混凝土工程施工要点

赵 廉

(四川大安建筑工程有限责任公司，四川成都 610063)

混凝土是重要的必不可少的建筑材料之一，混凝土具有很多优点，但也有很多缺点，混凝土的抗压强度大而抗拉强度较低，如果设计施工不当则会产生裂缝，轻则影响外观产生渗漏;重则严重的裂缝导致整体结构报废。混凝土在与空气的长期接触中，由于空气中的二氧化碳向混凝土内部扩散与水泥水化物中的氢氧化钙发生化学反应生成碳酸钙，且这种碳化过程随着时间的推移不断地深入。当碳化深度达到钢筋处时，则破坏了钢筋的钝化膜，钢筋没有钝化膜的保护极易发生锈蚀。钢筋锈层的体积比原体积膨胀2～4 倍，使混凝土从内部产生膨胀裂缝，更多的水、空气进入混凝土内部引起钢筋的进一步锈蚀，形成恶性循环，直至结构被破坏。

为了克服混凝土脆性和碳化的问题，很多专家都做了深入研究。就施工方面应注意的问题如下。

1 确保混凝土的密实度

混凝土宏观性能的提高应立足于水泥石微细结构的改变。目前，很多高性能混凝土就是掺入各种有机、无机材料，如各种外加剂、石英粉、粉煤灰等。达到降低水灰比，填充水泥石的毛细孔，使凝固后的混凝土孔隙率降低。未被填充的毛细孔则是孔径更小的孔。这样既可增加混凝土的强度，又能阻滞有害物质的渗透，也延缓了碳化的速度。

同样确保普通混凝土的密实度也能确保混凝土的设计强度和延缓碳化速度。

1.1 混凝土振捣

混凝土振捣应不漏振、欠振也不能过振，过振会造成混凝土离析，使粗石料沉底。一般每点振动时间20－30 s，应以混凝土无显著下沉、泛浆、无气泡、表面平整为度。商品混凝土的坍落度一般都较大，振捣后经过一段时间的静置表面易泌水。应在排除泌水后进行二次振捣、二次抹压工艺使混凝土更密实，可防止产生收缩裂缝。

混凝土表面收光时，切不可撒干水泥，如确需干水泥收浆，可使用干水泥砂灰，按水泥∶砂=1∶1.5 拌匀，用量也不可过多。所用水泥品种应与混凝土的水泥品种相同，可确保混凝土硬化后色调一致。

1.2 混凝土工程的质量问题

1.2.1 混凝土原材料

(1)水泥强度等级不达标或已临近过期;

(2)砂、石含泥量大于标准规定;

(3)砂太细甚至使用海砂。

1.2.2 混凝土搅拌的问题

(1)原材料计量不准，造成混凝的和易性、粘聚性、强度受影响。尤其是水的计量应计及砂、石中的含水量;

(2)外加剂用法不妥或计量不准，造成混凝土浇筑后凝固不实或浇筑后“开花”。

1.2.3 混凝土施工的问题

(1)表面蜂窝麻面数量超过标准规定;

(2)振捣不密实有孔洞和露筋;

(3)模板跑浆，造成麻面、露筋及棱角露石子等;

(4)接缝处理不当，有夹渣等;

(5)拆模过早出现缺棱掉角;

(6)现浇板板面不平、构件位移、倾斜;

(7)清水混凝土未能达到清水的要求;

(8)养护不好，水泥未能充分水化致使强度降低，产生裂缝;

(9)混凝土强度不一致过高或过低;

(10)保护层厚度不够，造成沿箍筋方向裂缝及钢筋生锈;

(11)为改善混凝土的和易性，擅自向混凝土中加水，既降低了混凝土的强度，也易在混凝土表面出现很多微细的裂纹。

2 控制混凝土裂缝的产生

2.1 柱、墙与梁、板同时浇筑的次序

在钢筋混凝土结构施工中，如果将垂直构件与水平构件同时现场浇筑，对整个结构的完整性、抗震性能是有利的。但应注意，虽然柱、墙已经过了振捣，但混凝土在初凝硬化过程中还会产生沉降，若梁、板立即与其浇筑在一起时，柱、墙混凝土的沉降，拉动梁板端部中粗、细骨料的分布，使其空隙加大，减弱抗剪能力，因此在浇筑与柱和墙连成整体的梁和板时，应在柱和墙浇筑完毕后停歇至少1～1.5 h，再继续浇筑梁和板的混凝土。

一般情况梁和板可同时浇筑混凝土，对于拱结构和高度大于1 m 的梁，应分别浇筑混凝土。

2.2 注意构件配筋的数量和分布

钢筋混凝土构件收缩时，混凝土受拉力、钢筋受压力，配筋过多反而影响混凝土的收缩，而产生裂缝。

合理的配筋，有利于混凝土的拉应力更好地分布。减少裂缝的产生。

在施工中应注意用低强度的钢筋代替高强度钢筋而使实际钢筋量增加的问题。

2.3 楼板上层钢筋的保护

钢筋在楼板中起着抵抗外荷载和防止混凝土裂缝发生的双重作用，只有确保其有合理的保护层才能发挥作用。在实际施工中，楼板下层的钢筋有混凝土垫块及模板的依托，保护层比较容易保证。按施工经验当垫块间距大于1.5 m时下层钢筋的保护层厚度不易保证，垫块的间距以1 m 左右为好。

