土木工程施工中混凝土施工技術(shù)探析

黨黎明DANG Li-ming

（中鐵十二局集團第一工程有限公司，西安 710038）

0 引言

現(xiàn)階段，伴隨著我國城市化水平的逐漸推進，對于混凝土施工的要求越來越高，而通過對土木工程中混凝土施工技術(shù)的研究，則能夠更好的滿足竣工后的驗收標準以及用戶的使用體驗，能夠提高施工水平、確保施工質(zhì)量。隨著大體積混凝土使用范圍的逐漸擴大，在其優(yōu)勢展露無遺的基礎(chǔ)上，也出現(xiàn)了許多問題，其中混凝土裂縫就是混凝土施工過程中最常見的一種問題，這也是當前難以解決的一個問題。在以下內(nèi)容中。本文從混凝土施工技術(shù)特點以及裂縫產(chǎn)生原因的角度出發(fā)，提出了以施工與維護兩方面的問題解決方法與思路。

1 混凝土澆筑施工概述

混凝土施工這一環(huán)節(jié)，又被稱之為混凝土澆筑，在工地中常被叫做“打灰”，在整個土木工程當中都是十分關(guān)鍵的一個環(huán)節(jié)，是通過在模板上進行配置完成的混凝土澆筑工作，從而生成預(yù)定的形體，等混凝土完全凝固之后生成最終的混凝土結(jié)構(gòu)。在進行混凝土施工時，要求混凝土原漿自由落體不能夠高于兩米的高度，一旦自由落體的高度超過了兩米甚至三米時，就需要及時采取一定的措施進行改正，這也是確?；炷潦┕べ|(zhì)量的重要內(nèi)容。除此之外，在混凝土澆筑過程中，能夠?qū)仓|(zhì)量產(chǎn)生影響的因素還有很多，包括混凝土攪拌方式、配置比例、運輸條件以及澆筑時間等等。因此需要相關(guān)工作人員提高自身混凝土澆筑的能力與水平，充分掌握每一個施工環(huán)節(jié)，將混凝土的優(yōu)勢淋漓盡致的體現(xiàn)在土木工程當中。

2 混凝土施工技術(shù)特點分析

2.1 專業(yè)性強

在我國的大部分建筑工程當中，混凝土施工過程中應(yīng)用的技術(shù)手段比較多且要求較高，因此具有極強的技術(shù)性，影響施工質(zhì)量的因素也較多。在材料選擇、氣候條件、操作技巧以及操作設(shè)備等多方面都會直接影響到整體施工質(zhì)量。與此同時，在混凝土施工過程中，每一個環(huán)節(jié)都是緊密相連、環(huán)環(huán)相扣的，因此不論哪一個細節(jié)之處出現(xiàn)了問題，都會導致整體工程的質(zhì)量得不到保障，施工技術(shù)具有顯著的綜合性、復(fù)雜型以及系統(tǒng)性[1]。由此可見，混凝土施工在土木工程當中的應(yīng)用具有專業(yè)性強的特點，對于施工人員、設(shè)備與技術(shù)的專業(yè)性要求都比較高。

2.2 操作方便

在土木工程正常開展過程中，當進行到混凝土澆筑環(huán)節(jié)時，盡管這一環(huán)節(jié)具有較強的專業(yè)性要求，但是往往不需要操作復(fù)雜的步驟，施工流程也十分簡單。具體的施工流程可以分為以下幾個步驟：混凝材料土配制——混凝土攪拌——混凝土澆筑——后期養(yǎng)護管理。與此同時，在混凝土施工過程中，其成形速度較快、成形難度較低，因此能夠在一定程度上縮短施工時間。加快整體的土木工程施工進度，進而在確保施工質(zhì)量的同時，提高施工效率。由此可見，混凝土施工具有一定的操作方便特點，是土木工程當中質(zhì)量高、效率快的關(guān)鍵施工環(huán)節(jié)[2]。

