何志阳
(中建富泉股份有限公司,362000)
随着现代社会的不断发展以及城市建设水平的逐步提高,我国房屋建筑工程的建设能力也越来越强。大量高层建筑出现,极大地解决了城市用地紧张问题。混凝土施工技术作为现代房屋建筑工程施工的主要技术,关系到整个建筑的施工质量。面对规模大、施工工艺越来越复杂的房屋建筑工程项目,需要从关键的混凝土施工技术入手,做好质量控制与管理。
混凝土施工主要是指在工程施工中,利用骨料、凝胶材料(一般为水泥)、外加剂等支撑的混合材料,结合模板、钢筋等材料,筑造成具有较高承载力、物理强度、化学稳定性的工程结构。现代房屋建筑工程基本上都是钢筋混凝土结构,混凝土施工技术在地基、人防结构、框架、外墙等多个环节都扮演着极其关键的角色。混凝土施工质量将直接决定房屋建筑的稳定性、可靠性和耐用性[1]。混凝土施工中材料质量、材料配比方案、浇筑施工乃至后期的养护工作,都会影响施工质量。在如今房屋建筑工程规模越来越大、施工周期越来越长的背景下,房屋建筑混凝土施工质量管理,面临着较大的压力。尤其在全生命周期精细化管理的工程管理理念下,混凝土施工质量管理更需要覆盖到各个环节。
房屋建筑工程施工中的混凝土施工技术会用到各种基础材料,而这些材料本身的质量,将直接决定混凝土质量和混凝土结构体的性能。其中,骨料是混凝土的基础,其基础强度、粒径等,都会直接决定混凝土的整体强度。以水泥为主的胶凝材料作为满足混凝土浇筑施工、充填施工的关键材料,其质量会影响混凝土中各类材料的凝结效果,进而影响建筑结构强度[2]。为了满足不同情况下房屋建筑工程施工的要求,混凝土一般会加入一些外加剂,如减水剂、缓凝剂等,这些外加剂的质量也尤为重要。混凝土材料的配合比不同,浇筑完成的混凝土结构体的性能也会存在差异。不合理的配合比,将直接导致混凝土结构体出现裂缝,进而产生隐患。例如,在大体积的混凝土结构施工中,如果不控制水泥用量,在浇筑完成之后,由于水泥和水作用产生的水化热现象,会导致混凝土内部温度急剧升高,引起内外温差过大导致裂缝的产生,严重影响施工质量。
众所周知,房屋建筑工程施工现场的环境是十分复杂的。不同地区存在着极大的气候差异,加上不同天气状况,也会对混凝土施工产生一定的影响。例如,在炎热的夏季,如果在阳光直射的露天区域直接浇筑混凝土,将会因混凝土表面水分蒸发过快而产生裂缝。其次,如果浇筑完成没有做好防护,导致湿度过高的空气和混凝土大量接触,也会影响混凝土的凝结效果[3]。房屋建筑是一个复杂的钢筋混凝土结构体,各个部位的受力情况存在差异,高层建筑更是如此。建筑结构因沉降、拉扯而产生各类力的影响下,混凝土在凝固过程及凝固之后,都可能受到这些力的影响而出现质量问题。如果建筑房屋工程施工时如果没有处理好比较常见的软土地基问题,也可能因为地基沉降而导致混凝土结构受到影响,出现开裂的问题。
混凝土施工涉及到多个工艺环节,包括混凝土配制、运输、提升,以及相关的导管安装、模板安装、钢筋笼制作、混凝土浇筑等。每一个施工环节都有相应的工艺规范标准,同时不同房屋建筑结构及环境下涉及到的要求也存在差异。如果因工艺规范性或管理方面存在问题,也会影响到混凝土的施工质量。例如,在混凝土浇筑时,如果没有选用合适的振捣工具做好振捣,会导致混凝土在模板中的填充密实度不足,影响浇筑质量。如果没有控制好浇筑时间,混凝土可能因离析现象的发生而出现质量问题。另外,混凝土施工和房屋建筑施工的各个环节有紧密联系,如果其他工艺处理不到位,也会直接影响混凝土质量。例如,在房屋建筑地基环节中,如果没有处理好软土层问题,导致地基无法承担混凝土地基结构的荷载,引起混凝土结构不均匀沉降、开裂等问题。现代房屋建筑工程施工水平越来越高,投入的技术工艺也越来越多样化,如果没有对现场实际情况做好混凝土施工工艺的技术交底,很可能因工艺使用规范性不足,而导致混凝土施工质量受到影响。
下面以结合中闽大地科技有限公司研发总部工程为例,具体讲解混凝土施工质量的管理和控制(该工程为地上21 层,地下2 层一类高层办公楼,项目总建筑面积为76928.19m2,工程造价15002.0035 万元,合同工期1096 天)。
(1)水泥部分。根据施工现场实际情况及设计图纸,选用合适的水泥型号。本项目中,基础底板、剪力墙柱、梁板等主体结构部分水泥标号为42.5,其他部分采用32.5。水泥材料均选用大型企业出厂的普通硅酸盐水泥,其质量扎实,抗离析效果好[4]。
