工程建設(shè)中混凝土施工技術(shù)研究

陳龍

（天水恒洋建筑工程有限公司，天水 741000）

1 前言

混凝土施工技術(shù)在眾多工程中廣泛應(yīng)用，其直接關(guān)系著建筑工程質(zhì)量，不僅是行業(yè)研究重點(diǎn)，也是建筑工程施工現(xiàn)場管控重點(diǎn)。為了提高混凝土施工質(zhì)量，減少質(zhì)量通病，提高混凝土結(jié)構(gòu)性能，施工人員需要熟練掌握施工技術(shù)及其要點(diǎn)，將其作用充分發(fā)揮出來。因此，本文結(jié)合實(shí)際案例，就混凝土施工技術(shù)進(jìn)行深入探究。

2 工程概況

某商務(wù)綜合樓位于鄭州市區(qū)，該建筑共32層，地下兩層，建筑總體高度為119.5m，總體面積為9.7m2，其中，地下面積為6500 m2，采用鋼筋混凝土框筒結(jié)構(gòu)，主樓基礎(chǔ)為筏板基礎(chǔ)，厚度分為2m和2.4m，群樓擋水板的厚度是0.7m，筏板基礎(chǔ)混凝土采用C40商品混凝土。該工程在混凝土施工時(shí)，由于混凝土強(qiáng)度高，用量大約8000m3，水化熱量大，而施工環(huán)境溫度低，晝夜溫差大，因此混凝土容易出現(xiàn)裂縫，需要控制好裂縫。為了方便混凝土澆筑，防止上浮，需要采用吊模措施，同時(shí)需要注意避開預(yù)埋件，以保證混凝土密實(shí)。

3 混凝土施工技術(shù)分析

3.1 施工準(zhǔn)備

根據(jù)施工場地情況，適當(dāng)選擇泵車和攪拌運(yùn)輸車，本工程采用40m3/h輸送量的泵車和20輛混凝土攪拌運(yùn)輸車，還需要準(zhǔn)備其他的地泵、平板震動(dòng)器等施工用具[1]。根據(jù)工程后澆筑帶和施工進(jìn)度，將混凝土澆筑分為5個(gè)區(qū)域，如圖1所示，其中，第一、二澆筑段為裙樓，澆筑時(shí)需要連接地基梁和樁承臺；第三澆注段分為兩塊澆筑，間隔時(shí)間短，由于無后澆帶和沉降縫，因此澆筑完成后可以形成整體；第四澆注段同樣分為兩部分，間隔澆筑時(shí)間12h，澆筑完成后可以形成整體；第五澆筑段分為兩部分澆筑。

3.2 原材料和配合比

本工程采用預(yù)拌商品混凝土，基礎(chǔ)混凝土強(qiáng)度C40，抗?jié)B等級P8，坍落度在160mm～200mm之間。該混凝土主要由水泥、細(xì)骨料、粗骨料、粉煤灰和外加劑等原料組成。其中，水泥品種為P.O42.5，數(shù)量500t，3d抗折強(qiáng)度不低于3.52MPa，抗壓強(qiáng)度不低于17MPa；細(xì)骨料采用中砂，含泥量和泥塊含量分別為0.7%和0.1%，細(xì)度模數(shù)2.7，符合要求；粗骨料含泥量和泥塊含量分別為0.4%和0.2%，壓碎指數(shù)和片狀顆粒物含量分別為3.9%和1.5%；粉煤灰為二級磨細(xì)粉煤灰，45μm細(xì)度占17%，燒失量3%，吸水量比98%，含水量為0.4%，性能比較穩(wěn)定，可以取代18%水泥；外加劑中的減水劑的減水率和抗壓強(qiáng)度分別為19.8%和135%，而緩凝劑和膨脹劑經(jīng)過實(shí)驗(yàn)符合要求，相容性較好[2]。

本工程采用商品混凝土，混配合比為：水泥425kg、細(xì)骨料594kg、粗骨料1099kg、水110kg、摻和料108kg、減水劑13kg、緩凝劑30kg、膨脹劑21.3kg[3]。該配合比中，砂和石子含水率分別為7.6%和1.4%，水灰比0.31，7d和28d養(yǎng)護(hù)強(qiáng)度分別可以達(dá)到41.5MPa、58.1MPa，拌合物坍落度為160mm～200mm。

