文/張家超 北京城建一建設(shè)發(fā)展有限公司 北京 100020
當(dāng)前,建筑單位在建設(shè)工程中,缺少了混凝土施工技術(shù)的支撐與保證。近幾年來,由于混凝土施工技術(shù)的不斷改良與更新,大大促進了整個土建工程施工技術(shù)的進步。雖然目前大部分的建筑企業(yè)都已經(jīng)完全掌握了混凝土的施工技術(shù),但是在施工中仍然存在著許多技術(shù)問題,這些問題往往被忽略,從而導(dǎo)致了不必要的經(jīng)濟損失,并對建筑工程的技術(shù)品質(zhì)產(chǎn)生了很大的影響。所以,在進行工程建設(shè)時,必須嚴(yán)格按照規(guī)范要求,加強對混凝土施工技術(shù)的執(zhí)行。
土建混凝土施工周期長,工作流程多,難度大。要想避免出現(xiàn)施工質(zhì)量問題,縮短施工周期,降低施工成本,施工團隊?wèi)?yīng)該在整個項目周期中,樹立起全生命施工的觀念,從混凝土制備、運輸、澆筑、管理等各個方面著手,把握好關(guān)鍵的環(huán)節(jié),對關(guān)鍵的工作內(nèi)容進行明確,并逐漸建立起一套完善的混凝土施工技術(shù)體系,以此來提升施工的可控性,保證混凝土施工活動能夠安全地進行。
通過對土建工程中混凝土基礎(chǔ)特性的分析,可以對工程技術(shù)中存在的問題進行挖掘,對工程技術(shù)的運用有一定的指導(dǎo)意義。混凝土的主要成分是膠凝物質(zhì),顆粒物質(zhì),水,外加劑等。通過攪拌,澆注,養(yǎng)護等工序,實現(xiàn)了設(shè)計指標(biāo)。相對于傳統(tǒng)的建材,水泥砂漿以其較低的成本,較簡單的制作技術(shù),較高的抗壓強度,良好的耐久性等特點而備受關(guān)注[1]。水泥砂漿是一種應(yīng)用最為廣泛,應(yīng)用最為廣泛的一種建材,能夠很好地適應(yīng)各種情況下的建設(shè)需要。具體而言,混凝土在不同應(yīng)用場合下,可以對水灰比、水泥品種及應(yīng)用進行靈活調(diào)節(jié)。通過參數(shù)控制,可以形成19 種不同強度等級的混凝土。
隨著混凝土工程實踐的發(fā)展,技術(shù)研究與開發(fā)的深入,混凝土的品種也越來越多,各種類型的混凝土、生產(chǎn)方法也越來越多。如混凝土按其表面密度可粗略劃分為三種類型:重質(zhì)混凝土、一般混凝土和輕質(zhì)混凝土。按照材料的性質(zhì),可將混凝土分為結(jié)構(gòu)混凝土、保溫混凝土、裝飾混凝土、防水混凝土、耐火混凝土、水工混凝土、鋼筋混凝土、預(yù)應(yīng)力混凝土等幾大類。通過對混凝土性能與型式的全面調(diào)控,將推動未來土建工程建設(shè)的順利、有序地進行,充分發(fā)揮材料的優(yōu)越性。
土建工程技術(shù)是一個綜合性很強,發(fā)展很快的領(lǐng)域,對其進行系統(tǒng)性和多維度的研究是十分必要的。混凝土施工是土建工程建設(shè)中最為關(guān)鍵的一環(huán)。首先,由于施工場地的多樣性和復(fù)雜性,使其具有很強的不穩(wěn)定性。因此,對施工企業(yè)提出了更高的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),更高的安全意識,才能保證混凝土的質(zhì)量。在施工過程中,必須對混凝土進行適時的調(diào)整,以確保結(jié)構(gòu)的質(zhì)量,節(jié)約工程造價。在混凝土建造全過程中,各工序之間互相聯(lián)系,互相依賴,其中某一工序的加工偏差,將直接影響到土建工程的最后質(zhì)量。所以,要想確保工程質(zhì)量并節(jié)約資金,就必須要提升企業(yè)自身的技術(shù)水平,嚴(yán)格掌握施工順序,對現(xiàn)場不合理的部分進行及時調(diào)整。
