崔润生
(中国水利水电第三工程局有限公司,陕西,西安,710016)
【摘 要】通过对国外工程欧美标准下混凝土施工的总结和探讨,对比国内外施工工艺,分析两者之间的差异,指出欧美标准下混凝土施工工艺特点,对于国内建筑同行施工企业快速认识和适应国际建筑市场提出针对性建议。
【关键词】国外工程;混凝土;施工;特点;探析
1 引言
近年来随着国内建筑市场的日趋饱和及国家政策的大力扶持,众多国内建筑施工企业纷纷走向国外,参与国际市场竞争。在国际通用的FIDIC《施工合同条件》(Conditions of Contract for Construction)模式下,多数国家和地区通常采用相对成熟的欧美标准,很多国内建筑施工企业由于不了解标准而在施工和经营上举步维艰,因此熟悉和掌握欧美标准是国内建筑施工企业适应和占领欧美市场的关键因素之一。本文通过对中东区域欧美标准下混凝土工程施工总结和探讨,对比国内外混凝土施工基本工艺,分析两者之间的差异,指出欧美标准下混凝土施工特点并提出针对性建议,对国内同行快速认识和适应国际建筑市场具有一定参考借鉴意义。
2 模板
2.1模板及支架材料要求(Formwork and accessories)
国外工程在模板施工之前,承包商应提交模板详图及计算书报工程师批准。模板及支架的材料有木材、钢材、铝合金、混凝土等多种,其选取应该严格遵守设计图纸及合同要求。国外工程项目合同中通常会提供一份“指定的供货商名单”(vender list),详细的列出了工程中所需的几乎所有材料名称、材料品牌、生产厂家、代理商名单等信息,承包商对于材料的选用,必须严格按照合同规定的材料品牌及供货商清单选取并报工程师批准。
欧美标准对混凝土的外观要求分为不同级别,模板面板及支架材料的选取应同时考虑相应的混凝土外观级别,一般项目专用合同条款里会特别要求选用新模板及高质量材料。在美国,模板成本会占到混凝土结构总成本的60%或以上。
国外工程模板材料的报批主要提交模板组成部分及卡扣件的样品供工程师批准。工程师认为有必要时,承包商需按照工程师要求在现场搭设例如柱、梁、楼梯等模板样板供工程师审核批准。
2.2模板制作及安装(Fabrication and Erection)
模板必须按照设计图纸制作,模板的制作要满足施工安全及混凝土结构体型要求。模板面板应光滑、坚硬、纹理一致,接缝要求紧密不漏浆。柱、墙模板还应预留临时开口供清理和验收,模板拉杆、扣件等附件应符合要求。
模板安装前放好模板线,安装完成后紧固所有的拉杆、支撑及脚手架配件并再次检查。模板应与老混凝土面接缝紧密,施工缝或模板间缝隙应使用塑性泡沫条密封。模板安装完成后涂刷脱模剂,禁止不同类型的脱模剂混用,避免脱模剂涂刷到钢筋、已硬化的混凝土或其它材料上。
较大跨度的梁和楼板模板,施工时应考虑由于自重引起的偏差,模板应确保一定的拱度。国内工程针对跨度大于4m的板、梁结构,起拱高度一般为跨度的1~3/1000。欧美标准中没有做具体规定,但在一些具体项目的合同技术条款中则有明确规定。例如在阿联酋某项目合同中就规定,对于跨度大于5m的梁和楼板,起拱高度(mm)=(跨度)2/7200*(高度或厚度)。
2.3模板拆除(Removal of Formwork)
模板拆除时间主要取决于上部混凝土强度。当上部混凝土强度增长到一定程度可以确保混凝土表面不会受到损伤,混凝土构件自身强度可以承担荷载而不会发生较大变形时模板即可拆除。模板拆除的主要依据是同条件养护试件混凝土的强度。
对于承重底模及支架拆除,国内规范做了笼统性规定,根据构件跨度2m、8m及悬臂结构的不同,只要混凝土强度分别达到设计强度的50%、75%和100%,底模及支架即可拆除。而在英国标准中,更为具体的除了一般要求拆除应该保证混凝土强度达到至少28天规定强度的70%以上,对于底模及支架拆除分开考虑,而且对于无法获得混凝土强度准确资料的情况下,给出了具体参考规定见表1。美国标准还重点强调了对现浇梁、板底部回撑和重新支撑的重要性。对于侧面模板的拆除时间,混凝土强度以达到能够保证新浇筑混凝土表面及棱角不受损伤为准。
