工程建设中混凝土施工技术研究

陈龙

（天水恒洋建筑工程有限公司，天水 741000）

1 前言

混凝土施工技术在众多工程中广泛应用，其直接关系着建筑工程质量，不仅是行业研究重点，也是建筑工程施工现场管控重点。为了提高混凝土施工质量，减少质量通病，提高混凝土结构性能，施工人员需要熟练掌握施工技术及其要点，将其作用充分发挥出来。因此，本文结合实际案例，就混凝土施工技术进行深入探究。

2 工程概况

某商务综合楼位于郑州市区，该建筑共32层，地下两层，建筑总体高度为119.5m，总体面积为9.7m2，其中，地下面积为6500 m2，采用钢筋混凝土框筒结构，主楼基础为筏板基础，厚度分为2m和2.4m，群楼挡水板的厚度是0.7m，筏板基础混凝土采用C40商品混凝土。该工程在混凝土施工时，由于混凝土强度高，用量大约8000m3，水化热量大，而施工环境温度低，昼夜温差大，因此混凝土容易出现裂缝，需要控制好裂缝。为了方便混凝土浇筑，防止上浮，需要采用吊模措施，同时需要注意避开预埋件，以保证混凝土密实。

3 混凝土施工技术分析

3.1 施工准备

根据施工场地情况，适当选择泵车和搅拌运输车，本工程采用40m3/h输送量的泵车和20辆混凝土搅拌运输车，还需要准备其他的地泵、平板震动器等施工用具[1]。根据工程后浇筑带和施工进度，将混凝土浇筑分为5个区域，如图1所示，其中，第一、二浇筑段为裙楼，浇筑时需要连接地基梁和桩承台；第三浇注段分为两块浇筑，间隔时间短，由于无后浇带和沉降缝，因此浇筑完成后可以形成整体；第四浇注段同样分为两部分，间隔浇筑时间12h，浇筑完成后可以形成整体；第五浇筑段分为两部分浇筑。

3.2 原材料和配合比

本工程采用预拌商品混凝土，基础混凝土强度C40，抗渗等级P8，坍落度在160mm～200mm之间。该混凝土主要由水泥、细骨料、粗骨料、粉煤灰和外加剂等原料组成。其中，水泥品种为P.O42.5，数量500t，3d抗折强度不低于3.52MPa，抗压强度不低于17MPa；细骨料采用中砂，含泥量和泥块含量分别为0.7%和0.1%，细度模数2.7，符合要求；粗骨料含泥量和泥块含量分别为0.4%和0.2%，压碎指数和片状颗粒物含量分别为3.9%和1.5%；粉煤灰为二级磨细粉煤灰，45μm细度占17%，烧失量3%，吸水量比98%，含水量为0.4%，性能比较稳定，可以取代18%水泥；外加剂中的减水剂的减水率和抗压强度分别为19.8%和135%，而缓凝剂和膨胀剂经过实验符合要求，相容性较好[2]。

本工程采用商品混凝土，混配合比为：水泥425kg、细骨料594kg、粗骨料1099kg、水110kg、掺和料108kg、减水剂13kg、缓凝剂30kg、膨胀剂21.3kg[3]。该配合比中，砂和石子含水率分别为7.6%和1.4%，水灰比0.31，7d和28d养护强度分别可以达到41.5MPa、58.1MPa，拌合物坍落度为160mm～200mm。

3.3 混凝土浇筑

混凝土进场后需要开展坍落度检测，检测完成后确保坍落度处于160mm～200mm范围内。混凝土从搅拌开始到浇筑施工时间不可超过90min。浇筑前需要全面检查钢筋和模板工作，验收隐蔽工程，控制好混凝土结构上层的钢筋保护层厚度，避免踩筋。

该混凝土采用地泵浇筑方法，在阀板基础边泵送车从西向东顺序浇筑。浇筑时，地泵先到基坑处浇筑底板混凝土，在底板混凝土初凝之前，沿着电梯井周边均匀分层浇筑直到筏板底部，同时在初凝前与筏板一同浇筑直到筏板顶部。基础筏板浇筑时，采用塔吊和移动泵配合共同浇筑，浇筑之前按照浇筑区域科学设置地泵，确保施工顺利[4]。