而上层钢筋网的保护一直是施工中的一大难题，笔者在施工中也曾采用过多种保护措施，但效果都不太好。如用小撑架撑住上层钢筋网，虽然能确保上层钢筋网不坍塌，但在板中增加了不少无用的钢筋，且小撑架足部无混凝土保护层。易发生锈蚀，产生锈胀裂缝，影响楼板的使用寿命，是不可取的施工方法。

笔者在楼板混凝土施工中，制作专用脚手板小马凳，架设在绑扎好的钢筋网上，再铺好脚手板。所有施工人员在脚手板上工作，很好地保护了上层钢筋。在楼层混凝土初凝前，撤去脚手板和小马凳，并压平、收光所留的孔洞。

2.4 大体积混凝土的裂缝控制

大体积混凝土是指断面尺寸大于1 m 的混凝土结构，必须采用相应技术措施，合理解决温度应力就能控制裂缝的产生。

2.4.1 混凝土温度控制

(1)选用低水化热的水泥，如矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰水泥等;

(2)充分利用混凝土的后期强度，减少水泥用量，每1 m3混凝土减少10 kg 水泥，其水化热的减少可使混凝土的温度减少1℃;

(3)粗骨料的粒径选较大的，级配应良好;再掺加粉煤灰和减水剂、改善和易性、降低水灰比，以达到减少水泥用量降低水化热的目的;

(4)选择较低气温时浇筑混凝土;采用低温水搅拌混凝土;可对骨料进行冷却降低混凝土的入模温度;

(5)在混凝土内设冷却管道，用冷却水直接降低混凝土内部的温度。

2.4.2 改善约束条件控制混凝土裂缝

(1)分层分块浇筑混凝土，合理设置水平或垂直施工缝。或在适当的位置设置后浇带，既可放松约束程度，也可减少每次浇筑混凝土的量减少水化热的积聚;

(2)对大体积混凝土基础与岩石地基，或基础与混凝土之间设置滑动层，如平面可刷沥青或铺卷材。在垂直面可用沥青木丝板或聚苯乙烯泡沫塑料作缓冲层，释放约束应力。

2.4.3 混凝土表面温度裂缝控制计算

如有某筏形基础厚1.2 m，混凝土为C20，水泥用强度等级32.5(425号)矿渣水泥，mC=265 kg/ m3，Q=335 kJ/kg，粉煤灰FA=80 kg/ m3，QP=52 kJ/ kg 混凝土表面采用一层塑料薄膜加一层草袋保温养护，大气温度Ta=24℃，核算混凝土中心温度与表面温度及表面温度与大气温度之差是否符合防裂要求。

(1)水泥水化热引起的混凝土中心最高温升值Tmax:

(3)温度差计算

①混凝土中心温度与表面温度之差Tmax－ Tb= 64 －42.6 = 21.4℃ ＜25℃;②混凝土表面温度与大气温度之差。Tb－ Ta= 42.6 － 24 = 18.6℃ ＜25℃

式中:Tmax为混凝土内部中心最高温度(℃);

Ta为混凝土运输和浇筑时的室外气温(℃);

mc为每1 m3混凝土水泥用量(kg/ m3);

Q为每1 kg 水泥水化热量(J/ kg);

C为混凝土的比热容一般取0.96 kJ/(kg·K);

ρ为混凝土的质量密度取2400 kg/ m3

H为混凝土的计算厚度H = h + 2h'

h为混凝土的实际厚度(m);

h'为混凝土的虚厚度(m)。

式中:λ为混凝土的导热系数取2.33W/(m·K);

K为计算折减系数取0.666

β为模板及保温层的传热系数(W/(m2·K))。

式中:δi为各种保温材料的厚度(m)

λi为各种保温材料的导热系数(W/(m·K))

βa为空气传热系数可取23w/(m2·K)

ΔT(t)为龄期t 时，混凝土内最高温度与外界气温之差(℃)ΔT(t)=Tmax－ Ta。

3 混凝土的养护

混凝土的养护是确保混凝土质量的重要一环，混凝土的养护不仅仅是及时做好浇水、保温的工作，还应避免混凝土过早受力。

(1)科学安排施工计划，楼层混凝土浇筑完成后至少应有24 h 的养护。在这24 h 内只能有少量人员可进行测量、定位、放线等工作。在24 h 后可轻卸少量钢筋进行柱、墙钢筋的焊接和绑扎工作，至少在第3d 才可开始进行柱、墙模板的施工;

(2)在计划作模板、钢管等材料的堆放区的楼板下方的支模撑杆可局部加密。在材料堆放区的楼板面可满铺旧模板，在卸料时做到轻卸、分散，可有效控制承重裂缝的产生。

4 结束语

混凝土工程的质量决定因素是很多的，但混凝土的施工是重要的一环。只有科学的施工方法加上认真的工作精神才能确保混凝土的质量，才能充分发挥混凝土的优良性能。