张敏
上海惠丰建筑安装有限公司
摘要：混凝土结构施工是现代建筑工程作业的核心组成部分，其工程量往往占据工程总量的50％以上，对施工技术的要求也在持续提高。基于此，本文以土木工程建筑中混凝土结构的常见施工技术作为切入点，对相关内容给予论述，再以此为基础，分析土木工程建筑中混凝土结构的施工技术要点，并结合实例给予系统化说明，以期通过分析明晰理论，为后续具体工作的开展和优化提供参考。
关键词：土木工程；混凝土结构；裂缝控制；自缩控制
前言：混凝土（Concrete）也被称为砼，是指由胶凝材料将骨料胶结成整体的工程复合材料的统称。一般以水泥作胶凝材料，砂、石作骨料；与水（可含外加剂和掺合料）按一定比例配合，经搅拌而得的水泥混凝土，广泛应用于土木工程建设中。混凝土的应用范围广、用量大，相关施工技术也因此得到普遍重视，针对土木工程建筑中混凝土结构的施工技术、要点进行分析有突出的现实意义。
1.土木工程建筑中混凝土结构的常见施工技术
1.1混凝土结构设计
土木工程建筑中，混凝土结构施工几乎贯穿始终，不同混凝土结构的施工要求、使用价值、应用范围存在差异，这意味着大部分混凝土结构在施工作业前应做好设计，为实际工作提供参考。该项技术可借由发达的信息技术进行，也可以通过建设经验进行框架性分析，再调整细节、完善设计。如BIM技术，是带有独立性的施工技术之一，可以模拟混凝土结构的基本态势，可以作进一步的模拟分析，了解对象目标的力学相关情况，及时调整设计中的不合理之处。2016年4月，江苏省南京市某地进行商民两用建筑建设，拟采用混凝土结构支撑地下部分，经模拟发现原有设计墙体位置不合理，且导力性能较差，经处理后，扩大了剪力墙范围，额外增加墙体厚度0.1m，保证了混凝土结构的使用价值和质量。
1.2混凝土结构全过程施工
混凝土结构的施工包括多个环节，以其常规流程为基准，包括：水灰比确定、骨料筛选、混凝土制备、使用（支模、浇筑等）、振捣、养护、模具拆除。部分混凝土预制件、钢筋混凝土结构的施工过程与此略有差异，但大体相同。如土木工程建筑中常见的混凝土墙体，一般使用硅酸盐水泥即可，水灰比不超过0.44，如果使用了火山灰水泥、粉煤灰水泥，水灰比一般不超过0.46。骨料方面，粗骨料粒径通常在8-10mm上下，细骨料在5-6mm左右，要求大小均匀。进行混凝土制备时，通常以机械搅拌为主，如果用量较小或者现场狭窄无法应用大型设备，也可以采用中小设备和人工辅助的方式进行搅拌[1]。
支模作业要求使用表面平整的模具，安装模具时，模板之间的缝隙不得大于0.2mm。使用钢筋或其他金属筋条进行绑扎固定，浇筑以机械浇筑为主，要求匀速进行，单一构件浇筑时间不宜超过20分钟。振捣视工程所需取机捣和人工振捣方式均可，通常在5-10秒左右，完成混凝土结构主体施工后，还要求进行养护，一般避免强光直射，以2-3小时为间隔向构件表面洒水，使其充分被浸润，控制混凝土内外温差，避免裂缝。构件干凝强度达标后，可拆除模具。
1.3混凝土结构的检测分析
混凝土结构的检测一般包括两个层面，第一层面为干凝时间和强度检测，属于准备工作之一，第二层面是损坏程度（也称老化程度）检测，在混凝土投入使用后进行，通常应用无损检测技术。干凝时间和强度检测要求以取样检测技术在实验室条件下进行，以工程建设标准为参考，了解实验对象与标准强度之间的差异，再根据差异情况进行制备工艺的调整，使其满足使用要求。如终凝时间的控制，一般不宜超过8小时，可通过减水剂的使用适当予以降低。无损检测常用方法包括抽芯回弹检测法、超声回弹检测法等。以超声回弹检测法为例，该方法要求以高精度设备为辅助，选取两个对称测面，利用声波换能器测取波速，与标准波速进行匹配分析，判断混凝土内部是否存在裂缝、空洞、蜂窝情况。超声回弹检测法能用于多种混凝土结构质量的判断，但如果分析对象厚度较大，可能出现少许误差[2]。
2.土木工程建筑中混凝土结构的施工技术要点
2.1裂缝控制
裂缝控制是土木工程建筑中混凝土结构施工的核心要求，一般需针对裂缝出现的原因针对性的做好预防工作。结合一般性工作资料，可以发现混凝土裂缝通常由以下原因导致：养护不到位、外荷载破坏、施工工艺缺陷。养护工作在混凝土构件初步完成后即着手进行，要求技术人员进行交流、技术交底，结合施工地点天气情况拟定养护计划，如当地温度较高、空气温度小，洒水养护的间隔不宜超过2小时，应保证混凝土构件能被充分浸润，中和水泥水化热，以免其内外温差过大导致应力集中、出现裂缝。外荷载破坏主要是指在混凝土强度达标前向其施加了外力，使混凝土结构出现形变和裂缝。应对措施上，主要通过现场管理实现，包括竖立警示牌、进行半封闭施工等。施工工艺缺陷如钢筋摆放过于集中、模具支护问题、干凝前拆模等，要求施工人员做好技术交底，确保施工质量和干凝、拆模时间，并写入技术方案中，予以严格执行，控制裂缝问题[3]。
