建筑中混凝土結(jié)構(gòu)施工技術(shù)管理

閆國亮

(山西八建集團有限公司，山西 太原 030000)

混凝土結(jié)構(gòu)施工技術(shù)是建筑工程中的常用技術(shù)，混凝土施工質(zhì)量直接影響建筑整體質(zhì)量，需要加強管理混凝土結(jié)構(gòu)施工技術(shù)，確保施工工藝流程、施工方式、技術(shù)參數(shù)各方面均達(dá)標(biāo)，以此來提高混凝土結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量?；诖耍芯炕炷两Y(jié)構(gòu)施工技術(shù)及其管理措施具有必要性。

1 建筑混凝土結(jié)構(gòu)施工問題

1.1 水化熱嚴(yán)重

水泥水化熱過程中釋放大量熱量，混凝土內(nèi)部因難以散熱而逐步升溫，混凝土內(nèi)部和表面產(chǎn)生明顯溫差，強烈的溫度應(yīng)力導(dǎo)致混凝土開裂。若建筑混凝土結(jié)構(gòu)的支撐裝置較少，同時水泥水化熱的散熱條件差，混凝土極易產(chǎn)生裂縫，輕則影響混凝土結(jié)構(gòu)的完整性，重則威脅混凝土結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和耐久性。

1.2 混凝土制備不科學(xué)

混凝土的配合比不合理，拌制的混凝土無法滿足建筑工程對其的性能要求；未嚴(yán)格管控原材料的質(zhì)量；未按照配合比精準(zhǔn)稱量原材料，實際材料用量偏離設(shè)計值；拌和混凝土后，未檢驗坍落度、和易性等性能指標(biāo)而直接投入使用。諸如前述現(xiàn)象，均會影響混凝土結(jié)構(gòu)施工效果。

1.3 混凝土澆筑及振搗的問題

澆筑不及時，部分到場的混凝土已初凝；混凝土一次澆筑量過多，水化熱劇烈，混凝土內(nèi)部和表面的溫差增大，易產(chǎn)生裂縫；過量澆筑混凝土將增加振搗難度，局部由于未得到充分的振搗而缺乏密實性；振搗時未控制振搗點位、振搗時間、振搗深度，引起漏振、過振、欠振，成型的混凝土結(jié)構(gòu)缺乏穩(wěn)定性和耐久性[1]。

2 建筑混凝土結(jié)構(gòu)施工技術(shù)

2.1 原材料的挑選

1)水泥。不同類型水泥的性能各異，以硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥為例，在強度等級均為42.5MPa時，澆筑3d后的水化熱參數(shù)分別為250kJ/kg、180kJ/kg，水化熱釋放的熱量存在差異。因此，需根據(jù)工程標(biāo)準(zhǔn)、施工條件、成本要求挑選合適類型的水泥。若建筑工程需要建設(shè)無縫混凝土結(jié)構(gòu)，可優(yōu)先采用礦渣硅酸鹽水泥，避免因水化熱作用過強產(chǎn)生的溫差裂縫影響結(jié)構(gòu)的完整性。若水泥過期、受潮結(jié)塊，均不可投入使用。

2)骨料。以粗骨料為例，粒徑需滿足“小于實心板厚度的1/3”和“小于構(gòu)件整體厚度的0.75倍”兩項要求，通常需采用粒徑≤4cm的粗骨料。建筑混凝土結(jié)構(gòu)常用的骨料有砂巖、石灰?guī)r，吸水率參數(shù)分別為5%、0.2%，以砂巖、石灰?guī)r作為骨料制備混凝土后，結(jié)構(gòu)1年內(nèi)的收縮率分別為0.116%、0.040%。

3)外加劑。外加劑可改善混凝土的性能，方便施工的同時提高混凝土結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量。根據(jù)建筑工程混凝土結(jié)構(gòu)的施工要求和質(zhì)量要求選擇外加劑，檢查質(zhì)檢報告、生產(chǎn)許可證、質(zhì)保資料，組織性能檢驗，評價外加劑與水泥、集料等材料的協(xié)調(diào)性。