3.3 混凝土澆筑

混凝土進(jìn)場后需要開展坍落度檢測，檢測完成后確保坍落度處于160mm～200mm范圍內(nèi)?；炷翉臄嚢栝_始到澆筑施工時(shí)間不可超過90min。澆筑前需要全面檢查鋼筋和模板工作，驗(yàn)收隱蔽工程，控制好混凝土結(jié)構(gòu)上層的鋼筋保護(hù)層厚度，避免踩筋。

該混凝土采用地泵澆筑方法，在閥板基礎(chǔ)邊泵送車從西向東順序澆筑。澆筑時(shí)，地泵先到基坑處澆筑底板混凝土，在底板混凝土初凝之前，沿著電梯井周邊均勻分層澆筑直到筏板底部，同時(shí)在初凝前與筏板一同澆筑直到筏板頂部?；A(chǔ)筏板澆筑時(shí)，采用塔吊和移動(dòng)泵配合共同澆筑，澆筑之前按照澆筑區(qū)域科學(xué)設(shè)置地泵，確保施工順利[4]。

泵車澆筑前，需要先架設(shè)鋼管立架，固定立管，之后在澆筑段搭設(shè)水平支架，固定水平管。立管和水平管之間采用配套彎管和軟管連接，水平管連接布料機(jī)，準(zhǔn)備并檢查完成后進(jìn)行基礎(chǔ)底板和基礎(chǔ)梁澆筑。在第三、四澆筑部分中，可以采用兩臺泵同時(shí)進(jìn)行澆筑，泵管根據(jù)運(yùn)輸車路線布置。按照混凝土澆筑方向，一邊澆筑一邊拆卸支架，直到完成澆筑。由于該工程澆筑塊長度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過厚度，因此采用分段分層、斜面推進(jìn)和循環(huán)推進(jìn)澆筑方案。主樓筏板澆筑時(shí)需要從南向北澆筑，避免出現(xiàn)施工冷縫。另外，在混凝土澆筑時(shí)，需要注意現(xiàn)場防水排水工作，在基坑底部設(shè)置200mm且坡度為3%的排水溝，并在底板周邊外模部位設(shè)置泄水孔，臨近澆筑完成時(shí)可以將混凝土沁水排集中在模板邊，縮小水潭之后使用軟軸泵抽出積水。

3.4 混凝土振搗

本工程混凝土振搗過程中，需要控制好振搗棒移動(dòng)距離，一般在400mm～500mm范圍內(nèi)移動(dòng)，采用快插慢拔方式振搗，深度需要符合規(guī)范，一般超過50mm，振搗時(shí)間為15s～30s，為了防止振搗帶交接部位出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象，需要在200min～30min之后重復(fù)振搗，振搗完成后進(jìn)行二次抹壓。在此過程中，還需要注意振搗半徑選擇，模板與振搗器間距要小于振搗半徑0.5倍。

3.5 混凝土養(yǎng)護(hù)

根據(jù)熱工計(jì)算可以得到混凝土內(nèi)部溫度預(yù)期最高為45℃，內(nèi)外溫差控制在25℃范圍內(nèi)，該工程混凝土養(yǎng)護(hù)時(shí)，避免使用通冷水管等降溫措施。混凝土澆筑完成后，需要及時(shí)進(jìn)行保溫保濕養(yǎng)護(hù)工作，確保保溫材料嚴(yán)密，在混凝土內(nèi)外溫差達(dá)到規(guī)定時(shí)，將保溫養(yǎng)護(hù)層拆除掉。對于澆筑完成后的混凝土，需要做好表層蓄熱保濕工作，在混凝土表面覆蓋一層塑料薄膜和一層毛氈，并在側(cè)面使用18mm厚模板、濕麻袋和塑料薄膜，不可拆除集水坑和電梯基坑模板。澆筑施工時(shí)采用灑水養(yǎng)護(hù)方式，時(shí)間不低于14d，但是由于外界溫度下降，夜間甚至達(dá)到零下，不可再進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù)。但是做強(qiáng)度增長較慢，在達(dá)到12N/mm2強(qiáng)度之前禁止踩踏[5]。

