土木工程建筑中混凝土结构的施工技术

孙亨杰

(宁夏亘元房地产开发有限公司 宁夏银川 750000)

就当前情况而言，土木工程建筑中混凝土结构运用较为广泛，且施工技术得到了前所未有的发展，但是在实际施工过程中混凝土结构存在诸多缺陷和弊端，为此需要通过实践不断优化和完善该项施工技术，从根本上解决技术问题。

1 土木工程建筑中影响混凝土结构质量的因素

1.1 水泥水化热的影响

水泥在与水分混合后发生反应，进而产生诸多热量，这也是造成大体积混凝土内部温度大幅度提升的主要热量。众所周知，大体积混凝土的横截面较厚，一旦水泥出现水热化现象则会集中在结构内部，再加上内部结构散热速度较慢，导致混凝土内部温度在极短时间内快速上升，并且混凝土导热性能不高，初凝时无论是弹性模量还是强度普遍不高，为此在发生水热化后温度骤然升高，对变形产生的约束力较小，温度应力也随之降低，伴随着混凝土初凝与终凝时间的不断延长，其自身弹性模量及强度有所提升，并且对收缩变形产生强烈的约束力，进而形成温度应力。

1.2 内外约束条件的影响

结构变形变化不同，但是无论何种自由变形都会受到相应阻碍，并且阻碍变形的主要因素即为约束条件，而约束条件又分为内外部约束两种，通常情况下高层建筑基础往往为大体积混凝土，其需要承担均匀温差和收缩，为此,外约束力占据核心位置。

基础在完成混凝土浇筑后，下部地基对温度变化产生一定影响，外约束力也由此产生，上述已经讲到混凝土初凝阶段温度上升及弹性模量普遍较低，相反应力松弛度较大，这就造成混凝土与基层衔接上牢固性不高，降低压应力。如若温度下降就会形成拉应力，当其超出混凝土所承受的抗拉强度时，混凝土势必会形成垂直裂缝，对整个混凝土结构的质量水平产生不良影响。

1.3 外界气温变化的影响

高层建筑的基础部分属于大体积混凝土，外界气温的变化对防止大体积混凝土开裂有重大影响，混凝土的内部温度是由浇筑温度、水泥水化热的散热温度和结构的散热温度等各种温度的叠加之和。浇筑温度与外界气温有着直接关系，外界温度随着天气变化而变化，这种情况下混凝土受到温度变化的影响，因而会造成过大温差和温度应力，温差越大产生的温度应力也就越强，如若温度应力过大甚至超出混凝土结构自身固有的承受范围则会产生裂缝，影响混凝土结构工程质量。

1.4 混凝土的收缩变形的影响

众所周知，混凝土属于一种复合型材料，是多种材料组成的非匀质材料，并且原材料之间的物理特性差异较大，再加上混凝土中掺有一定比例的水泥外加剂和矿物质等。在混凝土硬化之前，混凝土处于塑性状态，如果上部混凝土的均匀沉降受到限制，在遇到钢筋或大的混凝土骨料，或者平面面积较大的混凝土、其水平方向的减缩比垂直方向更难时，就容易形成一些不规则的混凝土塑性收缩性裂缝，并且紧缩现象还会随着混凝土湿度的减退而加剧，严重的情况下还会导致混凝土结构发生断裂等质量问题。

1.5 混凝土的体积变形的影响

水泥在发生石化热反应时混凝土体积出现变形，但是以收缩变形居多，只有极少数发生膨胀变形，混凝土中20%左右的掺合水源自于水泥的水化过程，剩余则需要全部蒸发，而初期消失的自由水不会导致混凝土出现收缩变形，但是混凝土干燥程度加剧，造成吸附的水分逐步丧失一定会引发干燥收缩，混凝土成型后对其截面尺寸的质量产生不良影响[1]。

2 土木工程建筑中混凝土结构施工技术要点

翡翠林溪花园项目是由宁夏亘元房地产开发有限公司投资建设的民用住宅，该项目位于银川市金凤区宝湖中路以南，-1/-2 为地下室，由高层及8 层花园洋房组成，总建筑面积为50 万m2，剪力墙和框架结构。施工单位主要为北京城建七建设工程有限公司及中建三局集团有限公司，承包工程范围主要包括基础工程、钢筋工程、砼工程、砌筑工程、防水工程、屋面以及精装修工程。根据该项目实际施工状况对混凝土结构施工技术进行深入探究。