為提高工程質(zhì)量控制的效果,往往采用攪拌機等多種機械設(shè)備,這既可以大大縮短工期,又可以極大地促進混凝土施工效率的提高。當(dāng)前,國內(nèi)土建行業(yè)對混凝土的研究已經(jīng)形成一定的規(guī)模,并在很大程度上與國際上的土建混凝土施工技術(shù)相結(jié)合。在這段時期內(nèi),大力推進我國土木與水泥建造技術(shù)的發(fā)展,對于促進我國建設(shè)事業(yè)的進一步發(fā)展,有著十分重要的意義。施工單位要針對不同的施工要求和現(xiàn)場施工環(huán)境,合理有效地開展施工準(zhǔn)備作業(yè)、澆筑作業(yè)、壓實作業(yè)和養(yǎng)護作業(yè)。在工程建設(shè)的各個階段,必須對工程建設(shè)中的各個環(huán)節(jié)進行具體的質(zhì)量監(jiān)控。盡量避免在不同的施工過程中產(chǎn)生的各種質(zhì)量問題[2]。
有些施工企業(yè)在混凝土施工技術(shù)應(yīng)用方面的技術(shù)流程不完整、不系統(tǒng),沒有嚴(yán)格按照混凝土施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)對人員和設(shè)備進行配置,這就制約了混凝土施工的有效性,阻礙了正常的施工活動。就拿混凝土的養(yǎng)護來說,養(yǎng)護施工的目標(biāo)就是要精確地控制溫濕度,從而保證混凝土的硬化速率,從而防止混凝土出現(xiàn)裂縫等質(zhì)量問題。但是,在工程實踐中,施工單位并未嚴(yán)格按照規(guī)范進行混凝土養(yǎng)護工作。另外,對自然養(yǎng)護、蒸汽養(yǎng)護、干熱養(yǎng)護、電養(yǎng)護等養(yǎng)護方式的選用也有一定的偏差。由于未按施工需要選擇合適的混凝土,致使其養(yǎng)護效果不佳、針對性不強,從而影響了施工質(zhì)量。
在實際應(yīng)用中,多數(shù)建筑企業(yè)忽略了混凝土施工技術(shù)的基礎(chǔ)性作用,沒有正確理解混凝土施工技術(shù)與土建工程建設(shè)的內(nèi)在聯(lián)系,忽略了混凝土施工技術(shù)對土建工程結(jié)構(gòu)強度、耐久性的影響。由于對技術(shù)認(rèn)識上的偏差,造成了施工人員在施工過程中,技術(shù)要點掌握得不嚴(yán)格,從而影響了工程質(zhì)量。在此基礎(chǔ)上,提出了一種新的混凝土工程設(shè)計方法。有些施工隊伍在運用該技術(shù)時,對各技術(shù)環(huán)節(jié)的參數(shù)要求沒有把握好,造成了施工技術(shù)上的缺陷,造成了施工質(zhì)量的下降。
從過去的土建工程實踐來看,混凝土在配制、澆筑、養(yǎng)護等環(huán)節(jié)由于多種因素的影響,極易產(chǎn)生裂縫等質(zhì)量問題。裂縫的存在將嚴(yán)重影響建筑物的穩(wěn)定與強度,引起質(zhì)量問題,從而影響到工程的順利進行。例如,在混凝土凝固時,因內(nèi)部和外部溫度差異,使混凝土表層的應(yīng)力水平超出了拉力的極限值,從而產(chǎn)生了裂縫。