3.6 溫度控制

冬季施工時(shí)，混凝土容易出現(xiàn)裂縫，需要嚴(yán)格根據(jù)溫度測控技術(shù)要求監(jiān)測混凝土溫度，若是混凝土內(nèi)外溫差超過25℃都需要及時(shí)采取保溫措施。測溫過程中，采用水銀溫度器、D32鍍鋅鋼管、薄鋼板、毛巾和溫度計(jì)細(xì)線等工具，之后在筏板基礎(chǔ)部位每間隔100㎡范圍內(nèi)設(shè)置一個(gè)測溫點(diǎn)觀察混凝土溫度變化，測點(diǎn)之間間隔10米。筏板基礎(chǔ)平面測點(diǎn)數(shù)量為67個(gè)，各測點(diǎn)分布于頂部、中部、底部，每組孔測點(diǎn)為3個(gè)，埋深分別為0.35米、1米和1.8米，露出長度為100毫米左右。

根據(jù)施工方案計(jì)算溫度，為滿足6天溫度最大值這一要求，混凝土澆筑完成8小時(shí)之后測量內(nèi)外溫度，前三天每間隔兩小時(shí)測量一次，4天～7天每間隔4小時(shí)測量，8天～14天每間隔8小時(shí)測量一次，測量溫度過程中還需要測量大氣溫度，直到內(nèi)外溫差和表氣溫差符合規(guī)定要求。另外，測溫記錄需要交予交工地技術(shù)負(fù)責(zé)人審查并及時(shí)采取處理措施控制溫度。而根據(jù)測溫結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)，混凝土凝結(jié)成型之后水泥水化會釋放一定熱量導(dǎo)致內(nèi)部溫度迅速上升，并通過表層散發(fā)出來，此時(shí)混凝土齡期一般為3天～5天。需要注意混凝土降溫速度每天不可低于2℃。

溫度控制過程中，根據(jù)測溫點(diǎn)和深度布置測溫管，采用細(xì)線綁扎測溫計(jì)方便插入取出。澆筑前，在筏板基礎(chǔ)內(nèi)部，放入測溫管，從上到下綁扎鋼管，注意振搗和澆筑時(shí)遠(yuǎn)離測溫管。澆筑過程中，采用薄鋼板點(diǎn)焊孔口，避免混凝土進(jìn)入孔中，測溫時(shí)撬開鋼板使用細(xì)線溫度計(jì)順管從上到下測溫。為避免雜物堵塞，需要使用毛巾在每次測量后塞好鋼管。之后將記錄好的測溫?cái)?shù)據(jù)交于技術(shù)負(fù)責(zé)人。若是內(nèi)外溫差超過25℃，需要采用毛氈或是碘鎢燈加溫，若是遇到陰雨天氣則需要增加薄膜覆蓋層量，將雨水和混凝土徹底隔開，縮小內(nèi)外溫差。

4 混凝土施工常見通病及處理方法

本工程在混凝土施工過程中出現(xiàn)了一些質(zhì)量通病，具體體現(xiàn)在以下幾方面。

4.1 沁水問題

混凝土振搗時(shí)，粗骨料和水平鋼筋下部出現(xiàn)水分和孔隙，進(jìn)而導(dǎo)致沁水問題，對混凝土強(qiáng)度和耐久性產(chǎn)生不良影響。這一問題產(chǎn)生主要是由于混凝土水位比大，凝結(jié)硬化時(shí)間長，骨料級配不科學(xué)，振搗時(shí)在拌合物孔道中產(chǎn)生自由水，泵送時(shí)出現(xiàn)坍落度損失等。對于這一問題，需要在混凝土澆筑和振搗時(shí)，在側(cè)模位置設(shè)置排水孔，方便沁水和乳液流出，并集中在坡面下使用排水孔排出去。

為了有效預(yù)防沁水問題出現(xiàn)，需要提高混凝土砂率，并增加膠凝材料，確保水化和施工性能的同時(shí)減少用水量。同時(shí)采用細(xì)膠凝材料和高質(zhì)量引氣劑、高流動(dòng)性減水劑。另外需要控制好振搗時(shí)間，并選擇好控制點(diǎn)減少沁水。