2.1 混凝土配置技术

在施工过程中，配置混凝土是最基础的一项技术，该技术看似简单，却关乎整个混凝土结构的质量水平，施工人员在配置混凝土的过程中根据相关规范、标准并结合自身经验严格操作，以项目工程实际需求为主，对施工所需材料进行准确配比，确保砂石、水泥、胶合剂以等各种原材料比例的准确性，依据制定的配置流程进行制作。例如：在对砂石进行配置时，搅拌混凝土之前要精准测量出砂石含量，以此明确其配比状况。在明确混凝土各项原材料的比例之后，首先要进行试验，如果调配出来的混凝土满足工程的要求，方可调配大量混凝土，经试验检测发现翡翠林溪花园项目在施工过程中混凝土含水量控制在1.0%以内，氯离子含量不超过0.06%，各项参数均满足标准要求。

2.2 混凝土浇捣技术

混凝土施工的过程的质量控制，从原材料源头严把进场关口，科学经济合理的配制混凝土配合比，在混凝土搅拌、运输、塌落度和水灰比检测等方面，严格执行每工作班至少抽样检查两次混凝土塌落度，在浇筑过程中按照标准选择相应的施工设备，以此确保浇筑过程的连续性，并随时检查现场混凝土浇筑的方法和质量、振捣方式、浇筑高度、施工缝的留置情况。如果浇筑的为基础底板类型混凝土结构，受到其厚度影响在浇筑时需要采取相应散热措施，以免基础底板结构温度变化较大，增加温差进而引发底板裂缝，如果对建筑墙体混凝土结构进行浇筑一定要确保浇筑的强度以及稳定性，尽可能强化墙体的施工质量[2]。值得注意的是在浇筑之前，可将相同砂浆浇筑于墙体底部，随后对墙体进行分层浇筑。振捣是混凝土浇筑的重要环节，振捣设备等因素均会影响混凝土结构的强度，所以在施工过程中根据混凝土厚度选择相应振捣设备，其中混凝土板厚度小于30 cm 通常选择平板振动器，倘若浇筑面积比较小可以选择插入式振动棒。另外，在使用插入式振动棒时，振动棒与混凝土表层保持垂直状态，并且遵循快插慢拔的原则，同时确保插点排列的均匀性，按照插点顺序逐一移动，真正做到均匀振实。需要注意在移动振动棒过程中应该控制好间距，确保移动间距小于振动棒作用半径的1.5倍，也就是30～40 cm 最佳，在对上一层进行振捣时，振动棒应该插入下一层5～10 cm 处，确保两层混凝土黏合。

2.3 混凝土养护技术

后期混凝土的养护同样对混凝土的质量有着重要影响，科学选择养护方式可以从根本上提升混凝土结构的使用性能。现阶段混凝土膨胀剂使用较多，严格按照国家规范施工，混凝土浇筑完成后，检查是否按施工技术方案进行养护，是否在其表面覆盖一层塑料薄膜或者草席，并结合工程实际情况适当洒水确保表层湿润度，进而达到预期养护效果。施工过程中应对混凝土的强度进行检查，按规范要求随机留取混凝土标准养护试块和同条件养护试块，但是针对混凝土结构进行养护时需要注意以下问题：首先，混凝土的养护时间应该不少于28天；其次，如若混凝土可塑性不高，应该在浇筑洒水之前开展相应的喷雾养护工作，相反如果混凝土可塑性良好，混凝土浇筑后6～16 h 以内进行洒水；最后，确保混凝土养护工作连续性，保持表面湿度，否则会对混凝土结构施工效果产生不良影响[3]。

3 控制土木工程建筑混凝土结构施工质量的有效措施

3.1 确保原材料配置工作的科学性，合理选择搅拌技术

3.1.1 原材料科学配比

建筑工程类型不同其对混凝土结构的要求也就存在较大差异，为此需要施工人员根据工程实际状况，科学开展混凝土原材料的配比工作，确保材料使用的合理性，进而满足各项施工要求。另外，混凝土中往往会加入一定比例的硅粉，这就无形当中加剧了混凝土的自缩状况，极易对混凝土质量产生不良影响，为此必须要科学使用配比，而非采用不规范手段控制混凝土结构的自缩值[4]。