對于某些混凝土建筑物,在拆模時,要求工人按照技術(shù)規(guī)范的要求,有序地拆模、維修。在此過程中,若不能及時調(diào)整混凝土內(nèi)部溫度,將導(dǎo)致內(nèi)部和外部的溫差增大。當(dāng)溫度差大于臨界值時,裂紋出現(xiàn)的幾率會大幅度提高。為解決以上問題,保證混凝土施工技術(shù)的有效實施,建設(shè)單位必須按照工程規(guī)劃制定階段的建設(shè)目標(biāo),以目標(biāo)驅(qū)動方式引導(dǎo)建設(shè)單位順利完成建設(shè)任務(wù)。
合理的混凝土材料有利于提高混凝土的防裂和抗壓能力。所以,在設(shè)計中應(yīng)注意混凝土的選材、配合比等問題。
一是水泥的選用要有針對性。水泥品質(zhì)是評價混凝土品質(zhì)最重要的指標(biāo)之一。因此,必須結(jié)合土建工程設(shè)計中有關(guān)參數(shù)的要求,以及在混凝土中使用時所處的不同部位,選用適當(dāng)?shù)乃?。如,在進行大規(guī)?;炷翝仓r,可采用低水化熱水泥,以防止混凝土在施工時產(chǎn)生裂縫。
二是對骨料的品質(zhì)進行了嚴(yán)格的控制。骨料按其顆粒大小可分為粗、細(xì)兩類。在這些物質(zhì)中,粗顆粒被稱作“石頭”,比如石灰石,而細(xì)顆粒被稱作“沙子”,比如河沙。在建筑工程中,不管是什么類型的集料,都要對其中的雜質(zhì)進行嚴(yán)格的控制,以降低過多的有害雜質(zhì)對混凝土的影響。
三是水質(zhì)優(yōu)劣。水是混凝土中最主要的一種原料,它在混凝土的配制和后續(xù)的土建工程中起著舉足輕重的作用。另外,在混凝土建筑的養(yǎng)護階段,水也扮演了很大的角色。在大部分的民用建筑工程中,飲用水是第一選擇。在特殊條件下,需使用新的水源時,其水質(zhì)應(yīng)達(dá)到有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。水的物理特性,如酸堿度、氯離子等,以及物質(zhì)成分等,都將對混凝土的強度及耐久性產(chǎn)生不同程度的影響。如圖1 所示。
圖1 混凝土配合比設(shè)計流程圖
在土建工程的混凝土施工中,施工人員應(yīng)對混凝土的澆筑時機進行精確把握,確立施工窗口。特別是在初凝時,為了保證混凝土的流動性,必須進行攪拌施工。在澆筑過程中,如果混凝土的初凝區(qū)域超出了規(guī)定的容許區(qū)域,則必須立即暫停澆筑,這樣才能使施工人員能夠及時的調(diào)整澆筑進度,并能有效的控制好初凝區(qū)域。
氣溫、濕度是影響混凝土施工質(zhì)量的主要因素。如果澆注過程中出現(xiàn)的溫度高于臨界值,則必須在1 個小時之內(nèi),將澆注溫度調(diào)整到設(shè)定的溫度。若未達(dá)到預(yù)設(shè)溫度,應(yīng)立即停止二次澆注,以消除溫度對二次澆注的影響。在混凝土澆注之前,各施工隊必須對孔洞進行清理。
清理完畢后,按照施工需要,安排好人員、機械等,使混凝土順利、有秩序地灌注。注漿時,混凝土管線埋深不得大于150cm,且必須連續(xù)澆注混凝土;建筑工人必須精確地測量出澆注混凝土的深度。在混凝土澆注深度已達(dá)要求后,可逐步起吊。在澆注混凝土?xí)r,應(yīng)該避免過多的澆筑[3]。
在對混凝土進行振動時,必須對振動的時機進行嚴(yán)格的控制。為防止因振搗時間過長而引起的振搗不均,從過去的經(jīng)驗來看,振搗時間不宜少于10 秒。另外,在振動過程中也不應(yīng)使用太久的方法,以免引起離析。另外,為了保證連接部位的完整,為以后的混凝土養(yǎng)護工作創(chuàng)造了有利的條件。如圖2 所示。
