白斌
摘 要:混凝土是常见的建筑材料,在土木工程建筑中运用广泛,需要通过各类管理措施、技术手段,保证其建设质量、综合效益。以土木工程建筑中混凝土结构基础施工技术为切入点,在此基础上分析其施工技术要求,并结合S工程对其施工技术方法进行解析,根据施工过程、结果等,探讨保证土木工程建筑中混凝土结构施工水平的措施,为后续土木工程建筑施工管理提供参考。
关键词:土木工程建筑 混凝土结构 施工技术 浇筑技术
Discussion on Construction Technology for Concrete Structures in Civil Engineering Construction
BAI Bin
(Minqin County Construction Engineering Quality and Technical Guarantee Center, Duyun, Guizhou Province, 7333399 China)
Abstract: Concrete is a common building material which is widely used in civil engineering construction, and it is necessary to use various management measures and technical means to ensure its construction quality and comprehensive benefits. This article takes the construction technology of the concrete structure foundation in civil engineering construction as the starting point, analyzes its construction technology requirements, analyzes its construction technology methods in combination with the S project, and discusses measures to ensure the construction level of concrete structures in civil engineering construction according to the construction process and results, which provides reference for the subsequent construction management of civil engineering construction.
Key Words: Civil engineering constructioin; Concrete structure; Construction technology; Pouring technology
混凝土(Concrete)简称为砼,是指由胶凝材料将集料胶结成整体的工程复合材料的统称。混凝土一般以水泥作胶凝材料,砂、石作集料,与水(可含外加剂和掺合料)按一定比例配合、经搅拌而得。各地土木工程建筑大量使用混凝土作为基础建筑材料,截至2023年4月,全球年生产混凝土超过40亿吨。混凝土的广泛使用说明其在建筑产业中的价值突出,也客观要求做好混凝土结构的施工管理,保证施工质量和综合效益[1]。我国各地建筑工业发展态势良好,但因混凝土质量产生的建筑质量问题、安全问题仍然时有发生,对土木工程建筑中混凝土结构的施工技术进行分析具有必要性。
1土木工程建筑中混凝土结构基础施工技术
1.1材料选择
土木工程建筑中混凝土结构的施工技术不是单一的,由多个技术、多个环节共同构成,其基本技术环节为材料选择。该技术主要强调结合工程特点、区域环境特点等,合理选取混凝土所需的各类材料,包括水泥、骨料、添加剂,等等。如大体积混凝土制备时,所选骨料应保证粒径均匀,以中、小粒径骨料为主,其他工程也需要根据工程特点和环境需要做好材料分析、运用管理[2]。