泵车浇筑前，需要先架设钢管立架，固定立管，之后在浇筑段搭设水平支架，固定水平管。立管和水平管之间采用配套弯管和软管连接，水平管连接布料机，准备并检查完成后进行基础底板和基础梁浇筑。在第三、四浇筑部分中，可以采用两台泵同时进行浇筑，泵管根据运输车路线布置。按照混凝土浇筑方向，一边浇筑一边拆卸支架，直到完成浇筑。由于该工程浇筑块长度远远超过厚度，因此采用分段分层、斜面推进和循环推进浇筑方案。主楼筏板浇筑时需要从南向北浇筑，避免出现施工冷缝。另外，在混凝土浇筑时，需要注意现场防水排水工作，在基坑底部设置200mm且坡度为3%的排水沟，并在底板周边外模部位设置泄水孔，临近浇筑完成时可以将混凝土沁水排集中在模板边，缩小水潭之后使用软轴泵抽出积水。

3.4 混凝土振捣

本工程混凝土振捣过程中，需要控制好振捣棒移动距离，一般在400mm～500mm范围内移动，采用快插慢拔方式振捣，深度需要符合规范，一般超过50mm，振捣时间为15s～30s，为了防止振捣带交接部位出现渗漏现象，需要在200min～30min之后重复振捣，振捣完成后进行二次抹压。在此过程中，还需要注意振捣半径选择，模板与振捣器间距要小于振捣半径0.5倍。

3.5 混凝土养护

根据热工计算可以得到混凝土内部温度预期最高为45℃，内外温差控制在25℃范围内，该工程混凝土养护时，避免使用通冷水管等降温措施。混凝土浇筑完成后，需要及时进行保温保湿养护工作，确保保温材料严密，在混凝土内外温差达到规定时，将保温养护层拆除掉。对于浇筑完成后的混凝土，需要做好表层蓄热保湿工作，在混凝土表面覆盖一层塑料薄膜和一层毛毡，并在侧面使用18mm厚模板、湿麻袋和塑料薄膜，不可拆除集水坑和电梯基坑模板。浇筑施工时采用洒水养护方式，时间不低于14d，但是由于外界温度下降，夜间甚至达到零下，不可再进行洒水养护。但是做强度增长较慢，在达到12N/mm2强度之前禁止踩踏[5]。

3.6 温度控制

冬季施工时，混凝土容易出现裂缝，需要严格根据温度测控技术要求监测混凝土温度，若是混凝土内外温差超过25℃都需要及时采取保温措施。测温过程中，采用水银温度器、D32镀锌钢管、薄钢板、毛巾和温度计细线等工具，之后在筏板基础部位每间隔100㎡范围内设置一个测温点观察混凝土温度变化，测点之间间隔10米。筏板基础平面测点数量为67个，各测点分布于顶部、中部、底部，每组孔测点为3个，埋深分别为0.35米、1米和1.8米，露出长度为100毫米左右。

根据施工方案计算温度，为满足6天温度最大值这一要求，混凝土浇筑完成8小时之后测量内外温度，前三天每间隔两小时测量一次，4天～7天每间隔4小时测量，8天～14天每间隔8小时测量一次，测量温度过程中还需要测量大气温度，直到内外温差和表气温差符合规定要求。另外，测温记录需要交予交工地技术负责人审查并及时采取处理措施控制温度。而根据测温结果可以发现，混凝土凝结成型之后水泥水化会释放一定热量导致内部温度迅速上升，并通过表层散发出来，此时混凝土龄期一般为3天～5天。需要注意混凝土降温速度每天不可低于2℃。

温度控制过程中，根据测温点和深度布置测温管，采用细线绑扎测温计方便插入取出。浇筑前，在筏板基础内部，放入测温管，从上到下绑扎钢管，注意振捣和浇筑时远离测温管。浇筑过程中，采用薄钢板点焊孔口，避免混凝土进入孔中，测温时撬开钢板使用细线温度计顺管从上到下测温。为避免杂物堵塞，需要使用毛巾在每次测量后塞好钢管。之后将记录好的测温数据交于技术负责人。若是内外温差超过25℃，需要采用毛毡或是碘钨灯加温，若是遇到阴雨天气则需要增加薄膜覆盖层量，将雨水和混凝土彻底隔开，缩小内外温差。

