曾小軍

（湖南省懷化市建設(shè)工程監(jiān)理有限公司，湖南 懷化 418000）

混凝土結(jié)構(gòu)具有較好的整體性與可模性，鋼結(jié)構(gòu)是使用鋼材作為主原料的建筑結(jié)構(gòu)，這兩種技術(shù)在同一個(gè)建筑工程中都會(huì)被大量使用，對建筑工程的整體質(zhì)量和施工效率會(huì)產(chǎn)生直接的影響。對施工中每個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)進(jìn)行深入研究能夠?yàn)槭┕ぬ峁└忧袑?shí)的技術(shù)支持，混凝土與鋼結(jié)構(gòu)具有的強(qiáng)支撐力與承重性能為建筑工程的安全性帶來更有力的保障，因此提升混凝土與鋼結(jié)構(gòu)的建筑技術(shù)能夠切實(shí)提高建筑工程質(zhì)量。

1 混凝土工程建筑施工技術(shù)

1.1 混凝土配比攪拌技術(shù)

混凝土結(jié)構(gòu)的完成質(zhì)量直接受到混凝土原材料配比的影響，混凝土配比可以在配合試驗(yàn)后應(yīng)用到實(shí)際工程中，也可以根據(jù)施工現(xiàn)場情況在實(shí)驗(yàn)室中對骨料進(jìn)行檢驗(yàn)與配合比計(jì)算。無論采取哪種方式都應(yīng)保證使用的原料處于飽和且干燥的狀態(tài)，確保試驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確無誤，且不受雜質(zhì)的影響，但在實(shí)際施工中不可避免存在其他顆粒物或受天氣影響而導(dǎo)致材料物理狀態(tài)變化，所以在配置試驗(yàn)過程中應(yīng)當(dāng)綜合考慮施工現(xiàn)場的實(shí)際情況，進(jìn)行相應(yīng)的換算。配比完成的混凝土在攪拌過程中所受到的影響因素更加復(fù)雜，施工選址的自然環(huán)境、原料的自然含水率、攪拌車運(yùn)行路線上的交通狀況等都會(huì)影響攪拌的效果。因此在攪拌過程中應(yīng)對攪拌時(shí)間、原料投放順序、原料質(zhì)量等進(jìn)行綜合分析，確?；炷猎趯?shí)際施工時(shí)能夠順利使用。運(yùn)抵施工現(xiàn)場的混凝土應(yīng)再攪拌一次，確保沒有沉淀和結(jié)塊，保證其攪拌均勻才能進(jìn)行后續(xù)施工。

1.2 混凝土原料振搗技術(shù)

混凝土攪拌后要進(jìn)行充分振搗，振搗必須在澆筑前完成，其主要目的是將攪拌完成的混凝土中多余的空氣排出，使原料分布更加均勻，以保證下一環(huán)節(jié)中使用的混凝土具有足夠的密實(shí)度。根據(jù)混凝土振搗工具選擇的不同可分為機(jī)械振搗和人工振搗，兩種振搗方式都要做好振搗插入點(diǎn)的設(shè)置，確保振搗施工的有效性，從而防止混凝土結(jié)構(gòu)完成后產(chǎn)生裂縫。搗實(shí)器的選擇要以實(shí)際施工的混凝土結(jié)構(gòu)參數(shù)作為指標(biāo)[1]。例如，當(dāng)混凝土的厚度〉30 cm時(shí)，需要使用表面振搗器；對于面積較小的澆筑結(jié)構(gòu)，必須使用插入式振搗器，其使用方法分為斜向振搗和垂直振搗。振搗過程中不應(yīng)有間歇，最好連續(xù)進(jìn)行，單次振搗時(shí)間控制在25 s左右，以混凝土不再冒氣泡并開始泛漿為準(zhǔn)。振搗時(shí)間過久會(huì)導(dǎo)致砂漿分離、石子過度下沉，所以應(yīng)在混凝土開始初凝之前全部振搗完畢。

1.3 混凝土結(jié)構(gòu)澆筑技術(shù)

