建筑工程中混凝土施工技术要点探究

2024-02-18 01:47:19付忠义
建材与装饰 2024年1期
关键词:施工人员裂缝混凝土

付忠义

(山西二建集团有限公司,山西 太原 030001)

0 引言

从目前的情况来看,许多建筑物采用混凝土结构,因此混凝土结构的质量验收与工程的最终质量、安全和经济效益密切相关。混凝土施工质量不合格,势必阻碍施工项目的顺利进行,会给施工企业造成巨大的经济损失。因此,科学应用混凝土施工技术尤为重要。鉴于此,有必要对建筑工程中混凝土施工技术的应用进行探讨和分析。

1 房屋建筑工程混凝土施工基本概述

就目前情况而言,混凝土工程施工包括预制法和现浇法。两者最大的区别是混凝土的浇筑地点有一定的差异。预制法具有成本低、特点强、能加快工程进度等优点,其主要缺点是整体性能差。现浇法需要在施工现场进行混凝土浇筑,具有刚度大和耐久性、抗震性、抗冲击性好等优点,其主要缺点是抗拉强度低,容易出现裂缝。混凝土浇筑必须采用商品混凝土,混凝土需由专业的混凝土搅拌站提供。混凝土施工过程中的问题主要来自原材料、混凝土施工、混凝土养护等方面。同时,施工中混凝土的质量问题主要包括裂缝、气泡、烂根、蜂窝等,需对质量问题形成的原因进行分析并提出预防措施,以保证住宅楼建筑工程的整体质量[1]。

2 建筑工程中混凝土施工技术的影响因素

影响混凝土施工技术的因素有很多,笔者从混凝土施工常见问题的诱因角度入手进行分析。首先是因外界温度变化导致的施工裂缝问题。混凝土受自身温度以及外界温度影响主要表现在以下两个环节,其一是混凝土凝固硬化环节。该环节中,水泥材料接触水分会水热化释放大量热量,但此时的混凝土体积较大,其自身内部散热能力不足就导致内部范围内温度急速上升,这样就造成了混凝土块内外温差过大的现象。根据热胀冷缩的基本原理,混凝土内部会膨胀,外部则会收缩,这样的内外变化就会导致混凝土块出现裂缝问题[2]。另一个环节就是施工现场温度的异常变化问题,若环境温度快速下降,那么混凝土外部就会出现收缩应力,当这样的应力大于其内部拉力时就会出现裂缝。其次为混凝土的干缩变形现象,主要原因为混凝土块内部水分快速蒸发。根据混凝土的作用原理和过程,其在浇铸之后将会逐渐硬化,同时伴随着内部水分的持续蒸发。此时水泥材料的凝胶体就会因水分丧失而出现收缩现象,导致混凝土的变形。内部的干缩变形会产生巨大的拉应力,最终影响到混凝土的表面,导致裂缝的发生。因此施工人员在完成混凝土浇铸施工之后还需开展持续性养护工作,目的就是保持混凝土内部的水分,预防其干缩变形。最后是因混凝土结构基础问题导致的不均匀沉降现象。混凝土施工是建立在稳固地基的基础上的,混凝土本身是具有一定重量的,如果其施工位置基础不稳,那么就很容易发生不均匀沉降,破坏混凝土自身的内部结构,导致其变形,最终因变形产生拉应力诱发混凝土的裂缝,影响建筑工程的整体质量[3]。

3 建筑施工中混凝土结构施工技术的应用要点

3.1 混凝土配制

混凝土原材料主要包括水泥、水、沙石、骨料、添加剂等。在混凝土配制过程中,技术人员可以适当添加掺和料、外加剂来提升混凝土性能,使混凝土质量符合施工要求。混凝土掺合料的成分虽然较为简单,但是其添加比例会对混凝土结构的性能产生较大影响。因此,在混凝土配制阶段,技术人员应科学确定各类材料的配制比例,根据实际需求做好掺合料、配料的选择。混凝土质量是影响土木工程建筑施工质量的关键要素,技术人员应高度重视混凝土配料的选择和配制比例,确保原材料质量、配比都能够满足规范标准要求。目前,矿物、硫酸盐、粉煤灰等都是混凝土配制中常用的掺和料,这些材料具有一定的节能环保效果。工作人员在混凝土中加入这些掺和料时,应注意以下要点:①合理控制硫酸盐水的温度(通常不超过15℃)。②按照不超过6%的标准控制粉煤灰烧失量。③根据土木工程建筑的施工需求,科学选用火山灰、沸石粉等矿物配料。④按照土木工程建筑施工对混凝土材料的需求,通过严格的配比试验确定最佳掺和料配比,并且在配制过程中做到精准称量[4]。