4 混凝土施工常见通病及处理方法

本工程在混凝土施工过程中出现了一些质量通病，具体体现在以下几方面。

4.1 沁水问题

混凝土振捣时，粗骨料和水平钢筋下部出现水分和孔隙，进而导致沁水问题，对混凝土强度和耐久性产生不良影响。这一问题产生主要是由于混凝土水位比大，凝结硬化时间长，骨料级配不科学，振捣时在拌合物孔道中产生自由水，泵送时出现坍落度损失等。对于这一问题，需要在混凝土浇筑和振捣时，在侧模位置设置排水孔，方便沁水和乳液流出，并集中在坡面下使用排水孔排出去。

为了有效预防沁水问题出现，需要提高混凝土砂率，并增加胶凝材料，确保水化和施工性能的同时减少用水量。同时采用细胶凝材料和高质量引气剂、高流动性减水剂。另外需要控制好振捣时间，并选择好控制点减少沁水。

4.2 裂缝问题

混凝土裂缝产生主要是由于浇筑时间过长、搅拌和运输时间长、振捣方式不正确、浇筑不连续、模板变形、水泥用量大、外荷载过大、温差大等。针对混凝土裂缝问题可以采取以下措施处理：第一，采用表面修补法，该方法主要采用环氧胶泥或水泥砂浆等材料涂抹在裂缝处，用于处理早期浅层裂缝，可以起到抗渗补漏作用。第二，采用内部修补法，该方法也就是灌浆法，通过压力灌浆注入裂缝中，浆材扩散浸透可以加固结构。第三，结构加固法，该方法采用锚杆钢板和树脂灌浆加固，主要针对承载力和结构影响大的深度裂缝。

4.3 强度不足

混凝土养护完成后进行强度测试，若浇筑成型60天后抗压强度低于标准强度95%，则表示强度不足。这一问题产生主要是由于混凝土搅拌不均匀，水泥浆存在漏失问题或振捣不严密。对此，可以采用直接和间接加固法、综合加固法处理，其中直接加固法就是扩大截面、改变结构传力路径或使用外包钢等方法，间接加固法可以通过改变结构动力性、采用隔震技术等方法，综合加固法也就是综合使用直接和间接加固方法。另外，为了有效预防，混凝土强度不足，需要选择适当原材料，按照规范调整混凝土配合比，计算强度并优化施工工艺，确保混凝土抗压强度[6]。

4.4 冷缝问题

混凝土浇筑时，若是单层浇筑时间过长，已浇筑混凝土达到初凝状态而后浇筑混凝土则会出现施工缝。冷缝产生导致筏板基础混凝土难以有效结合，进而产生结构不稳现象。这一问题产生是由于基础混凝土浇筑量过大，浇筑时在振捣和供应上存在偏差，下层混凝土在初凝时由于混凝土运输时间过长，塌落度损失过大，导致初凝时间缩短，速度加快，产生冷缝。

针对这一问题，在编制施工设计时需要合理设计混凝土浇筑运输能力，尽可能避免外界环境影响混凝土导致浇筑中断，并严格控制初凝时间。同时处理好浇筑断面，对已浇筑断面采用凿面处理方式之后，采用高压水枪进行冲洗，使用钢丝网，钻孔时采用锚固钢筋，若是表层裂缝明显需要重新浇筑。基础施工过程中，设置止水带或在结合面上打缺口，预埋泡沫条，采用膨胀环境图进行勾缝，等等措施可以处理并预防冷缝问题。

5 结论

综上所述现阶段我国建筑行业不断发展，建筑工程项目逐渐增多，为社会发展和人民生活质量提高起到了积极促进作用。在此过程中，混凝土施工技术占据重要地位，并受到各界关注。由于混凝土施工材料比较特殊，混凝土结构具有强度优势，但是也容易出现质量问题，为了避免混凝土刚度和稳定性受到影响，在施工时需要严格根据规范把控混凝土施工技术，结合混凝土质量通病提出有效解决措施，并加强混凝土施工质量控制。