(2)骨料部分。骨料主要包括石子和砂,首先对石子质地、含泥量进行检查,严格排除白云石及煅烧过的石灰石等杂质,确保其强度、形状符合施工要求。其次确保石子粒径在1~3cm 内,并根据房屋建筑施工结构进行分类使用。关于砂料的质量控制,要检查其质地、细度模数、含泥量是否达到标准,同时要杜绝使用含有有害物质的砂料,避免影响混凝土质量。对混凝土强度、稳定性要求越高的位置,对混凝土砂料含泥量的要求就越高,比如承重墙、梁体混凝土砂料含泥量需要控制在5%以下。
(3)水及外加剂部分。水是实现各种材料混合成为混凝土的主要介质,水含量的多少,不仅会影响混凝土基础性质,还会影响混凝土离析度、水化热等。同时,水本身的质量也会影响混凝土质量,要选用经过抗腐蚀试验证明合格且无杂质的水。外加剂是为了满足实际施工的相关要求,在混凝土中加入的一些材料。除了保证外加剂来自正规厂家且质量符合要求以外,要结合施工要求,选用合适的外加剂。
科学的配制比例及工序是保证混凝土达到施工要求的关键。在混凝土项目施工中,除了要求商砼公司在实验室做好配比分析外,还应根据现场环境变化及施工环节的不同,合理调整配比[5]。商砼运输到工地,在施工前做好混凝土的检查,如果发现出现离析现象,要上报负责人进行检查,确保其符合要求才能投入浇筑施工。针对混凝土的配制,还应当结合实际情况,科学添加一定的外加剂,以达到改良混凝土品质的作用。例如,针对大体积混凝土结构的施工,需要通过在混凝土中加入减水剂,减少水泥用量,一定程度上规避水化热现象导致的温差过大问题,进而规避混凝土开裂风险。如今有很多建筑工程施工所用的都是商品混凝土,需要施工单位与相关单位就混凝土的配制保持交流,确保商品混凝土配制比例、工艺质量达到施工要求。
混凝土无论是现场配制,还是实验室配制,在不同施工环节都涉及到不同的混凝土运输方式。要根据运输距离、位置、天气环境等,合理选用吊斗运输、泵送等方式。运输期间,严格做好防护,避免混凝土遗漏,同时防止出现离析或坍落度变化的情况。运输到指定位置支护,由技术人员检查,如果发现出现离析现象,要再次进行搅拌和处理[6]。
混凝土施工中浇筑施工十分关键,要细化到模板安装、导管安装、浇筑、振捣等环节,要严格按照施工规范和标准,做好各个环节的质量控制。首先,模板安装选用平整度、完好度可靠的模板,确保模板安装符合设计要求。做好侧板支撑和模板内部清理,避免在后续浇筑时出现问题。浇筑前,将导管出料口置于模板底部上方约15cm 位置,检查各部位无误之后开始浇筑。浇筑期间严格保持慢速匀速浇筑,由现场人员移动导管进行均匀浇筑,确保其覆盖整个模板空间,且原则上不得中断浇筑。浇筑期间,使用型号合适的振捣工具进行振捣,振捣棒需要充分没入混凝土,且避免接触模板,在保证混凝土填充密实、均匀的基础上,避免影响模板状态。
针对房屋建筑不同位置的混凝土浇筑,浇筑时的质量控制方式存在很大的差异。以该工程项目为例,在地下室底板的施工中,由于底板强度较厚,混凝土浇筑凝结时很容易出现凝结质量不达标的问题。为此,施工单位除了科学添加减水剂、减少水泥用量以减轻水化热现象以外,还在大体积混凝土钢筋内部铺设了冷水管。在浇筑过程中,往水管内部通入冷水,以达到降低混凝土内部温度、减少内外温差的目的。通过该方法,有效保证了大体积混凝土强度和质量,使之达到工程质量要求。
针对梁、柱、地下连续墙等结构的施工,混凝土浇筑完成之后,定期对其凝固状态进行检测,并使用仪器对其内部结构进行无损检测,便于及时发现质量问题,采取有效方式进行处理。针对梁、柱交接的位置,采用加强支护的方式,避免混凝土浇筑完成之后因多向剪力的出现而影响混凝土凝固效果。
房屋建筑工程施工现场环境复杂、施工周期长,不同地区、不同项目以及不同施工环节都面临着不同的因素影响。除了要做好混凝土施工各环节的规范性管理以外,还要对混凝土浇筑后的管理养护工作引起足够的重视[7]。在该项目中,面对天气较热的情况,除了选择在傍晚、夜间等天气较为凉爽的时间进行混凝土浇筑以外,浇筑完成之后还通过洒水、覆盖塑料膜的方式,避免混凝土因水分蒸发过快而出现裂缝问题。
综上所述,在如今房屋建筑工程建设规模越来越大、施工周期越来越长的情况下,更需要建立覆盖项目施工全生命周期的精细化管理机制。针对覆盖各个施工环节的混凝土施工工艺,要严格做好基础材料的质量检查,根据施工环节和现场实际情况,优化配制工艺,提高混凝土材料的质量。基于此,按照设计图纸及施工规范要求,做好混凝土运输、浇筑及后期养护,确保各个环节的混凝土施工质量达到要求。唯有如此,才能更好的保证房屋建筑施工质量,为人们的工作、生活提供更优质、更安全的环境。