3.2 混凝土浇筑

采用商品混凝土需要严格控制运输距离和时间,保证混凝土的均质性,避免发生离析现象,满足坍落度要求,以便在混凝土初凝前有充分的时间进行浇筑和振捣。在输送和浇筑过程中严禁加水,散落的混凝土不能用于结构浇筑,同一施工段的混凝土应保证浇筑作业的连续性。在混凝土浇筑前,应做好清理工作,将垫层或模板上的杂物清除干净;在表面干燥的地方施工时,还应洒水湿润。当现场作业环境温度超过35℃时,如果采用金属模板,可以通过洒水进行降温,但洒水后不得留有积水。当进行竖向结构混凝土浇筑时,需要先在底部填入与混凝土内砂浆成分相同的水泥砂浆,厚度控制在3cm 内。为保证混凝土浇筑时不产生离析现象,必须严格控制混凝土自由倾落高度。例如,粗骨料料径大于25mm 时,自由倾落高度不得超过3m,反之不能超过6m,若不能满足规定要求,则需要加设溜槽、溜管以及串筒等装置。在浇筑与墙柱连成整体的梁板时,应在墙柱浇筑完成后1~1.5h 再继续浇筑。梁板宜同时浇筑,有主梁的楼板应顺着次梁方向浇筑,单向板应沿着长边方向浇筑,对于拱和高度超过1m 的梁结构可以单独浇筑。在底层混凝土初凝前,应完成上一层混凝土的浇筑,否则需要根据相关施工缝技术要求进行处理[5]。

3.3 混凝土振捣

在混凝土浇筑过程中,施工人员应坚持边浇筑边振捣的原则,及时排出混凝土内部的空气,确保混凝土顺利成型,提高混凝土的密实度。在振捣过程中,首先,施工人员应合理选择振捣设备、振捣方法。当前应用较为普遍的是人工操作振捣棒的方式,即施工人员手持振捣棒,将振捣棒垂直快速插入混凝土中,振捣大约25s 后缓慢拔出。其次,施工人员要严格控制振捣过程,选择一种固定的布设振捣点的方式,将振捣点间距控制在振捣半径的1.5 倍左右,并使混凝土截面和振捣棒保持45°夹角。在这个过程中,施工人员应注意避免产生过振、漏振等问题。最后,施工人员要坚持“三不碰”原则,即避免触碰预埋件、模板、钢筋,以免影响混凝土结构的整体施工效果[6]。

3.4 施工缝留置及处理

混凝土结构一般要求整体浇筑,由于施工组织或技术上的原因,在浇筑过程中会留有间歇时间,如果间歇时间超过混凝土的初凝时间,就需要提前做好施工缝设计。根据相关技术要求,施工缝宜设置在结构受剪力较小且便于施工的部位。例如,在梁板式结构混凝土柱施工时,施工缝宜留置在基础顶面或者梁底面;主次梁楼盖沿次梁方向浇筑混凝土时,施工缝应设置在次梁1/3 跨度范围内。在施工缝处继续浇筑混凝土时,必须保证混凝土抗压强度符合技术规定,且做好已硬化混凝土表面的清理和湿润处理,经过细致捣实,保证施工缝处混凝土与原混凝土结构紧密结合[7]。

3.5 混凝土的养护控制

在混凝土浇筑完毕后,混凝土养护是混凝土施工的最后一道关键工序。混凝土养护主要是保持适宜的温度和湿度,以控制混凝土内外温差,促进混凝土强度的正常发展,以及防止混凝土裂缝的产生和发展。关于混凝土的养护,要安排专人负责,并做好记录,根据季节和构件形式采用不同的养护方式。例如,冬季施工的墙柱混凝土应采取养护剂防止混凝土早期水化时的水分流失,顶板混凝土采取覆盖薄膜和保温层的方式防止混凝土中的水分流失;夏季施工的墙柱混凝土应浇水进行养护,顶板混凝土收面完成后,立即将一层塑料薄膜覆盖在混凝土上,终凝后采用麻袋片进行覆盖,一定要保证塑料薄膜及早覆盖且覆盖严密,麻袋片要持续保持湿润状态(塑料薄膜内应有凝结水)。混凝土的养护时间根据混凝土的类型和部位有所不同,普通混凝土养护7d,抗渗混凝土养护14d,后浇带混凝土养护14d,大体积混凝土养护14d,冬施混凝土养护14d。