表1 模板的拆除时间
3 钢筋
3.1 钢筋材料(Steel reinforcement)
国内工程普通混凝土中配置主要为热轧钢筋,热轧钢筋按屈服强度分为235,335,400和500级4个级别,钢筋直径从6-50mm。国内工程中钢筋普遍使用级别为235、335级别,一些工程使用400级别。国外工程合同技术规范中通常要求所使用钢筋的屈服强度不低于460级别。欧美标准用热轧钢筋型号及规格见表2。钢筋材料必须严格按照合同规定的材料品牌及供货商清单选取并报工程师批准。
3.2钢筋加工(Bending and Cutting )
国内工程的施工详图一般由设计院完成,通常情况下承包商仅需对对设计院设计图纸进行会审及技术交底即可。国外工程合同及规范明确要求,承包商需对工程师提供的招标图纸进行深化,完成现场施工祥图设计,提交工程师批准。图纸内容必须详细显示钢筋直径、位置、间距、保护层大小、搭接位置及长度等要素。
钢筋加工必须严格按照施工详图及合同技术标准进行。钢筋在加工之前应避免机械损伤和承受震动荷载。钢筋弯曲国内一般在施工现场直接冷弯;英国标准规定当环境温度低于5℃时,应采取特别的措施如降低弯曲速度或经工程师批准增加弯曲曲率;美国标准规定直径在10~16mm钢筋可以在32℉(0℃)以上现场弯曲和调直,直径19mm以上的钢筋在弯曲之前需要预热,标准同时对预热范围、温度及弯曲直径做了详细规定,但是以上操作均须提前获取工程师的批准。
3.3安装(Placing and Fixing)
钢筋表面应洁净、无损伤,油渍、漆污和铁锈等应在安装前清除干净。钢筋安装前应检查待安装钢筋的规格和位置是否正确,安装钢筋时使用经工程师批准的绑扎丝、保护层垫块(垫圈)及钢筋凳等附件,确保钢筋安装位置及保护层厚度无误。禁止将钢筋直接放置在模板上,或浇筑混凝土过程中抬起钢筋。英国标准对钢筋凳及支撑间距都做了详细的规定,根据不同结构部位采用不同的支撑间距。板、梁等上层钢筋的支撑间距按照承载力确定,保证每个方向的钢筋凳不小于1m间距。
表2 钢筋型号及规格
3.4钢筋连接(Splices)
钢筋连接包括绑扎、焊接及机械连接,国内规范对12mm以上钢筋优先采用焊接和机械连接,欧美标准对钢筋的连接主要为绑扎连接。为避免对钢筋化学及物理性能的损伤,焊接及机械连接类型很少在工地现场采用,除非得到工程师的特别批准。欧美标准规定钢筋搭接位置和搭接长度必须标示在设计图纸上并在施工中严格执行,钢筋搭接长度由钢筋强度级别、混凝土强度、钢筋外观(光圆、带肋、网片)及受力类型(抗拉、抗压)等因素决定。
3.5混凝土保护层(Minimum Concrete Cover)
国外工程混凝土最小保护层要求设计确定并在图纸中明确。混凝土最小保护层厚度和外界环境类别、混凝土构件类型、混凝土强度级别有关,美国标准中除了考虑以上因素,并依据钢筋直径不同分别进行了规定。美国标准还从混凝土耐久性及钢筋防腐蚀等多个角度强调了施工中保证混凝土保护层厚度的重要性。国外工程保护层厚度一般在20~75mm之间。
4 混凝土
4.1混凝土材料(Concrete)
普通混凝土及混凝土原材料必须根据合同规范要求的混凝土属性来选取。国外工程水泥通常选用普通硅酸盐水泥(OPC),粗骨料最大粒径20~25mm,外加剂包括速凝剂、减水剂、引气剂等,水要求可供饮用。混凝土配合比设计必须符合合同技术规范要求。
国外工程承包商允许在现场建设混凝土生产工厂或选用成品混凝土,如果承包商提供混凝土生产设备在施工现场,那么混凝土生产必须符合国家标准和工程师的要求。实际上在多数项目合同中具体规定,只接受经工程师书面批准的施工场地外由第三方提供的成品混凝土。混凝土级别按照28天抗压强度分为C7.5~C60共12个级别。国外工程一般使用混凝土强度级别较国内略高。例如卡塔尔某2层房建项目,垫层混凝土C20,筏板基础、柱、墙、梁、楼板C35;阿联酋某20层酒店项目,基础垫层混凝土级别C20,筏板、梁、板结构混凝土级别C40,柱和剪力墙混凝土级别为C60。