圖2 混凝土灌注施工
在土工工程上使用最多的是混凝土,其承載力高,抗壓性能好。但是,因為土建工程與普通建設(shè)工程的不同。土建工程對混凝土的施工技術(shù)提出了更高的要求。為此,必須大力推廣各類混凝土施工技術(shù),加強混凝土攪拌、材料配比、混凝土振搗與澆筑等環(huán)節(jié)的技術(shù)指導(dǎo),以推動我國土建工程建設(shè)的發(fā)展。隨著現(xiàn)代科技的進步,在混凝土工程中,人們可以在室內(nèi)模擬土建、混凝土配比、混凝土澆筑等外部環(huán)境,對混凝土工程進行多種試驗與評價。在土建工程中,可按照混凝土的施工程序?qū)ζ溥M行振搗、養(yǎng)護,并對抗壓強度做出評定。從力學(xué)的角度出發(fā),分析了混凝土的承載能力及穩(wěn)定性。
搗實是混凝土成型、致密化的一個關(guān)鍵環(huán)節(jié),對混凝土的整體承載力起著決定性的作用。高效率、高可靠性的碾壓作業(yè),能夠使混凝土構(gòu)件在硬化時,最大程度地維持其外觀的穩(wěn)定性。同時,還必須保證實際混凝土的強度與設(shè)計完全符合,滿足設(shè)計要求。在混凝土澆注完畢后,馬上進行振搗工作。這就保證了水泥完全填滿了模子里的空隙,并排除了多余的空氣,從而使成品的密度更高。在國內(nèi),目前的振搗方式是人工振搗和機械振搗。同時,在實際工作中,也要結(jié)合工程實際,選擇合適的機械和手動方式來進行振動操作。
在土建工程中,養(yǎng)護是一項非常重要的工作。在混凝土澆筑完畢后,對其進行養(yǎng)護。民用混凝土一般采用上覆、下澆的方式進行養(yǎng)護。但在實際應(yīng)用中,因其所用水泥的種類及配比的不同,其養(yǎng)護方法也不盡相同。若水泥為水泥石,則該混凝土最少要7 天,若水泥為粉煤灰,該混凝土最少要14 天。需要注意的是,在拆卸48 小時之后,必須進行遮蓋和保養(yǎng),但不可使用類似草席的物件。這主要是由于植物色素、纖維等物質(zhì)的著色,會使混凝土中產(chǎn)生大量的雜質(zhì),進而對混凝土的質(zhì)量造成一定的影響[4]。
在中國,受政策及國情等因素的影響,建筑企業(yè)中基層工人文化素質(zhì)普遍偏低,文化素質(zhì)偏低。因而,在實際使用中,由于沒有充分認(rèn)識到混凝土的技術(shù),在實際使用中,施工方也要負(fù)起一定的責(zé)任。無論是建筑單位還是建筑企業(yè),都應(yīng)該對建筑工人進行經(jīng)常性的職業(yè)培訓(xùn),強化其實踐技能,并對其專業(yè)知識有針對性的掌握。培訓(xùn)技術(shù)人員整體素質(zhì)、個體建設(shè)能力、水平。要加強對工程技術(shù)人員的技術(shù)、理論等方面的教育,加強對工程技術(shù)人員的教育。
施工前的準(zhǔn)備工作是否全面到位,極大地影響著后續(xù)混凝土施工的效率和質(zhì)量。在混凝土的準(zhǔn)備工作中,可以考慮如下幾個方面:第一,選擇具有良好信譽和高品質(zhì)的材料提供商,這是保證混凝土的品質(zhì)的一個重要步驟。在建筑工程開始之前,必須對所有的水泥材料供應(yīng)商進行甄別、甄別,以保證所有的原材料都是合格的。第二,加強有關(guān)建筑工人的技術(shù)及安全方面的訓(xùn)練。建筑工人的素質(zhì)與能力,對建筑工程的質(zhì)量與質(zhì)量起著至關(guān)重要的作用。為此,必須對混凝土結(jié)構(gòu)的施工工藝提出具體的要求,并對其進行相應(yīng)的安全施工知識的培訓(xùn)。