4)拌和用水。條件允許時，在混凝土拌和時采用純凈水，若非純凈水，應(yīng)檢驗水質(zhì)并做抗腐蝕試驗，確保水中不含有影響混凝土性能的物質(zhì)。

2.2 確定混凝土配合比

嚴(yán)格控制水泥摻量，避免因過量使用水泥而出現(xiàn)劇烈水化熱現(xiàn)象；挑選粒徑和密度均合適、雜物含量在許可范圍內(nèi)的骨料；選擇合適類型的減水劑、混凝劑等外加劑，改善混凝土的性能?；炷僚浜媳鹊脑O(shè)計必須嚴(yán)格依據(jù)建筑工程施工標(biāo)準(zhǔn)進行，秉承質(zhì)量最佳化的原則，避免混凝土結(jié)構(gòu)裂縫、材料浪費等問題。以某建筑工程為例，混凝土的配合比如下：硅酸鹽水泥；松散密度420kg/cm3、細(xì)度模數(shù)2.6～2.8、含泥量低于3%的長江中砂；粒徑5mm～32mm、含泥量<3%、壓碎指標(biāo)8%～9.7%的湖州石子；外加劑采用ZY膨脹劑和粉煤灰減水劑。

2.3 運輸混凝土

2.3.1 運輸要求

拌和站拌制的混凝土通過質(zhì)量檢驗后，采用專用運輸車輛轉(zhuǎn)運至施工現(xiàn)場，盡快用于澆筑?；炷恋倪\輸應(yīng)以保證混凝土無質(zhì)量問題為基本前提，運輸期間無離析、凝結(jié)等問題?；炷吝\輸車需平穩(wěn)行駛，在不影響混凝土質(zhì)量的同時盡可能縮短運輸時間，及時為施工現(xiàn)場提供材料。

2.3.2 運輸方法

混凝土運送到場后，進行泵送。泵管內(nèi)徑與最大碎石粒徑的比根據(jù)泵送的高度變化范圍而定，若為0.5m～1m，該比例為3∶1～4∶1，若在1m以上，調(diào)整至4∶1～5∶1。

2.4 澆筑混凝土

1)拌和站工作人員按照配合比拌制混凝土，通過檢驗質(zhì)量后隨即用于澆筑；2)混凝土的自由傾落高度在2m內(nèi)，否則增設(shè)串筒或溜槽，避免混凝土離析；3)豎向澆筑混凝土前，在結(jié)構(gòu)底部設(shè)置厚度為0.5cm～1cm的水泥砂漿墊層；4)經(jīng)過墻體及梁柱混凝土澆筑作業(yè)后，靜置1h～2h，以免接頭部位出現(xiàn)裂縫；5)施工人員嚴(yán)格控制澆筑方向、澆筑量、澆筑速度等技術(shù)指標(biāo)。

建筑工程可能存在大體積混凝土結(jié)構(gòu)，可按照如圖1所示的斜面分層或分段分層的方法有序澆筑，并注意如下幾點：檢測并控制混凝土的入模溫度，以低于28℃為宜；在氣溫適宜的條件下澆筑，控制澆筑速度和澆筑量，確保澆筑期間混凝土的溫升在45℃以內(nèi)；大體積混凝土結(jié)構(gòu)每層的澆筑均連續(xù)進行，保證結(jié)構(gòu)的完整性；嚴(yán)格按照建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)處理分層澆筑的施工縫，不可因施工縫的設(shè)置而影響結(jié)構(gòu)的形態(tài)和穩(wěn)定性。

2.5 振搗混凝土

振搗是提高混凝土密實度的重要方法，需在混凝土澆筑過程中及時振搗。根據(jù)施工條件、結(jié)構(gòu)特點、質(zhì)量條件等選擇振搗設(shè)備，建筑工程中，通常采用最大振動半徑為50cm的φ50規(guī)格的振搗器。振搗點的間距為300mm，呈梅花狀布置，逐點依次振搗，各點的振搗深度、振搗時間均要合理。振搗作業(yè)人員準(zhǔn)確控制振搗設(shè)備，不可碰觸鋼筋、預(yù)埋件、模板。振搗遵循快插慢拔的原則，減少混凝土內(nèi)部的空隙。

