó)內(nèi)建筑工程多數(shù)采用攪拌運(yùn)輸車運(yùn)輸。使用攪拌運(yùn)輸車運(yùn)輸時(shí)，要注意以下幾點(diǎn)：

i裝料前，攪拌車運(yùn)輸罐內(nèi)必須沒(méi)有積水；

ii 運(yùn)輸過(guò)程中，攪拌車要保持均勻轉(zhuǎn)速，停車或減速時(shí)要保證攪拌罐不停轉(zhuǎn)；

iii 現(xiàn)場(chǎng)卸料前，要加快攪拌罐旋轉(zhuǎn)速度，快速攪拌20～30s再進(jìn)行卸料。

3、鋼筋工程

3.1鋼筋的檢驗(yàn)

鋼筋的性能與質(zhì)量，是混凝土工程中影響構(gòu)件強(qiáng)度與可靠性的另外一個(gè)重點(diǎn)，因此要對(duì)其理化性能、規(guī)格、表面質(zhì)量等都進(jìn)行細(xì)致的檢驗(yàn)。

首先是對(duì)于物理性能的要求，根據(jù)施工規(guī)范的規(guī)定，對(duì)于需要滿足一、二、三級(jí)抗震設(shè)計(jì)的框架與斜撐構(gòu)件，其鋼筋要滿足：

（1）抗拉強(qiáng)度實(shí)測(cè)值與屈服強(qiáng)度實(shí)測(cè)值之比，即強(qiáng)屈比≥1.25，這是為了在以屈服強(qiáng)度為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)的情況下，保證系統(tǒng)的強(qiáng)度安全余量；

（2）實(shí)測(cè)屈服強(qiáng)度與屈服強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值之比≤1.3，這是為了防止由于鋼筋軋制工藝失誤而出現(xiàn)的加工硬化超過(guò)了合理范圍而規(guī)定的要求；

（3）鋼筋的最大力延伸率≥9%，因?yàn)橐话阄锢硇阅芫鶛z驗(yàn)斷后延伸率，而從安全角度考慮，最大力延伸率更有參考價(jià)值，因此作了如此規(guī)定。

其次是鋼筋的化學(xué)成分。一般情況下，在物理性能滿足要求并且在加工中沒(méi)有出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，不要求分析鋼筋的化學(xué)成分。但是如果在彎折加工、焊接等過(guò)程中，出現(xiàn)脆斷、焊接性能差等情況，則有可能是化學(xué)成分出現(xiàn)問(wèn)題，應(yīng)該對(duì)鋼筋按照批次進(jìn)行ICP光譜成分分析，重點(diǎn)關(guān)注其中Mn、Si、P、S等雜質(zhì)是否達(dá)標(biāo)。

3.2 鋼筋的加工

（1）折彎加工。加工前，要對(duì)鋼筋表面進(jìn)行清理，表面有大于1mm的坑狀銹蝕的鋼筋不允許使用。對(duì)盤條（光圓鋼筋）進(jìn)行折彎加工，折彎半徑（折彎內(nèi)角半徑）應(yīng)大于2.5D（D為鋼筋直徑）。強(qiáng)度為HPB335～HPB400級(jí)別的鋼筋，折彎半徑應(yīng)大于4D，強(qiáng)度為HPB500及以上等級(jí)的鋼筋，折彎半徑應(yīng)大于5D，熱軋帶肋鋼筋（螺紋鋼筋），應(yīng)大于6D。

（2）焊接。采用焊接接頭的鋼筋之間，應(yīng)具有相同的強(qiáng)度等級(jí)，焊接所采用的焊條的強(qiáng)度應(yīng)高于鋼筋的強(qiáng)度。焊接作業(yè)應(yīng)避免在大風(fēng)、低溫以及過(guò)于潮濕的情況下進(jìn)行，室外氣溫低于5℃時(shí)，風(fēng)速高于8m/s時(shí)，不允許進(jìn)行焊接作業(yè)。焊接前，清除鋼筋表面的油污、泥灰等雜質(zhì)。切向搭接接頭，搭接長(zhǎng)度應(yīng)大于150mm，焊接時(shí)應(yīng)采用最少3段均布段焊。

（3）綁扎。鋼筋綁扎應(yīng)該接頭中心與兩端用鐵絲綁扎，并用鉗子擰緊。對(duì)于墻柱構(gòu)件等豎直面的鋼筋網(wǎng)，所有交叉點(diǎn)都應(yīng)該綁扎。水平大平面鋼筋網(wǎng)可以根據(jù)受力情況許可，進(jìn)行跳扎。鋼筋綁扎緊固力的方向應(yīng)該與箍筋的焊點(diǎn)受力方向錯(cuò)開，構(gòu)造柱與承重結(jié)構(gòu)應(yīng)該同時(shí)綁扎。

4、結(jié)語(yǔ)

土木工程混凝土施工，其施工質(zhì)量對(duì)構(gòu)件與整個(gè)工程都有深遠(yuǎn)而重大的影響，小到農(nóng)民自建低層住宅，大到跨海大橋、摩天大樓等超級(jí)工程，都離不開混凝土施工技術(shù)的支持。作為土木工程的從業(yè)人員，在積累較多的一線經(jīng)驗(yàn)的同時(shí)，還必須掌握相關(guān)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)與行業(yè)規(guī)范。在國(guó)家對(duì)土木工程質(zhì)量管理越來(lái)越嚴(yán)格的如今，單純依靠經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行工作并不能保證整個(gè)工程長(zhǎng)期的可靠穩(wěn)定，更不足以面對(duì)當(dāng)前越來(lái)越深入拓展的國(guó)際市場(chǎng)上異國(guó)項(xiàng)目的施工條件的變化。在當(dāng)前，新常態(tài)的發(fā)展形勢(shì)下，技術(shù)工作者更應(yīng)加深對(duì)技術(shù)規(guī)范的理解，結(jié)合工程實(shí)際與經(jīng)驗(yàn)，合理地進(jìn)行施工處理。

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