朱航
摘 要:大體積混凝土結(jié)構(gòu)是當(dāng)前土木工程建設(shè)施工中應(yīng)用相對(duì)廣泛的結(jié)構(gòu),其施工質(zhì)量的高低對(duì)土木工程建設(shè)項(xiàng)目施工整體質(zhì)量存在直接影響。在應(yīng)用大體積混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行工程項(xiàng)目建設(shè)施工時(shí),有必要加強(qiáng)其施工技術(shù)的研究與管理,以保證施工質(zhì)量與安全?;诖?,本文以房屋建筑工程為例,采用理論與實(shí)踐相結(jié)合研究法,就大體積混凝土結(jié)構(gòu)的施工技術(shù)進(jìn)行了簡(jiǎn)要分析,明確施工技術(shù)特征,掌握施工技術(shù)應(yīng)用要點(diǎn),從而為房屋建筑工程大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工實(shí)踐提供有益指導(dǎo)。
關(guān)鍵詞:房屋建筑;大體積混凝土;混凝土結(jié)構(gòu);結(jié)構(gòu)施工
引言:在建筑行業(yè)高速發(fā)展的推動(dòng)下,我國(guó)房屋建筑工程呈現(xiàn)出規(guī)劃化、數(shù)量化、專業(yè)化、系統(tǒng)化發(fā)展態(tài)勢(shì),房屋建筑工程建設(shè)要求不斷提升。如何提升房屋建筑工程施工質(zhì)量,保證施工技術(shù)應(yīng)用的準(zhǔn)確、科學(xué)與合理,成為房屋建筑工程建設(shè)施工思考的重點(diǎn)問(wèn)題。對(duì)此,面對(duì)大體積混凝土結(jié)構(gòu)在房屋建筑工程中的大范圍應(yīng)用與推廣,加強(qiáng)大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工技術(shù)研究,成為新時(shí)期房屋建筑工程施工管理的客觀要求。以下是筆者基于經(jīng)驗(yàn)歸納與總結(jié),得出的幾點(diǎn)心得體會(huì),意在拋磚引玉。
1房屋建筑工程大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工技術(shù)的理論分析
1.1大體積混凝土結(jié)構(gòu)的內(nèi)涵與特征分析
大體積混凝土(concrete in mass)是混凝土結(jié)構(gòu)(建筑工程建設(shè)過(guò)程中,工程結(jié)構(gòu)以混凝土材料為主,具備工程造價(jià)低、耐久性強(qiáng)、結(jié)構(gòu)整體性好等特征)中的重要組成部分。在《大體積混凝土施工標(biāo)準(zhǔn)》GB50496-2018中,大體積混凝土被解釋為:“混凝土結(jié)構(gòu)的建筑工程項(xiàng)目,建設(shè)施工過(guò)程中結(jié)構(gòu)物實(shí)體大于一米的大體量混凝土”或“混凝土結(jié)構(gòu)的建筑工程項(xiàng)目,建設(shè)施工過(guò)程中因混凝土膠凝材料水化作用而產(chǎn)生結(jié)構(gòu)裂縫問(wèn)題的混凝土”[1]。因此,大體積混凝土結(jié)構(gòu)具備結(jié)構(gòu)厚重、平面尺寸大、混凝土量大、水泥水化熱現(xiàn)象顯著、結(jié)構(gòu)易受溫度變化影響產(chǎn)生裂縫等特征。對(duì)此,在大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工過(guò)程中,應(yīng)做好施工技術(shù)管理工作,加強(qiáng)大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工溫度控制力度,以有效解決水化熱及其相關(guān)問(wèn)題引發(fā)的結(jié)構(gòu)變形、開(kāi)裂問(wèn)題,提升結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、可靠性、安全性、牢固性、耐久性。