3 建筑混凝土結(jié)構(gòu)施工技術(shù)管理措施

3.1 控制混凝土溫度應(yīng)力

1)水泥水化作用釋放的熱量聚積在混凝土內(nèi)部而難以散發(fā)，混凝土內(nèi)部溫度快速升高，與表面溫度產(chǎn)生明顯差異后形成溫度應(yīng)力，引起裂縫，對混凝土結(jié)構(gòu)的完整性和穩(wěn)定性均不利。針對此問題，在設(shè)計混凝土配合比時需優(yōu)化材料使用方式，減弱水泥的水化熱作用，例如：采用大壩水泥等低水化熱的水泥，在源頭上減弱水化熱作用；在不影響混凝土強度的前提下減少水泥用量，按比例添加減水劑，削弱水泥水化熱作用。拌和階段，適當(dāng)延長混凝土的攪拌時間，使水泥水化產(chǎn)生的熱量在此階段有效散發(fā)，減弱混凝土澆筑時的水化熱作用。

2)混凝土澆筑施工現(xiàn)場的氣溫有明顯波動時，混凝土溫度與氣溫產(chǎn)生較大的差異，也有可能出現(xiàn)較強的溫度應(yīng)力。因此，施工單位需要密切關(guān)注混凝土澆筑期間的氣溫，適時調(diào)節(jié)混凝土澆筑溫度，減小澆筑溫度與環(huán)境溫度的差異[2]。

3.2 制備高性能混凝土

高性能混凝土因性能可靠、耐久穩(wěn)定而在建筑工程中取得廣泛應(yīng)用，在制備此類混凝土?xí)r需要管控各項細(xì)節(jié)。1)優(yōu)化高性能混凝土的配合比，剔除粒徑超過1mm的粗骨料，用較小粒徑的骨料拌制的混凝土具有更高的堆積密度，降低混凝土的孔隙率，混凝土結(jié)構(gòu)密實可靠；2)水膠比會影響混凝土的強度，根據(jù)高強度的建筑工程要求，可摻入高效減水劑，降低水膠比，通過此類外加劑提高混凝土的性能，其中應(yīng)用效果較好的是具有較高活性組分相容性的減水劑。

3.3 提升混凝土的抗裂性能

裂縫是常見的建筑混凝土結(jié)構(gòu)質(zhì)量問題，提升混凝土的抗裂性能是避免裂縫的重要方式，在此方面的管理措施主要有。

1)在設(shè)計混凝土配合比時需選擇合適類型的添加劑并控制此材料的用量，通過添加劑調(diào)節(jié)混凝土精準(zhǔn)自縮值，提升混凝土的抗裂性能。

2)向混凝土中摻入有機纖維、無機纖維等增強材料，目的在于通過此類材料提升混凝土的抗拉性能，以免在施工以及使用過程中出現(xiàn)裂縫。

3)以行業(yè)規(guī)范和工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)為導(dǎo)向，結(jié)合工程實際施工條件，初步設(shè)計多個混凝土配合比方案，再于實驗室按不同的配合比拌制混凝土，檢驗性能，確定最佳的混凝土配合比。精準(zhǔn)計算混凝土中各類原材料的比例，發(fā)揮出水泥、集料、外加劑等原材料的性能優(yōu)勢，提高混凝土結(jié)構(gòu)的強度和剛度，使成型的混凝土結(jié)構(gòu)具有良好的抗裂性能。

3.4 管理混凝土施工工藝

嚴(yán)格管理建筑工程混凝土結(jié)構(gòu)施工細(xì)節(jié)，消除質(zhì)量隱患和安全隱患，管理要點如下。

1)在澆筑混凝土前檢查模板的尺寸(高度、寬度、厚度等)、布設(shè)位置、穩(wěn)固程度，檢查鋼筋的分布關(guān)系以及穩(wěn)定性，根據(jù)檢查結(jié)果處理位置偏差、不穩(wěn)定等問題；清理模板和鋼筋上的雜物，減少雜物對混凝土性能產(chǎn)生的不良影響。

2)規(guī)范混凝土澆搗方式，澆筑前檢驗混凝土的性能，澆筑時控制澆筑速度、澆筑方量、分層分段尺寸等，振搗時控制振搗點位、振搗時間、振搗深度等，確?；炷两Y(jié)構(gòu)經(jīng)過振搗后具有密實性。尤其需要管控振搗設(shè)備的作業(yè)姿態(tài)，不可碰觸鋼筋、預(yù)埋件、模板。