混凝土澆筑施工是混凝土施工的關(guān)鍵點(diǎn)，對于整體結(jié)構(gòu)體積較小或是結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜的部分可以執(zhí)行分層澆筑，應(yīng)當(dāng)按照自下而上的順序進(jìn)行澆筑，遵循分層澆筑的基本原理，如圖1所示，澆筑過程中其澆筑方向呈現(xiàn)為斜面，澆筑高度要低于3 m，尤其是針對樓板兩側(cè)混凝土澆筑，要注重先從底部展開澆筑。分層澆筑可分為全面分層、分段分層、斜面分層3種，在具體施工中依據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)等綜合進(jìn)行選擇。在實(shí)際澆筑施工中要對混凝土的施工材料合理利用，供應(yīng)的混凝土量較少及建筑結(jié)構(gòu)厚度相對較小且面積或結(jié)構(gòu)長度較大時(shí)可選用分段分層澆筑的方法?；炷翝仓┕さ年P(guān)鍵在于對混凝土基本性質(zhì)的判定，避免混凝土在存儲(chǔ)于澆筑過程中質(zhì)量與性能發(fā)生改變，此過程中任何質(zhì)量問題都將直接影響到混凝土澆筑的質(zhì)量，甚至影響建筑結(jié)構(gòu)的承載力。此外，在澆筑過程中應(yīng)當(dāng)根據(jù)工程建設(shè)對結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、承重能力的實(shí)際要求確定是否需要補(bǔ)充額外的添加劑。

圖1 混凝土分層澆筑示意圖

1.4 混凝土結(jié)構(gòu)裂縫施工

在混凝土結(jié)構(gòu)施工中最易影響建筑結(jié)構(gòu)完成效果的是受各種因素影響導(dǎo)致的裂縫，其中最為顯著的是天氣的影響。在南方地區(qū)的施工現(xiàn)場，梅雨季節(jié)的高濕度環(huán)境對混凝土結(jié)構(gòu)建筑的全過程持續(xù)產(chǎn)生影響；北方地區(qū)晝夜溫差與較為劇烈的升降溫對混凝土澆筑完成后的結(jié)構(gòu)通常會(huì)產(chǎn)生影響?？偟膩碚f，混凝土結(jié)構(gòu)的脆性度極難控制，而自然環(huán)境又是不可抗力因素，綜合導(dǎo)致了混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫的概率非常大。因此，在混凝土施工中要重點(diǎn)關(guān)注可控制因素，將裂縫產(chǎn)生的概率盡可能降至最低，對可控因素要制定完善的管理辦法，例如原材料的保存、混凝土結(jié)構(gòu)的及時(shí)養(yǎng)護(hù)等[2]。應(yīng)對完成的混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢測，根據(jù)其干燥情況進(jìn)行灑水覆蓋處理，北方冬季施工中應(yīng)對剛完成的混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行保溫。也可以通過加強(qiáng)對材料質(zhì)量的檢驗(yàn)、嚴(yán)格按照施工規(guī)范施工、制定現(xiàn)場監(jiān)督管理機(jī)制、組織施工人員技術(shù)培訓(xùn)等方式保證混凝土工程施工質(zhì)量和技術(shù)水平的不斷提高。

1.5 高層混凝土裝配施工

裝配式建筑是實(shí)現(xiàn)建筑產(chǎn)業(yè)化和現(xiàn)代化的重要建筑策略，其主旨在于將建筑所需的不同結(jié)構(gòu)單元在施工場地之外制造完成后，運(yùn)輸至施工處完成最后的安裝，建筑過程類似組裝零件。這種技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)在于建筑施工效率明顯提升，勞動(dòng)力成本降低，且更加綠色環(huán)保。在高層建筑工程中采用裝配式混凝土施工包括內(nèi)裝系統(tǒng)、施工設(shè)備、施工管線、混凝土預(yù)制件、混凝土柱等要素，得益于裝配式施工的空間自由性，在裝配施工中可以根據(jù)高層建筑場地實(shí)際需要和不同功能區(qū)的需要進(jìn)行布置，并結(jié)合BIM技術(shù)對設(shè)計(jì)方案進(jìn)行模擬分析。