3 混凝土裂縫產(chǎn)生原因分析

3.1 水泥水化熱

在進行一些規(guī)模較大的土木工程施工過程中，需要進行混凝土澆筑的部位也一定更多，在混凝土面積的各項要求當中，對于混凝土澆筑厚度的要求較高，與此同時，在進行水泥攪拌作業(yè)時，往往會釋放出大量的熱量，因此在混凝土表面當中，由于整體系數(shù)相對較小，會導致散熱條件相對不好，此時混凝土結(jié)構(gòu)最下層的部分則散熱更加困難，所以會有大部分熱量在混凝土施工過程中停留在混凝土當中，導致混凝土內(nèi)部與外部的溫度不均衡，最終致使開裂現(xiàn)象出現(xiàn)。上述內(nèi)容就是由于水泥水熱化因素導致的混凝土裂縫，這也是混凝土施工過程中最常見、最難以解決的問題之一，對混凝土澆筑工作質(zhì)量的影響顯而易見[3]。

3.2 混凝土收縮

在混凝土澆筑完成之后，往往會出現(xiàn)一定的收縮問題，導致混凝土出現(xiàn)裂縫，出現(xiàn)這種問題的因素主要有三點，即外加劑、摻合料以及水泥。首先，對于水泥來說，就是指在水泥硬化過程中，往往會消耗掉1/5 的含水量，而剩余的水分則需要借助于蒸發(fā)來完全吸收，因此在水分蒸發(fā)過程中，受氣溫與光照等條件的影響，導致自動收縮的情況不可避免。其次，對于外加劑來說，就是指在混凝土澆筑過程中，利用效果顯著的減水劑，來強化混凝土流通性能，從而降低水泥收縮情況，但是需要注意的是，此時混凝土的收縮情況不會隨之降低，因此減水劑的使用也不能阻礙混凝土收縮。最后，對于摻合料來說，就是指在混凝土配制過程中，借助于摻合料使水泥自縮值發(fā)生改變，從而影響到混凝土收縮[4]。

4 土木工程施工中混凝土施工技術(shù)要點分析

4.1 原材料的把控

配置混凝土的原材料主要包括石料、水、各種添加劑以及水泥等。對于這些材料的選擇，往往會直接決定混凝土的物理性能與各種力學。因此在混凝土配制之前，必須要進行嚴格的原材料檢查，在確保選擇的原材料符合施工標準要求之后才能夠正式投入使用。同時，滿足條件的施工單位還可以進行原材料的現(xiàn)場檢測，針對原材料的性能與各項參數(shù)進行全面檢測，提高原材料把控的科學性與精確性[5]。此外，在所有在材料當中，使用水泥都是一個值得注意的問題，必要時，需要保障每次的混凝土配置都選擇同一批水泥，避免因為水泥混合使用造成的混凝土質(zhì)量不足。例如：在某工程的混凝土施工開始之前，發(fā)現(xiàn)了大量的劣質(zhì)粉煤灰，通過分析得出該材料會對整體質(zhì)量產(chǎn)生嚴重不良影響，因此決定后續(xù)施工不再使用這種粉煤灰，同時需要針對其他原材料進行檢測或更換，在后續(xù)的施工過程中，該工程有效減少了80%的材料問題，使施工質(zhì)量提升到了原來的近30%。