3)施工單位嚴(yán)格按照連續(xù)澆筑方案進行施工，非必要不中斷。若需設(shè)置施工縫，則必須遵循工藝要求，規(guī)劃施工縫的位置，控制施工縫的尺寸，保證施工縫及周邊混凝土的施工質(zhì)量[3]。

3.5 實時監(jiān)測施工溫度

溫度是影響建筑混凝土結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量的重要因素，在混凝土施工過程中及時監(jiān)測溫度具有必要性，工程人員根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)判斷溫度的變化情況，采取控溫措施，將混凝土內(nèi)部溫度、表面溫度穩(wěn)定在合理范圍內(nèi)，控制混凝土內(nèi)部溫度與表面溫度、表面溫度與氣溫的差值，以免產(chǎn)生過強的溫度應(yīng)力。建筑混凝土結(jié)構(gòu)施工期間的溫度監(jiān)測工作量大、周期長，在信息技術(shù)快速發(fā)展的時代，可以采用智能化測溫系統(tǒng)，利用高精度的傳感器監(jiān)測溫度，利用軟件及時處理與呈現(xiàn)測溫數(shù)據(jù)。例如，在混凝土結(jié)構(gòu)中預(yù)埋熱敏溫度傳感器，用此裝置實時采集混凝土溫度數(shù)據(jù)，相關(guān)人員根據(jù)溫度數(shù)據(jù)采取控溫措施?；炷两Y(jié)構(gòu)測溫范圍廣，在采用智能化測溫系統(tǒng)時需要在各混凝土結(jié)構(gòu)中設(shè)置具有代表性的測溫點，用于反映測溫點所在部位的溫度，同時設(shè)定溫度監(jiān)測頻率，以混凝土入模3d內(nèi)、4～7d以及異常狀況為例，各自的測溫頻率如表1所示。

表1 混凝土結(jié)構(gòu)測溫頻率

3.6 科學(xué)養(yǎng)護

混凝土澆搗后，覆蓋麻袋、草墊等具有較強吸水能力的養(yǎng)護材料，進行保濕養(yǎng)護。初期采用噴灑法，經(jīng)過數(shù)日的養(yǎng)護后，混凝土逐步固結(jié)，可用水管澆水，使覆蓋物始終保持濕潤狀態(tài)。養(yǎng)護過程中及時監(jiān)測溫度，確定混凝土內(nèi)部和表面的溫差，將溫差控制在25℃以內(nèi)。養(yǎng)護時間根據(jù)氣溫、混凝土特性、結(jié)構(gòu)尺寸等條件做靈活的調(diào)節(jié)，以面積較大的混凝土結(jié)構(gòu)為例，需要安排不少于28d的養(yǎng)護，且在此部分混凝土具有一定強度后，可在四周修筑臨時小堤進行灌水養(yǎng)護，原因在于此時的混凝土結(jié)構(gòu)相對穩(wěn)定，無遇水脫皮離析問題，灌水養(yǎng)護時水面的高度約為40mm～60mm。養(yǎng)護方法還需根據(jù)現(xiàn)場施工環(huán)境而定，例如夏季氣溫較高，混凝土結(jié)構(gòu)溫度攀升，易開裂，此時需采取冷水降溫養(yǎng)護措施，加大控溫力度以保證混凝土的溫度和水溫的溫差穩(wěn)定在20℃以內(nèi)；進入冬季，氣溫較低，仍采用灑水養(yǎng)護方式時混凝土易凍傷，需調(diào)整為加熱養(yǎng)護的方法，可以向混凝土表面覆蓋保溫模板，削弱冷空氣對混凝土的侵蝕作用，以便混凝土在合適的溫度條件下正常成型。

4 結(jié)語

在現(xiàn)代建筑工程中，混凝土結(jié)構(gòu)占據(jù)較大比重，但其施工細(xì)節(jié)多，施工條件復(fù)雜多變，可能由于溫度控制不當(dāng)、混凝土性能不佳、澆搗方式不合理、養(yǎng)護不到位等原因而引起質(zhì)量問題。作為施工單位，需規(guī)范施工方式，嚴(yán)格管控各道施工工序，消除質(zhì)量隱患和安全隱患，順利推進建筑混凝土結(jié)構(gòu)施工進程，提高施工質(zhì)量。