2 大體積建筑混凝土承臺施工案例

對橋梁等大體積建筑多使用混凝土承臺施工，以河南省漯駐特大橋的施工為例，在施工前，施工單位向有關(guān)部門提交了施工技術(shù)交底書，對承臺的總數(shù)量、體積數(shù)據(jù)、使用的混凝土體積及鋼筋重量進(jìn)行了明確交底，其中承臺施工的設(shè)計(jì)如圖2所示。由于承臺混凝土施工比常見的混凝土結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜，且工期更長，應(yīng)當(dāng)對人員組織和設(shè)備性能等進(jìn)行更嚴(yán)格的管理，準(zhǔn)備一定量的備用材料與設(shè)備，確保施工風(fēng)險(xiǎn)事件的緊急預(yù)案準(zhǔn)備完善后才可以開始施工。該工程對墊層混凝土采用了集中拌和的攪拌方式，在振搗中選用了插入式振搗器，并對局部采用人工振搗進(jìn)行找平，澆筑完成后采用二次壓光收面的方式規(guī)避混凝土結(jié)構(gòu)表面裂縫的產(chǎn)生，取得了較好的效果。在養(yǎng)護(hù)方面，因施工時(shí)間定在早春時(shí)節(jié)，河南地區(qū)天氣干燥，溫度逐漸回升，施工單位選擇≥28 d的覆蓋灑水養(yǎng)護(hù)方式，并及時(shí)根據(jù)氣溫變化在溫度較低時(shí)進(jìn)行了保溫處理。除此之外，承臺施工單位配備對應(yīng)的測溫小組與混凝土養(yǎng)護(hù)小組，對混凝土結(jié)構(gòu)實(shí)施動(dòng)態(tài)化的實(shí)時(shí)監(jiān)測，并記錄每個(gè)時(shí)間段的數(shù)據(jù)信息。

圖2 混凝土承臺施工示意圖

3 鋼結(jié)構(gòu)工程建筑施工技術(shù)

3.1 螺栓裝配與吊裝施工

鋼結(jié)構(gòu)施工中最常采用的是螺栓裝配和鋼結(jié)構(gòu)吊裝。螺栓裝配用于鋼結(jié)構(gòu)建材的組裝和固定，純鋼結(jié)構(gòu)和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)都可以使用，通過螺栓組裝完成的鋼結(jié)構(gòu)具有更好的穩(wěn)定性。但螺栓裝配技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中經(jīng)常出現(xiàn)一些誤差，需要在施工中盡可能將誤差控制在合理范圍內(nèi)，以此規(guī)避鋼結(jié)構(gòu)在完成后因不穩(wěn)固而發(fā)生的變形、位移。螺栓的質(zhì)量、規(guī)格參數(shù)和裝配后的檢驗(yàn)是控制螺栓裝配誤差的關(guān)鍵，同時(shí)要在螺栓預(yù)先埋設(shè)時(shí)嚴(yán)格計(jì)算對軸線。螺栓的擰緊順序應(yīng)當(dāng)根據(jù)實(shí)際施工情況嚴(yán)格進(jìn)行，具體如圖3所示。

圖3 螺栓緊固順序示意圖

在鋼結(jié)構(gòu)吊裝施工時(shí)，對底部螺栓的安裝應(yīng)當(dāng)仔細(xì)把握，確保螺栓的各個(gè)部件都牢固連接并安裝完成。吊裝施工在建筑工程中是危險(xiǎn)系數(shù)較高的施工技術(shù)之一，施工前應(yīng)當(dāng)向有關(guān)監(jiān)理部門遞交本次工程的安全施工預(yù)案，經(jīng)過審批核查后再開始施工，在施工中應(yīng)當(dāng)為施工技術(shù)人員配備足夠的安全防護(hù)措施，并擬定完善的緊急安全事故處理措施，使吊裝施工能夠安全順利進(jìn)行。吊裝施工需要使用的塔吊設(shè)備應(yīng)當(dāng)盡可能選擇安全的內(nèi)爬式塔吊，若實(shí)際施工條件允許也可以選擇性能系數(shù)更高的附著式塔吊。相較而言，內(nèi)爬式塔吊使用的成本更低，但高層建筑的施工更適宜使用附著式塔吊。吊裝施工前要檢查塔吊設(shè)備，確保其伸縮幅度及起重量能夠滿足施工材料與工程設(shè)計(jì)的實(shí)際要求[3]。