4.2混凝土运输和浇筑(Delivery and Placement)
运送混凝土从拌合楼到浇筑位置需防止原材料损失或分离,运输设备在每次浇筑混凝土之前应清理洁净,禁止在混凝土离开拌合楼后加水。混凝土运输、浇筑及收面应该在很短时间内完成,英国标准中规定,夏季搅拌车运送混凝土从拌合楼到浇筑地点消耗的时间不应该超过45分钟。浇筑基础、梁、板前应清理底层混凝土表面水、浮浆等,混凝土浇筑自由下落高度不应超过1.5m。混凝土自开始浇筑至完成必须连续浇筑,确保混凝土能够直接到达仓内各个位置。通过平仓和振捣确保混凝土内部密实,无空洞。混凝土表面缺陷的修补必须在模板拆除之后立即进行,并应在修补前经过工程师的批准。
4.3 混凝土养护(Curing)
混凝土的自然养护应该在平仓振捣之后立即进行。国内混凝土自然养护包括覆盖浇水养护和薄膜布养护,覆盖浇水养护采用麻袋、草帘及锯末等进行覆盖,浇水养护持续时间根据水泥的种类分为7~14天。美国标准规定混凝土浇筑完成之后在50℉(10℃)以上潮湿环境下养护不少于7天,高压蒸汽养护除外。国外工程混凝土养护方法主要是塑料薄膜布严密覆盖或喷洒养护剂,混凝土最短养护期受水泥类别、环境和混凝土表面温度影响。英国标准中要求养护天数见表3。
表3 混凝土最短养护期
4.4 混凝土试验 (Testing)
承包商在施工现场应引进第三方实验室,建立标准养护房,混凝土试验样品随机取样并按标准养护。欧美标准对混凝土样品的取样频率会随混凝土结构、批次及每天浇筑量的变化而不同,一般最低规定每个级别混凝土每一浇筑部位每天至少取样一组。欧美标准中每组混凝土样品一般包含3个试件,试件形状为正立方体或圆柱体。
4.5特殊季节施工 (Hot and cold wether)
酷暑季节必须采取措施防止混凝土水分挥发过快及混凝土过快硬化,高温和水分挥发过快会导致混凝土温度和塑性裂缝,从而降低混凝土强度和耐久性。英国标准要求署季混凝土施工采取措施确保混凝土入仓温度不高于30℃。美国标准里面提供了多项从混凝土生产到运输、浇筑、养护等各个环节降低混凝土温度和水分挥发过快的措施。中东地区阿联酋暑季最高气温接近50℃,湿度达到100%,某项目暑季混凝土施工采取了保证入仓混凝土温度≦28℃,调整浇筑时间到下午4时以后,采取降温及加强养护等措施,保证了混凝土在高温下的浇筑质量。
欧美标准规定严寒季节混凝土入仓温度不宜低于5℃。当外界气温过低时,应采取增加水泥用量、使用早强水泥、掺加速凝剂等措施提升混凝土水化热和早期强度,施工安排上可以采取延长拆模时间、覆盖保温材料、提供供热设施等保温措施。
大雨时一般禁止混凝土浇筑,除非获得工程师的批准。
5 结束语
通过以上施工工艺对比分析,国内建筑施工企业在承建国际项目过程中,首先需要适应国外项目材料采购及管理程序;其次对施工工艺包括材料、施工过程及施工队伍的控制必须严格按照项目合同文件技术条款及合同中规定的技术标准执行;国外建筑市场要求承包商完成施工详图的设计,因此设计能力是承包商必备的综合素质之一;另外还应加强语言交流及沟通能力,提前了解和掌握当地市场文化、市场环境各种风险等。
参考文献:
[1]王寿华等,《建筑施工手册》 第四版 -北京:中国建筑工业出版社,2003 ISBN7-112 05972-0
[2]徐有邻等,GB 50204-2002,《混凝土结构工程施工质量验收规范》 中华人民共和国国家标准,北京,2002
[3]BS8110 Part1:1997,Structure use of concrete Part1.Code of practice for design and construction, BRITISH STANDARD
论文作者:崔润生
论文发表刊物:《工程建设标准化》2015年8月供稿
论文发表时间:2015/12/7
标签:混凝土论文; 钢筋论文; 模板论文; 标准论文; 强度论文; 承包商论文; 工程论文; 《工程建设标准化》2015年8月供稿论文;