隨著大體積混凝土施工技術(shù)研究的不斷深入,當(dāng)前大體積混凝土施工技術(shù)已經(jīng)成為相對(duì)成熟的混凝土結(jié)構(gòu)施工技術(shù),并在房屋建筑工程(以高層房屋建筑為主)、水利工程(以規(guī)模較大的水利工程為主)、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)工程(以大型設(shè)備基礎(chǔ)設(shè)施為主)中得到廣泛應(yīng)用。隨著大體積混凝土施工技術(shù)應(yīng)用范圍的不斷擴(kuò)大,大體積混凝土結(jié)構(gòu)的施工技術(shù)質(zhì)量管理重要性不斷提升。這在一定程度上決定了大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工技術(shù)研究與管控的必要性與重要性。
1.2大體積混凝土結(jié)構(gòu)質(zhì)量影響要素分析
由大體積混凝土施工技術(shù)內(nèi)涵與特征分析可知:裂縫問(wèn)題是影響房屋建筑工程大體積混凝結(jié)構(gòu)質(zhì)量的核心要素。基于經(jīng)驗(yàn)歸納與總結(jié),可知:
(1)表層裂縫、深層裂縫以及貫穿裂縫是大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工過(guò)程中常見(jiàn)的三種裂縫類型。表層裂縫對(duì)結(jié)構(gòu)整體性、可靠性、安全性的影響較小,能夠通過(guò)自愈(裂縫寬度低于0.2mm)、防控、處理等方式解決,深層裂縫與貫穿裂縫的危害較大,在一定程度上可由表層裂縫發(fā)展而來(lái)。
(2)裂縫形成原因眾多,較為主要的原因有“混凝土自縮”、“水泥水化熱問(wèn)題”、“環(huán)境溫度變化”等[2]。其中混凝土自縮主要是指:大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工過(guò)程中,80%的水分被蒸發(fā),僅有20%水分由結(jié)構(gòu)硬化消耗。而過(guò)多水分的蒸發(fā)會(huì)使混凝土產(chǎn)生收縮變形現(xiàn)象,如果處理不當(dāng)則將導(dǎo)致大體積混凝土結(jié)構(gòu)變形、開(kāi)裂。而水泥水化熱問(wèn)題則是指:大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工過(guò)程中,水泥水化將釋放大量熱量,但由于大體積混凝土結(jié)構(gòu)厚實(shí)且混凝土體量大,易產(chǎn)生熱量聚集現(xiàn)象,使混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生較大內(nèi)外溫差,出現(xiàn)結(jié)構(gòu)裂縫問(wèn)題。環(huán)境溫度變化是指:大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工,多為現(xiàn)澆混凝土施工。施工過(guò)程中外界環(huán)境溫度發(fā)生變化,將加劇大體積混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)外溫差,增大溫度應(yīng)力,提高結(jié)構(gòu)裂縫風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)[3]。
(2)大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工中易出現(xiàn)溢水問(wèn)題。即在混凝土澆筑過(guò)程中,受澆筑規(guī)模影響需進(jìn)行分段分層澆筑。在分段分層建筑過(guò)程中,操作不當(dāng)、監(jiān)督管理不到位、防范措施缺失等易在間隔階段發(fā)生溢水現(xiàn)象,降低結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定性、可靠性,出現(xiàn)施工技術(shù)應(yīng)用質(zhì)量問(wèn)題。
2房屋建筑工程大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工技術(shù)的實(shí)踐分析
2.1房屋建筑工程簡(jiǎn)介