土建工程是一項比較復(fù)雜的工程,它所牽涉到的工程種類很多,也很復(fù)雜。所以,要確?;炷潦┕ぜ夹g(shù)與模板施工、鋼筋施工等其他施工工藝之間的連續(xù)性和協(xié)調(diào)性,在施工之前,應(yīng)該以土建施工方案和混凝土施工技術(shù)規(guī)范的要求為依據(jù),制定出混凝土施工技術(shù)的綜合實施方案。深入到土建工程施工現(xiàn)場,與監(jiān)理和技術(shù)人員一起展開技術(shù)交底工作,對混凝土施工技術(shù)的實施時間節(jié)點、相關(guān)設(shè)備的應(yīng)用等細(xì)節(jié)進行優(yōu)化,并將其與土建工程施工的總體策略相結(jié)合。從而確保了混凝土的施工質(zhì)量,同時也提高了整個土建工程的施工效率。
在土建混凝土施工中,混凝土開裂是最普遍的問題。在土建工程中,如何用科學(xué)的方法來解決混凝土的裂縫,是施工中的一個重要環(huán)節(jié)。結(jié)合工程實踐,提出了如下對策:
一是在此基礎(chǔ)上,結(jié)合土建工程對混凝土的強度與性能的有關(guān)要求,對其粗、細(xì)骨料的含量進行了合理的控制。另外,在施工中應(yīng)注意水泥的配比,水泥的種類和穩(wěn)定性。在具體的施工過程中,要結(jié)合施工現(xiàn)場的實際情況以及施工技術(shù)的實際操作情況,對混凝土配合比進行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整,以保證混凝土的整體性能能夠滿足土建工程的施工要求。
二是在混凝土的施工中,除以上的要求之外,還要對混凝土的模板澆注,以確?;炷恋臐仓Ч??;炷恋臐沧⒈仨氃谀C鏉駶櫟揭欢ǔ潭群蠓娇蛇M行。在混凝土振搗施工中,對鋼筋密集的部分,要加強振搗,以保證其強度達(dá)到設(shè)計要求。另外,在澆注混凝土?xí)r,若未達(dá)到相應(yīng)的強度,將無法繼續(xù)進行下一步的工作,例如模架、支架等。
三是在施工縫、后澆帶和澆筑混凝土前,必須處理松散的石塊和現(xiàn)有垃圾。澆筑混凝土前,應(yīng)涂刷一層與混凝土成分相同的水泥砂漿。施工縫的位置應(yīng)在混凝土澆筑前確定,并應(yīng)留在結(jié)構(gòu)受剪力較小且便于施工的區(qū)域。后澆帶通常按設(shè)計要求預(yù)留,并保留一段時間。如果沒有設(shè)計要求,則應(yīng)在澆筑前至少保留28 天,以便將結(jié)構(gòu)連接為一個整體。填充后澆帶可采用微膨脹混凝土制成,強度等級比原結(jié)構(gòu)高一級,并保持14 天的濕養(yǎng)護。后澆帶的接縫應(yīng)按照施工縫的要求進行處理。
混凝土施工技術(shù)是一個多方面的內(nèi)容,要想對不同的施工技術(shù)在實踐中的應(yīng)用有一個比較全面的了解,這樣才能對實際的工程問題進行綜合的分析。隨著經(jīng)濟社會的迅速發(fā)展,人們對混凝土的要求也越來越高。要想掌握各種具體的應(yīng)用方法,為工程項目創(chuàng)造更大的效益,就必須對基礎(chǔ)知識進行深入的學(xué)習(xí),把所學(xué)的知識運用到生產(chǎn)實踐中,讓大家都能看得到。從社會實踐中所學(xué)到的知識,能使人的素質(zhì)大幅度提高。