1.2混凝土配比分析
混凝土配比是指确定混凝土中各类材料的比例,一般也需要根据工程需要和环境特点确定。当前该技术得到的重视较多,除根据施工管理经验做常规配比分析外,还需要以实验室试块分析法进一步提升配比分析的科学性。如甘肃省武威市民勤县等地,空气湿度平均为44%,湿度不足,在组织土木工程施工时,需要适当增加用水量,水灰比一般应在1:2以上。实验室分析法下,为确定合理的材料配比,需要按照不同的水灰比、添加物比例,制作至少3组试块,以标准的养护技术进行处理,待其3天、7天、28天后,分别测试不同试块的抗压强度、抗渗能力、是否出现裂缝和中空问题等等,以确定的配比为依据组织施工管理,保证土木工程建筑中混凝土结构质量[3]。
1.3支模和浇筑
土木工程建筑中混凝土结构形式多样,规模较小的混凝土结构无需进行支模施工,如果混凝土工程规模较大、复杂性较高,需要采用支模技术以提升施工和养护质量,包括大体积混凝土、地下室大型混凝土挡板、楼体围护结构等。支模技术主要关注两个方面工作,一是保证模板的稳定性,二是选取合理的材料。如果混凝土结构的规模较大、变形风险、位移风险较突出,需要选用刚度较强、形变控制能力较强的金属模板,如钢模板提供辅助[4]。如果混凝土结构位于楼体外侧、自重相对不大,可选用木模板提供辅助。所有模板必须做好加固,两块模板可应用锚固结构、紧固件进行加固。通常需要提前计算混凝土的结构尺寸、规模,并做好标注,以标注信息为参考进行模板的安装。
部分工程使用的混凝土总量较大、现场空间较小,需要在施工前做好制备工作,再将混凝土运输到现场。一般运输使用封闭或半封闭车辆,避免混凝土受到风力、光照影响出现坍落度损失、失水、初凝等情况,在甘肃等光照较充足的省份尤其应给予重视,混凝土制备完成到运输至现场投入使用,总时间不宜超过30min。浇筑作业通常需要结合工程特点有序进行,规模较大的混凝土结构、现场空间较开阔的情况下,可利用机械设备进行浇筑,反之借助小型设备或人工方式进行浇筑。浇筑时应控制速度稳定,避免过快浇筑导致预铺钢筋、模板受力移位等情况,也避免出现浇筑死角[5]。在浇筑的同时进行振捣,借助机械设备或人工组织作业,振捣时间为20~30 s。浇筑完成后还可进一步查看模板情况、浇筑质量,确定工作质量无问题,可进入养护环节。
1.4养护和验收
混凝土结构养护作业的作用十分突出,直接影响结构质量,也影响其后续使用,洒水养护是通用性的养护方式,在混凝土结构施工完成后,多以2 h为间隔,持续进行洒水作业,确保混凝土被充分浸润,2天后更改洒水间隔为4 h,持续进行7天养护。温控方面,需要结合本地实际情况确定具体措施,甘肃等地昼夜温差较大,主要强调通过建设临时性挡板系统,隔绝混凝土结构内外的温度交换。验收工作的核心在于检验土木工程建筑中混凝土结构的施工质量,分析其是否规范,多以现代技术提供支持,如无损检测技术等,据此进行混凝土结构内部质量判断,做必要处理,或要求返工重建。
2土木工程建筑中混凝土结构施工技术要求
2.1质量要求
土木工程建筑中混凝土结构施工技术要求多样,质量要求为核心。原则上应根据施工方案、预期目标进行混凝土结构的施工技术分析,在目标要求下完成质量管理,保证其技术运用规范,符合硬性要求。例如:裂缝控制,混凝土裂缝会导致其整体强度降低,也影响去抗渗能力、应对负载破坏的能力。混凝土裂缝成因主要包括水泥水化热、约束条件、气温变化、混凝土收缩变形4个方面。水泥水化热是指混凝土所用的水泥在水化过程中大量放热,导致混凝土结构出现较大内外温差,如果混凝土干凝强度尚未达标,抗拉强度不足,可能产生温度裂缝。约束条件影响是指钢筋、地基等与混凝土存在接触的结构约束了混凝土的形变过程,使其出现垂直裂缝。气候变化影响混凝土的内外温度差、压力差,收缩变形与混凝土的水分损失有关。
2.2工期要求
土木工程建筑中混凝土结构的施工也应满足工期要求,工期要求是指施工作业期间,混凝土部分应在预定时间内完成,且符合质量方面的要求。一些大型工程需要大量使用混凝土,且不同项目、分现场对混凝土加工和搅拌设备的需要均比较迫切,一般需要对施工技术进行调整,根据混凝土结构施工要求,确定可行的施工方案、施工组织设计,使技术运用得到有效管理,保证工期和质量得到兼顾,如支模技术和浇筑技术错峰运用、不同分现场运用不同技术施工等。