在設(shè)計(jì)應(yīng)用大體積混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行房屋建筑工程建設(shè)施工時(shí),為保證施工質(zhì)量與安全,實(shí)現(xiàn)高品質(zhì)、高質(zhì)量、高安全、高經(jīng)濟(jì)房屋建筑物的有效構(gòu)建,需立足工程項(xiàng)目實(shí)際情況,提升施工技術(shù)應(yīng)用的科學(xué)性、準(zhǔn)確性、有效性。某房屋建筑工程屬高建筑,基本情況如表1所示。
2.2大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工的技術(shù)要點(diǎn)分析
高層房屋建筑工程中二十八層建筑由于基坑深且六層較高,施工難度較大,對(duì)施工技術(shù)應(yīng)用與管理要求更高。對(duì)此,以某二十八層建筑為例,對(duì)其大體積混凝土結(jié)構(gòu)的施工技術(shù)做出如下分析。
2.2.1做好工程規(guī)劃,提升工程設(shè)計(jì)質(zhì)量
在大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工過(guò)程中,要想保證施工技術(shù)應(yīng)用的準(zhǔn)確、科學(xué)、合理與到位,提升施工技術(shù)應(yīng)用質(zhì)量。需做好大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工前期準(zhǔn)備工作,為施工技術(shù)運(yùn)用提供優(yōu)質(zhì)條件。而在施工前期準(zhǔn)備工作中,施工規(guī)劃既是基礎(chǔ)工作,也是重點(diǎn)工作。通過(guò)施工規(guī)劃可有效明確施工技術(shù)及其應(yīng)用目標(biāo)、應(yīng)用要求、應(yīng)用特征、管理內(nèi)容等。在本項(xiàng)目施工過(guò)程中,由于房屋建筑具備樓層高、基坑深等特征,因此在大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工過(guò)程中應(yīng)有效控制基坑施工、鋼筋工程施工、模板工程施工、混凝土施工等對(duì)結(jié)構(gòu)的影響。對(duì)此,設(shè)計(jì)人員需深入施工現(xiàn)場(chǎng),對(duì)工程項(xiàng)目施工現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境條件(包括地質(zhì)水文條件、氣候條件、周?chē)ㄖ铩⒔煌l件等)具有充分了解,并根據(jù)建筑要求、建筑依據(jù),結(jié)合大體積混凝土結(jié)構(gòu)特征與施工經(jīng)驗(yàn),進(jìn)行深基坑施工規(guī)劃、鋼筋工程規(guī)劃、模板工程規(guī)劃以及混凝土工程規(guī)劃,獲得最佳施工方案,為施工技術(shù)應(yīng)用提供指導(dǎo)。就鋼筋工程規(guī)劃而言,從鋼筋材料選購(gòu)、鋼筋加工技術(shù)、鋼筋安裝技術(shù)、鋼筋綁扎技術(shù)等方面入手進(jìn)行規(guī)劃,明確各技術(shù)應(yīng)用要點(diǎn)。如鋼筋工程負(fù)責(zé)人根據(jù)施工進(jìn)度計(jì)劃表,鋼筋工程施工要求進(jìn)行鋼筋加工計(jì)劃、鋼筋安裝計(jì)劃編制;鋼筋加工過(guò)程中工作人員依據(jù)編制規(guī)劃(數(shù)量、規(guī)格、等級(jí)、尺寸、類型、性能等)進(jìn)行下料,并通過(guò)標(biāo)識(shí)分類,做好加工成品、半成品運(yùn)輸管理與存儲(chǔ)管理工作
2.2.2加強(qiáng)材料管理,規(guī)避材料質(zhì)量問(wèn)題
在大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工中,結(jié)構(gòu)裂縫問(wèn)題、結(jié)構(gòu)溢水問(wèn)題等均可通過(guò)控制施工材料進(jìn)行有效防治。對(duì)此,在施工過(guò)程中需加強(qiáng)材料管理工作,通過(guò)提升材料質(zhì)量,提升材料應(yīng)用科學(xué)水平,改善大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工常見(jiàn)問(wèn)題。在本工程中,需注意以下幾點(diǎn):