3.1.2 合理选用搅拌技术

在配置混凝土时，不仅要做好原材料的选用工作，同时还应该科学选择搅拌技术，旨在进一步提升混凝土的应用性能。所以技术人员需要提升搅拌技术的重视程度，加大此环节的监督力度，充分发挥出混凝土的最大性能。搅拌工作严格按照相应投料顺序进行，控制好各原材料的用量及搅拌时间、速度等。搅拌过程中，工作人员添加添加剂的时候一定要搅拌均匀，这样混凝土才能满足施工要求和质量标准。

3.2 把控好混凝土的温度应力

3.2.1 降低水泥使用量

众所周知，水泥与水混合后发生反应产生大量热量，而在混凝土表层参数的影响下造成水泥的热量不能得以释放且全部集中于混凝土内部，由此产生温度应力。要想真正降低温度应力就应该从根源入手，充分考虑水泥产生的影响减少水泥使用量，以此降低混凝土当中的部分热量，例如使用其他材料来代替水泥或者在混凝土中掺入一定剂量的高效减水剂等。另外，提升混凝土搅拌技术水平，确保混凝土中各种原材料得到充分搅拌，将其中的热量最大限度地释放出来。现阶段我国科技水平快速发展，水泥种类也随之增加，矿渣水泥、粉煤灰硅酸盐水泥等低热水泥应运而生，上述这些水泥热量普遍低于普通水泥，可以用这些水泥代替，进而有效控制混凝土产生的温度应力。

3.2.2 有效控制混凝土浇筑的温度

上述已经讲到，混凝土在浇筑时温度会受到外界环境温度的影响，倘若在施工过程中浇筑温度变化较大势必会对混凝土温度产生直接影响，进而导致混凝土出现温度应力，为此浇筑混凝土尽量避免在温度过高时进行作业，尤其是大体积混凝土浇筑，倘若无法避免，就应该采取相应措施进行降温处理或者在浇筑之前对混凝土予以冷却，将其温度控制在最佳范围当中。

3.3 控制好地基对混凝土产生的约束力

3.3.1 弱化混凝土内部约束力

混凝土施工过程中，混凝土内部的温度会大大加剧混凝土自身固有的内部约束力，要想从根本减少其内部约束力需要降低混凝土的内外温差，例如采用蓄水法、覆盖法等手段有效控制混凝土内、外部温度之间的差异，只有这样才能控制好混凝土的内部约束力[5]。

3.3.2 降低外部约束力

在浇筑混凝土过程中，大面积浇筑会导致混凝土厚度过大，以此对地基产生相应的约束力，所以应该全方位、多角度出发降低不必要的混凝土厚度，例如：可以在建筑筏板及地面约束的接触面之间设置大面积滑动层，以便弱化对结构产生的约束力，从而缓解温度应力，避免后期产生裂缝而影响施工质量[6]。

3.4 进一步强化混凝土抗裂性

第一，掺入一定比例的增强材料，在原材料配比不变的基础上掺入一定比例的增强材料，以便进一步提升混凝土强度，其中增强材料主要为金属纤维材料以及无机纤维材料两种类型，将其中任意一种加入原材料中既可以强化混凝土强度，且有助于其耐拉性的提升，从根本上提升混凝土抗裂性能。第二，掺入一定添加剂，为了提升混凝土质量，避免裂缝产生，需要掺入适量添加剂以此改善混凝土的收缩状况，在此基础上针对其膨胀率进行试验，确保混凝土膨胀率控制在允许范围内，这样才不会出现收缩或者变形状况，值得注意的是应该根据工程实际状况合理选择添加剂，控制好膨胀率。第三，加入配筋，在混凝土浇筑过程中适当加入一定比例的配筋可以提升混凝土结构的稳定性，实现提升混凝土强度和抗裂性的目的，避免裂缝问题发生。

4 结语

要想不断提高土木工程建筑中混凝土结构的施工技术水平应该对其进行全面系统分析和实践，进一步提升应用水平，同时根据不同类型工程项目的规范及要求对混凝土施工内容进行完善，并制定与之相适应的操作流程，加大混凝土结构问题研究，采取相应措施进行处理，以土木工程建筑规范要求为核心，科学选择混凝土结构施工技术，并以此为前提拟定管理计划，将混凝土结构优势最大限度地发挥出来，确保土木工程建筑质量，循序渐进地提升施工效率。