2.2自缩控制
混凝土自缩的影响因素较多，由于混凝土本身由多种材料配制而成，各类材料理化性质上的差异会影响其自缩值，包括水泥类型、矿物掺合料用量、外加剂的使用量都能够。为求实现自缩控制，一般使用理化性质更稳定的硅酸盐水泥，降低矿渣水泥的使用量。减水剂的使用可能造成自缩值增加，不存在特殊要求的情况下，也应予以控制，降低减水剂用量。矿物掺合料的使用可以提升混凝土结构的强度，但大部分矿物掺合料会吸收混凝土中的水分，导致混凝土结构内部水分快速流失，即便进行养护，水也很难补充道混凝土内部，导致自缩值上升的问题。要求在进行方案设计时明确矿物掺合料的用量，如无必要可酌情减少。
2.3强度控制
混凝土的强度收到施工技术的直接影响，在土木工程建筑中，强度是衡量混凝土结构质量的核心指标，其直接影响因素包括材料比例、养护水平两个方面。材料比例上，水灰比过大会降低混凝土强度、钢筋以及骨料用量过少，也会导致混凝土强度出现下降，在不同的土木工程中，应视建设要求进行计算和确定。水灰比方面的参考参数如表1所示。
结合表1数据可以发现，当水灰比持续增加时，混凝土结构抗压强度也会增加，最大值为7.9MPa，水灰比为0.31，当水灰比继续增加时，混凝土结构抗压强度又会逐渐下降，透水性也会变差，因此如无特殊要求，可将水灰比控制在0.44以下。
3.实例分析
3.1工程概况
2016年10月，浙江省某地进行土木工程建设，目标对象为商民两用建筑，占地面积2825平方米，总建筑面积68588平方米，高11层，另有地下室两层，工期14个月，拟大量应用混凝土结构保证建筑质量。考虑到混凝土结构在土木工程中的重要地位，其对质量要求需要较高，也需要精良的施工技术作为支持。施工单位从不同的角度对施工技术进行了详细的分析，明确混凝土结构中质量控制的方式方法，借以优化混凝土就结构的施工技术。主要包括配料与搅拌、温度控制、养护技术、裂缝和干缩控制等。
3.2施工过程与分析
施工作业开始前，结合当地降水较多的基本特点，技术人员将水灰比设定为0.37，以此保证结构的抗压强度，同时结合此前工程经验和资料记载，确定混凝土结构拆模时间为17小时。施工过程中，搅拌作业均以机械搅拌的方式进行，应用大型拌斗，以顺时针方向进行20分钟搅拌，灌注作业以泥浆泵为动力源，施加5MPa压力均匀进行，且未出现中途中止情况。温度控制上，应用木板作为模板，利用其热容量较大的特点，避免混凝土结构出现温度上的快速波动。养护工作由专门的施工人员负责，洒水周期2.5小时，为避免结构干凝前被破坏，周边场地取半封闭设计，并在混凝土结构周边树立警示牌，以免人员误入。裂缝控制借由有效的养护进行，干缩控制方面则适当减少了矿物掺合料。
工程最终历时13个月零17天完成，通过无损检测技术发现混凝土结构质量满足设计要求。本次施工证明，有效的前期准备和施工过程管理能够应对混凝土结构的常见问题，有利于保证混凝土结构的总体质量，同时施工作业也应充分结合施工场地具体条件，最大限度提升工程总体作业水平。
总结：综上，土木工程建筑中混凝土结构的施工技术带有模式化的特征，要求有效控制，保证工程质量。目前来看，混凝土结构施工往往需要提前进行设计，并管控施工的技术流程，要点则在于裂缝控制、自缩控制、强度控制三大方面，无损检测技术可以为工程质量分析提供支持。实例分析证明了上述理论的积极价值，后续工作中，可作为参考经验加以推广，提升混凝土结构的施工技术和水平。
参考文献：
[1]王旭.土木工程建筑中混凝土结构的施工技术探讨[J].吉林省教育学院学报,2018,34(04):177-179.
[2]周轲枫,李旸.土木工程建筑中混凝土结构的施工技术探析[J].山东农业工程学院学报,2018(04):32-33+48.
[3]曹国强.土木工程建筑中混凝土结构的施工技术分析[J].赤峰学院学报(自然科学版),2018,34(03):102-104.
论文作者:张敏
论文发表刊物:《防护工程》2018年第18期
论文发表时间:2018/11/6
标签：混凝土结构论文; 混凝土论文; 土木工程论文; 水灰比论文; 施工技术论文; 裂缝论文; 建筑论文; 《防护工程》2018年第18期论文;