4.2 裂縫問題

混凝土裂縫產(chǎn)生主要是由于澆筑時(shí)間過長、攪拌和運(yùn)輸時(shí)間長、振搗方式不正確、澆筑不連續(xù)、模板變形、水泥用量大、外荷載過大、溫差大等。針對混凝土裂縫問題可以采取以下措施處理：第一，采用表面修補(bǔ)法，該方法主要采用環(huán)氧膠泥或水泥砂漿等材料涂抹在裂縫處，用于處理早期淺層裂縫，可以起到抗?jié)B補(bǔ)漏作用。第二，采用內(nèi)部修補(bǔ)法，該方法也就是灌漿法，通過壓力灌漿注入裂縫中，漿材擴(kuò)散浸透可以加固結(jié)構(gòu)。第三，結(jié)構(gòu)加固法，該方法采用錨桿鋼板和樹脂灌漿加固，主要針對承載力和結(jié)構(gòu)影響大的深度裂縫。

4.3 強(qiáng)度不足

混凝土養(yǎng)護(hù)完成后進(jìn)行強(qiáng)度測試，若澆筑成型60天后抗壓強(qiáng)度低于標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度95%，則表示強(qiáng)度不足。這一問題產(chǎn)生主要是由于混凝土攪拌不均勻，水泥漿存在漏失問題或振搗不嚴(yán)密。對此，可以采用直接和間接加固法、綜合加固法處理，其中直接加固法就是擴(kuò)大截面、改變結(jié)構(gòu)傳力路徑或使用外包鋼等方法，間接加固法可以通過改變結(jié)構(gòu)動(dòng)力性、采用隔震技術(shù)等方法，綜合加固法也就是綜合使用直接和間接加固方法。另外，為了有效預(yù)防，混凝土強(qiáng)度不足，需要選擇適當(dāng)原材料，按照規(guī)范調(diào)整混凝土配合比，計(jì)算強(qiáng)度并優(yōu)化施工工藝，確保混凝土抗壓強(qiáng)度[6]。

4.4 冷縫問題

混凝土澆筑時(shí)，若是單層澆筑時(shí)間過長，已澆筑混凝土達(dá)到初凝狀態(tài)而后澆筑混凝土則會出現(xiàn)施工縫。冷縫產(chǎn)生導(dǎo)致筏板基礎(chǔ)混凝土難以有效結(jié)合，進(jìn)而產(chǎn)生結(jié)構(gòu)不穩(wěn)現(xiàn)象。這一問題產(chǎn)生是由于基礎(chǔ)混凝土澆筑量過大，澆筑時(shí)在振搗和供應(yīng)上存在偏差，下層混凝土在初凝時(shí)由于混凝土運(yùn)輸時(shí)間過長，塌落度損失過大，導(dǎo)致初凝時(shí)間縮短，速度加快，產(chǎn)生冷縫。

針對這一問題，在編制施工設(shè)計(jì)時(shí)需要合理設(shè)計(jì)混凝土澆筑運(yùn)輸能力，盡可能避免外界環(huán)境影響混凝土導(dǎo)致澆筑中斷，并嚴(yán)格控制初凝時(shí)間。同時(shí)處理好澆筑斷面，對已澆筑斷面采用鑿面處理方式之后，采用高壓水槍進(jìn)行沖洗，使用鋼絲網(wǎng)，鉆孔時(shí)采用錨固鋼筋，若是表層裂縫明顯需要重新澆筑。基礎(chǔ)施工過程中，設(shè)置止水帶或在結(jié)合面上打缺口，預(yù)埋泡沫條，采用膨脹環(huán)境圖進(jìn)行勾縫，等等措施可以處理并預(yù)防冷縫問題。

5 結(jié)論

綜上所述現(xiàn)階段我國建筑行業(yè)不斷發(fā)展，建筑工程項(xiàng)目逐漸增多，為社會發(fā)展和人民生活質(zhì)量提高起到了積極促進(jìn)作用。在此過程中，混凝土施工技術(shù)占據(jù)重要地位，并受到各界關(guān)注。由于混凝土施工材料比較特殊，混凝土結(jié)構(gòu)具有強(qiáng)度優(yōu)勢，但是也容易出現(xiàn)質(zhì)量問題，為了避免混凝土剛度和穩(wěn)定性受到影響，在施工時(shí)需要嚴(yán)格根據(jù)規(guī)范把控混凝土施工技術(shù)，結(jié)合混凝土質(zhì)量通病提出有效解決措施，并加強(qiáng)混凝土施工質(zhì)量控制。