4.2 混凝土制作、運輸與檢驗

4.2.1 配比

首先，在原料配比上，需要結(jié)合相關(guān)理論，在配制混凝土時針對不同的原料進行科學配比。在混凝土配制時，需要本次建筑物施工對于混凝土標準的具體要求，并以此為基礎(chǔ)進行原料配比。此外，具體的混凝土配比還需要結(jié)合施工現(xiàn)場的實際情況做出調(diào)整，確保能夠契合施工實際。其次，在添加劑配比上，由于不同地區(qū)的氣候條件與地理環(huán)境不同，因此對于建筑物結(jié)構(gòu)與其他條件的要求也各不相同，所以為了滿足不同的要求，就需要使用適當?shù)奶砑觿﹣磉M行混凝土配制。在使用添加劑過程中，需要結(jié)合現(xiàn)場實際進行試驗工作，并通過詳細的數(shù)據(jù)分析，確保添加劑的使用滿足建筑物施工需求，保障混凝土能夠達到施工標準。最后，還需要強化施工監(jiān)管工作，防止不規(guī)范配制為施工帶來了不良影響。

4.2.2 攪拌

首先，需要在混凝土正式攪拌開始之前進行預(yù)攪拌工作，并制定一個詳細的混凝土攪拌計劃與流程，在正式攪拌工作開始之后，需要先明確各種攪拌工藝參數(shù)指標，而后配置好本次土木工程當中應(yīng)用的混凝土。其次，需要科學的監(jiān)管施工現(xiàn)場所有混凝土原材料，應(yīng)用先進的混凝土攪拌設(shè)備與技術(shù)，確保每一個攪拌環(huán)節(jié)的合理性。最后，在應(yīng)用攪拌車的過程中，需要使其滿足相關(guān)的技術(shù)標準，并且要求車內(nèi)不能夠超量存放物料，確?；镜挠密嚢踩?。例如：為有效解決混凝土裂縫問題，提升混凝土攪拌工作質(zhì)量，可以在施工現(xiàn)場搭建混凝土攪拌樓，從而有效提升混凝土攪拌工作的質(zhì)量與效率。通過這種攪拌樓的建立，平均在工程當中能夠節(jié)省約300m3混凝土，同時能夠有效提升混凝土攪拌質(zhì)量，將混凝土裂縫發(fā)生的概率控制到10%以下。

4.2.3 溫度

在混凝土施工與配置工作當中，溫度的控制也是影響質(zhì)量的重要因素，同時也是影響混凝土裂紋產(chǎn)生情況以及表面不均勻的重要原因。結(jié)合相關(guān)的技術(shù)標準需求，在混凝土澆筑與配制當中，需要時刻注重對混凝土溫度的把控，并針對每一個環(huán)節(jié)進行嚴格監(jiān)管[6]。在進行水泥攪拌、水泥運輸這兩個環(huán)節(jié)時，需要將水泥的溫度控制到合理范圍之內(nèi)，可以利用溫度檢測與降溫等系統(tǒng)進行輔助作業(yè)。在混凝土澆筑環(huán)節(jié)時，可以使用測溫儀進行澆筑混凝土溫度的檢測，確保澆筑的質(zhì)量。另外，這個溫度沒有十分明確的標準，一般需要控制到22-26℃之間，此時混凝土的性能是最佳的。同時注意在不同的季節(jié)需要做好不同的溫度防控措施。

4.2.4 運輸與檢驗

首先，由于混凝土配置場地與施工地點一般有一定的距離，所以經(jīng)常會涉及到混凝土運輸環(huán)節(jié)。如果在運輸過程中操作不當或者是技術(shù)選擇不當，就會導致混凝土出現(xiàn)凝結(jié)，為施工單位帶來經(jīng)濟損失。因此為解決運輸過程中可能出現(xiàn)的問題，施工單位需要盡可能選擇現(xiàn)場配置混凝土的形式，當不具備現(xiàn)場配制條件時，應(yīng)當盡可能選擇與施工地點距離短的位置配制。同時，為了在運輸過程中不影響混凝土各項性能指標，需要使用專用的運輸設(shè)備。其次，在配置結(jié)束以后，施工單位要對混凝土進行嚴格檢驗，確保檢驗結(jié)果與本次施工的相關(guān)要求相符，只有這樣才能夠保證混凝土在澆筑完成以后達到預(yù)期的效果。