4 建筑工程中混凝土施工技术应用的优化措施

4.1 强化材料控制与选择

建筑工程行业标准化程度较高,对建筑混凝土施工质量和安全性要求较高,但建筑混凝土的不同性质和性能使其在实际使用中容易出现过干、裂缝、变形等不利情况。因此,必须有效地保证施工材料的质量,才能有效地减少施工混凝土结构管理和使用中的质量和安全问题。在现场施工过程中,选用混凝土材料时,应该提前确认施工中使用的各种工程材料的具体规格、型号、性能等基本参数,定期进行材料质量和性能试验验收。

4.2 合理安排机械设备和人员工作

混凝土拌制、运输与施工是一个完整的流程,具有严密的时间限制,一旦超过相应的时间或其中某一个环节出现质量问题,那么最终的混凝土施工质量就会受到影响。而参与混凝土施工就是施工人员与机械设备,因此,施工单位应做好各环节的时间规划工作,合理安排人员,分配好各环节的工作,提前做好机械的性能检测工作,推动各环节工作的有序进行,保障最终的施工质量。

4.3 混凝土裂缝防治技术

(1)预防自缩现象引发的裂缝问题。技术人员可以通过调整混凝土原材料配比、使用添加剂等方式控制混凝土自缩现象,进而避免出现裂缝问题。同时,在施工过程中,施工人员也需采取一定措施,例如,及时进行养护,降低混凝土的自缩幅度,提高混凝土结构的抗裂水平。

(2)合理使用添加剂。混凝土强度大但是延展性不足,为弥补这一缺陷,施工人员可以选择在混凝土材料中适当添加一些高性能材料,如技术纤维等材料,来提升混凝土的弹性、延展性和抗裂性。

(3)严格监管施工过程。现场管理人员应严格监督施工人员的行为,防止施工过程中出现违规操作的现象,确保所有工序能够按照既定的工艺流程、技术要点得以充分落实,切实提高施工的规范性、标准性。

4.4 加强混凝土裂缝控制

为减少混凝土结构裂缝,施工单位可采取以下措施:①及时清理旧模具,防止施工残留物粘在模具表面,浇筑时保持模具湿润,浇筑工作完成后,应浇水以确保混凝土表面的水分符合标准。②通过振捣过程去除混凝土内部气体,避免内部气体在混凝土结构表面形成气泡。③对混凝土结构养护工程和养护工程进行持续优化,不仅可以防止混凝土温度裂缝的形成和发展,还可以增强结构的承载力和强度,保证混凝土结构的稳定性。

4.5 其他技术管控措施

对于大体积混凝土施工,留设后浇带也是有效的防渗抗裂技术措施,不断优化设计方案,充分利用混凝土早期收缩量大的特点,合理划分后浇带,做好后浇带混凝土浇筑。清理已硬化的混凝土表面,可以先刷一层水泥浆,然后使用微膨胀混凝土进行浇筑,强度等级应比原结构提高一级,并至少保持14d 的湿润养护,避免后浇带成为结构薄弱点。除了后浇带的设计施工,考虑到施工工期、成型质量以及劳动力投入等综合因素,在地下室底板和顶板部位,可以采用跳仓法施工技术,减少后浇带的留置数量,加快施工进度。将施工区域划分成若干小块,通常地下室底板分段长度不宜超过40m,顶板分段长度不宜超过16m,遵循分块规划、隔块施工、分层浇筑以及整体成型的基本原则,充分利用混凝土凝固前期性能尚未稳定、容易释放内应力的特性,隔一段浇一段,且相邻两段间隔时间不少于7d。跳仓接缝处按照施工缝的技术要求进行处理,从而有效解决了超大、超长、超厚的大体积混凝土抗裂防渗难题。

5 结语

综上所述,混凝土施工是工程建设质量管理的关键环节,直接关系到工程建设的整体施工质量。在施工前有必要对混凝土施工的每个环节进行分析控制,以及对混凝土施工中容易出现的质量通病采取相应预防措施,确保混凝土的施工质量得到进一步提高,优化混凝土施工技术的应用,实现施工水平和施工效益的有效提升。

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