2.3适用性要求
土木工程建筑中混凝土结构的施工需要保证技术适用性,该要求是指工程选用的技术符合本地、本项目特点,能够保证质量和效益,也不会过度增加施工难度或资金支出。例如:适当增加配筋率可以提升混凝土结构的整体性,改善强度,但大量增加钢筋又可能降低混凝土结构的整体水平,并导致建设资金增加,在施工技术选择、运用时,需要确切评估本项目特点,避免此类问题,充分确保技术的适用性和混凝土结构施工效益。
3土木工程建筑中混凝土结构的施工技术运用
3.1工程概况
以民勤县某土木工程建筑项目为例(以下简称S工程),对土木工程建筑中混凝土结构的施工技术运用方式进行分析。该项目位于民勤县西北部,属于一般民用住宅项目,需要大量使用混凝土进行楼梯、地下室等区域的施工。建筑占地面积1 566m2,总建筑面积85 664m2,拟建地下室一层,工期22个月。工程如期完工后,混凝土结构质量良好,表明其混凝土结构的施工技术运用比较得当。
3.2施工过程
施工开始前,建设单位先向施工单位提供具体建设要求有关文件,包括工期、质量,等等。施工方据此进行分析,确定包括混凝土结构在内的整体施工方案。其中,混凝土部分的施工方案细分为3个部分,一是建筑整体部分,以常规混凝土施工技术组织施工;二是大体积混凝土部分,需要单独进行技术方法分析;三是其他辅助结构,也需要单独进行分析。以大体积混凝土为例,施工方借助BIM技术形成了虚拟模型,分析发现硅酸盐水泥不合适作为核心材料,选用了矿渣水泥用于施工。在施工前通过实验室分析法,制备了24个试块,分别测试其抗渗能力、抗压强度、使用寿命,主要调整水灰比、添加剂使用量,养护技术和方法相同,实验结果如表1所示。
结合实验结果,可知编号7~9试块的抗渗系数较理想,所有试块的抗压强度、使用寿命均满足大体积混凝土一般质量要求。为最大限度保证混凝土结构的施工质量,选取8号试块的制作标准进行混凝土制备。
因施工空间较开阔、工程总量较大,采用机械设备进行混凝土现场制备和浇筑。浇筑作业借助动力设备,采用泵送方式供料,供料参数方面,最大流量为98 m?/h、最大压力为18.5 MPa,输送距离方面,最远距离为142 m,最高为24.2 m,泵送管道直径为125 mm。在现场施工过程中,出现了2次中断情况,均在20 min内恢复施工。采用随浇随捣模式,利用振捣棒做20 s振捣。在施工过程中,采用金属模板提供辅助,以紧固件保证模板连接紧密稳定。浇筑完成后,持续进行28 d养护,每天通过洒水控制温差、内外压差,有效控制混凝土裂缝、中空等情况。拆模后检测混凝土质量无异常。
3.4经验简析
结合S工程实例,可知土木工程建筑中混凝土结构施工技术的共性原则应予以关注,包括基本工序、流程等。在此基础上,需要结合工程实际情况、技术需要,做技术细节的推敲,包括配比管理、材料管理等。确定技术方案后,还应在施工过程中做好现场管理,保证材料质量得当、施工规范有序,多角度提升土木工程建筑中混凝土结构施工的质量和综合效益。
4 结语
综上所述,土木工程建筑中混凝土结构的施工技术包括材料选择技术、配比分析技术、浇筑和支模技术、养护和验收技术等,可从不同角度影响混凝土结构的施工质量。从共性要求角度出发,土木工程建筑中混凝土结构施工技术应兼顾质量要求、工期要求、适用性要求。结合S工程实例,可知土木工程建筑中混凝土结构施工需要结合工程实际情况、技术需要,并做好现场管理,保证材料质量得当、施工规范有序,为土木工程建筑工程提供必要保证。
参考文献
[1]孟令凯,吕光大,纪国权,等.基于叠合板的装配式混凝土结构施工技术[J].建筑机械化, 2023, 44 (12): 95-97.
[2]田红云.大型装配式钢筋混凝土沉井施工技术研究及应用[J].山西建筑,2023,49 (23): 112-114.
[3]沈家旺.地下室超长混凝土结构裂缝的控制技术[J].中国建筑金属结构,2023, 22 (11): 26-28.
[4]王伟.荣成少年宫清水混凝土结构建设工程施工质量管理研究[D].哈尔滨:哈尔滨理工大学, 2021.
[5]胡健昌.某高层建筑装配式混凝土结构的深化设计和施工关键问题研究[D].广州:华南理工大学,2020.