4.3 施工前的準備工作

在混凝土施工之前，具體可分為兩個主要環(huán)節(jié)，即模板搭建與鋼筋鋪設(shè)。因此在施工開始之前，需要嚴格檢驗?zāi)０宕罱ǖ馁|(zhì)量，使模板搭建的尺寸能夠滿足建筑設(shè)計標準，確保模板能夠得到充分支撐，在建筑物的關(guān)節(jié)節(jié)點處，還需要對模板搭建的強度進行檢驗，避免因強度不足導致的模板斷裂。另外，在混凝土施工當中，鋼筋是必不可少的輔助材料。因此在施工開始之前，需要全面檢驗鋼筋鋪設(shè)情況，保證鋼筋鋪設(shè)數(shù)量、面積以及間距等數(shù)值都能夠契合建筑標準。并從這個角度出發(fā)，結(jié)合鋼筋鋪設(shè)與模板搭建的特征，來制定一個詳細的混凝土施工計劃?？偠灾?，就是混凝土施工作為一個關(guān)鍵環(huán)節(jié)，需要在施工開始之前就做好多方面的考量。例如：在某建筑物混凝土施工過程中，為了提升整體穩(wěn)定性，有效減少混凝土裂縫的出現(xiàn)，在施工開始之前就針對鋼筋鋪設(shè)密度進行了合理設(shè)計，并制作了鋼筋鋪設(shè)密度構(gòu)想圖，從而為后續(xù)工作夯實基礎(chǔ)，該工程主要采取了等級為C35-C40 的混凝土密度，大約為2420-2440kg/m3之間，經(jīng)過后續(xù)實踐表明，有效降低了混凝土裂縫發(fā)生概率。

4.4 混凝土澆筑工作

在澆筑工作中，首先，需要將現(xiàn)場環(huán)境清理干凈，將模板上的雜質(zhì)全部清除，比如常見的垃圾與廢棄材料等，避免這些雜質(zhì)進入到混凝土當中影響混凝土質(zhì)量。其次，清水沖洗澆筑內(nèi)部區(qū)域，并且在澆筑時控制好水量配比，防止模板產(chǎn)生過多積水影響到配比。而清水沖洗則是為了將模板中的塵土清理干凈，同時提高模板中的水分與清潔度，進而達到高質(zhì)量的混凝土澆筑。除此之外，在澆筑時還需要控制好澆筑面和供料管的距離，一旦距離過大則會直接影響混凝土澆筑質(zhì)量。為確保澆筑工作的均勻性，要求操作人員務(wù)必做好振搗工作，提高自身的技術(shù)水平，在進行高質(zhì)量振搗的同時，保障連續(xù)的澆筑作業(yè)，這也是減少裂縫出現(xiàn)的最有效方式。（圖1）

圖1 混凝土澆筑流程圖

4.5 混凝土接縫與切縫技術(shù)

在應(yīng)用接縫與切縫技術(shù)進行混凝土施工時，需要相關(guān)工作人員額外關(guān)注以下幾點問題：第一，結(jié)合施工場地的地形地勢條件來選擇最合適的接縫與切縫技術(shù)，確保施工技術(shù)能夠與施工要求契合；第二，分析并總結(jié)出應(yīng)用接縫與切縫技術(shù)的相關(guān)操作流程，一般來說，首先需要應(yīng)用切割設(shè)備將不符合標準的混凝土切除，而后利用全新的混凝土進行接縫；第三，在應(yīng)用接縫技術(shù)時，需要將地面溫度控制在合理范圍之內(nèi)，避免因為溫度過高或過低導致施工效果不佳，所以施工人員可以在開始作業(yè)之前利用測溫儀進行地面溫度的測量。這方面工作將直接影響到混凝土裂縫的發(fā)生情況，以工程實際案例來看，當混凝土切縫工作不到位時，就經(jīng)常會出現(xiàn)大小程度不一的斷板現(xiàn)象。