(1)基于施工前期教育培訓(xùn),提升施工人員材料管理意識(shí),掌握材料管理基本技巧,能夠在材料應(yīng)用之前,通過(guò)直觀檢驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)室檢驗(yàn)等方法保證材料質(zhì)量達(dá)標(biāo)。
(2)為解決水化熱引起的裂縫與變形問(wèn)題,應(yīng)避免早強(qiáng)水泥的應(yīng)用,適當(dāng)選用強(qiáng)度高但水熱化低的粉煤灰硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥等為主材料。
(3)選擇級(jí)配良好骨料為施工骨料,控制好粗骨料與細(xì)骨料的含泥量。一般情況下,粗骨料含泥量應(yīng)不超過(guò)百分之一,細(xì)骨料含泥量應(yīng)不超過(guò)百分之三。
(4)適當(dāng)應(yīng)用減水劑與緩凝劑等外加劑或摻合料(用量低于水泥用量的百分之二十)進(jìn)行混合物性能調(diào)解,以降低水泥使用量(一般每立方米不不超過(guò)四百千克),改善大體積混凝土結(jié)構(gòu)裂縫問(wèn)題。
(5)在有鋼筋的大體積混凝土中,做好配筋工作,通過(guò)調(diào)整鋼筋規(guī)格、數(shù)量,提升結(jié)構(gòu)溫度應(yīng)力抵抗能力,控制溫度變化對(duì)結(jié)構(gòu)的不利影響。
2.2.3控制施工工藝,加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)管理力度
現(xiàn)場(chǎng)管理是保證施工技術(shù)科學(xué)運(yùn)用,實(shí)現(xiàn)施工質(zhì)量、經(jīng)濟(jì)、安全、進(jìn)度等協(xié)同發(fā)展的關(guān)鍵所在。涉及內(nèi)容相對(duì)較多,需工作人員能夠各司其職,進(jìn)行精細(xì)化管理。
例如:(1)在混凝土運(yùn)輸過(guò)程中,需由專業(yè)人員進(jìn)行運(yùn)輸指揮,保證預(yù)拌混凝土連續(xù)供應(yīng),并根據(jù)氣候變化做好隔熱工作。(2)遵循“混凝土預(yù)拌管理——預(yù)拌混凝土運(yùn)輸管理——鋼筋加工與安裝——模板預(yù)埋——測(cè)溫-——混凝土澆筑——混凝土結(jié)構(gòu)表面處理——溫度監(jiān)測(cè)與質(zhì)量驗(yàn)收——模板拆除——回填管控”流程,做好各環(huán)節(jié)各階段現(xiàn)場(chǎng)管理工作,提升現(xiàn)場(chǎng)管理質(zhì)量[4]。(3)明確工藝流程各階段施工技術(shù)應(yīng)用注意事項(xiàng),加強(qiáng)施工技術(shù)應(yīng)用要點(diǎn)監(jiān)督管理。以混凝土澆筑為例,當(dāng)混凝土平面尺寸相對(duì)較大時(shí),選用分層澆筑技術(shù)進(jìn)行施工。在分層澆筑過(guò)程中,控制好第一次與第二次澆筑間隔時(shí)間。在本工程承臺(tái)施工中,第一次澆筑厚度控制在0.9米,間隔時(shí)間控制在90分鐘左右,當(dāng)混凝土澆筑層達(dá)到初凝強(qiáng)度要求時(shí),適時(shí)適地插入鋼筋。
結(jié)論:綜上所述,大體積混凝土結(jié)構(gòu)在房屋建筑工程中的有效運(yùn)用,存在較為顯著的優(yōu)勢(shì)。但由于大體積混凝土結(jié)構(gòu)的混凝土面積較大、工程條件相對(duì)復(fù)雜,對(duì)施工技術(shù)要求相對(duì)較高。對(duì)此,在應(yīng)用大體積混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行房屋建筑工程設(shè)計(jì)施工時(shí),需立足工程實(shí)際情況,明確施工重難點(diǎn),掌握施工技術(shù)要點(diǎn),以提升施工技術(shù)應(yīng)用與管理質(zhì)量,避免裂縫等施工問(wèn)題的產(chǎn)生,實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量、高安全建筑的有效構(gòu)建。
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