5 土木工程混凝土施工后期維護分析

5.1 拆模工作

拆模作業(yè)需要在混凝土澆筑結(jié)束一段時間以后，待其完全凝固，混凝土的綜合性能會逐漸達到相關(guān)標準，此時才能夠進行拆模。在進行拆模作業(yè)時必須要遵循相關(guān)的規(guī)范標準。通常來說，模板拆除工作的基本原則為先支后拆。在拆除過程中，應(yīng)當首先拆除次要支撐部位的模板，而后逐漸拆除主要支撐部位的模板。同時，拆除作業(yè)的時間也會對混凝土性能產(chǎn)生影響，因此需要在正確的時間選擇正確的拆除方式。為了使混凝土施工質(zhì)量與進度得到保障，可以不間斷的對混凝土各項基本指標進行檢測，在滿足了拆除需求時立即進行拆除作業(yè)，還需要注意科學的拆除模板，防止不正當操作對混凝土材料產(chǎn)生影響。在模板拆除之前，需要對工作人員進行嚴格培訓，讓他們注意模板拆除的時間、順序以及具體要求，從而開展有序的模板拆除作業(yè)。這項工作目前我國絕大部分工程當中都有重視，有效提升了模板拆除作業(yè)的安全性，將問題發(fā)生率控制到了5%以下。

5.2 修復(fù)過程

在拆模作業(yè)完成之后，需要專業(yè)的技術(shù)人員進入現(xiàn)場進行混凝土結(jié)構(gòu)的細致檢查，同時針對混凝土結(jié)構(gòu)當前存在的問題及時采取合理的解決措施，做好混凝土修復(fù)工作。一般來說，在拆模工作完成后，常見的混凝土結(jié)構(gòu)問題可分為混凝土表面蜂窩狀、鋼筋露出等。首先，針對蜂窩狀問題進行修復(fù)，可以使用鋼絲球進行打磨，之后結(jié)合具體的混凝土配比，利用適合的水泥漿找平。其次，針對鋼筋露出的問題進行修復(fù)，第一步應(yīng)當將鋼筋露出部位的混凝土清除，同時配制性能更好的混凝土對鋼筋露出部位進行修復(fù)，但是在修復(fù)這種問題時一般會涉及到模板的重新架設(shè)與二次振搗。尤其是針對混凝土蜂窩狀進行修復(fù)作業(yè)，能夠有效降低日后出現(xiàn)混凝土裂縫的概率，因此需要在實際施工過程中針對蜂窩狀混凝土進行及時的修復(fù)。以某工程為例，該工程所采用的混凝土預(yù)制構(gòu)件蜂窩狀發(fā)生概率約為0.35%，經(jīng)過科學的修復(fù)工作之后，有效將這一概率控制到了0.1%以下。

5.3 養(yǎng)護作業(yè)

在澆筑完成以后，首先需要避免性狀剛剛形成的混凝土受到風吹、日曬、雨淋、寒冷等影響導致混凝土裂縫出現(xiàn)。為此，需要在混凝土澆筑與振搗完成之后，在12 小時之內(nèi)將混凝土全部覆蓋完成，同時做好表面澆水與養(yǎng)護。在拆模作業(yè)結(jié)束之后，需要對混凝土進行噴水處理，防止混凝土表面過于干燥。通常情況下，這一系列的養(yǎng)護作業(yè)需要在澆筑結(jié)束的一個星期內(nèi)完成，并且應(yīng)當結(jié)合實際情況控制澆水頻率。

6 結(jié)束語

綜上，混凝土施工作為土木工程當中的重要環(huán)節(jié)，本文分析從施工前、施工中以及施工后的多個角度出發(fā)，致力于提升土木工程當中的混凝土澆筑的質(zhì)量，進而有效解決當前最為嚴峻的混凝土裂縫問題，能夠取得十分優(yōu)異的成果。