3.2 平面布置與結(jié)構(gòu)選型

鋼結(jié)構(gòu)類型工程，以鋼桁架、鋼梁、鋼柱結(jié)構(gòu)形式為主，借助焊接、螺栓各項(xiàng)施工技術(shù)進(jìn)行構(gòu)建與組裝，對建筑平面有著嚴(yán)格要求，對平面布置的嚴(yán)格把控是確保鋼結(jié)構(gòu)建筑施工順利完成的第一步。鋼結(jié)構(gòu)本身屬于一種較為特殊的建筑結(jié)構(gòu)，在實(shí)際施工中要對風(fēng)力、地形等因素進(jìn)行調(diào)查與評測，避免在施工中鋼結(jié)構(gòu)出現(xiàn)嚴(yán)重傾斜、變形甚至是倒塌。建筑平面應(yīng)當(dāng)盡可能保持平整，可以有較小的凹凸變化。在施工中通常要進(jìn)行抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的測算與設(shè)計(jì)，以此來達(dá)到更穩(wěn)定的設(shè)計(jì)效果。工程方確定完成的鋼結(jié)構(gòu)的施工設(shè)計(jì)方案應(yīng)當(dāng)交由有關(guān)部門做好技術(shù)交底，對鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)進(jìn)行科學(xué)的評定，起重機(jī)、吊裝設(shè)備的選擇及鋼結(jié)構(gòu)的型號、參數(shù)等都要留底備案，避免出現(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)問題。

3.3 鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)分析

在實(shí)際施工中可選擇的鋼結(jié)構(gòu)焊接工藝種類非常多，具體施工過程中應(yīng)當(dāng)綜合考慮性價(jià)比與焊接質(zhì)量。焊接之前應(yīng)當(dāng)將需要焊接的鋼材表面處理干凈，雜質(zhì)、油污、銹蝕痕跡等都應(yīng)清除干凈，并按照國家標(biāo)準(zhǔn)選擇焊條。對確認(rèn)焊接的位置要進(jìn)行預(yù)熱操作，以保證鋼材不會(huì)因驟遇高溫而發(fā)生嚴(yán)重的形變，同時(shí)也能保證焊接位置的溫度更加合理[4]。在焊接過程中一旦鋼結(jié)構(gòu)發(fā)生形變或是焊條與燃料的使用出現(xiàn)任何問題應(yīng)立即停止焊接，并檢查問題的來源，采取相應(yīng)的解決辦法。若焊接后鋼結(jié)構(gòu)表面出現(xiàn)裂紋可能是燃料離開鋼材，鋼材附近的環(huán)境溫度與鋼材表面溫度差異驟然增大所致，這時(shí)可以對剛剛焊接的鋼材采取適當(dāng)?shù)谋卮胧?，在焊接完成的基礎(chǔ)上適當(dāng)作熱處理。

3.4 鋼結(jié)構(gòu)油漆涂刷要點(diǎn)

對于需要做油漆涂刷處理的鋼結(jié)構(gòu)，需要先對鋼材表面進(jìn)行清洗，清除雜質(zhì)與油污痕跡，對存在焊接時(shí)濺落火星等原因?qū)е碌谋砻纥c(diǎn)狀凸起應(yīng)做打磨處理，清洗與打磨完成后要使鋼結(jié)構(gòu)表面完全干燥，確保其表面沒有留下任何污染與水跡。通常要進(jìn)行2次完整的油漆涂刷，根據(jù)實(shí)際涂刷的均勻程度和覆蓋情況判斷是否需要進(jìn)行第3次涂刷，在涂刷過程中應(yīng)避開柳釘?shù)目孜?，避免影響柳釘?shù)陌惭b。應(yīng)盡量選擇環(huán)保耐用的涂刷油漆，避免產(chǎn)生大量化學(xué)氣體，必要時(shí)應(yīng)做廢氣回收處理，降低油漆涂刷對工人身體健康的不良影響。

3.5 大跨空間鋼結(jié)構(gòu)

大跨空間結(jié)構(gòu)建筑是指橫向跨度超過30 m的空間建筑，具體可以分為實(shí)體結(jié)構(gòu)、網(wǎng)格結(jié)構(gòu)、張拉結(jié)構(gòu)、其他新型大跨空間結(jié)構(gòu)。在實(shí)際施工中，大跨空間結(jié)構(gòu)施工難度較高且施工技術(shù)較為復(fù)雜，通常與工程預(yù)拼裝施工結(jié)合。施工中常用的關(guān)鍵技術(shù)有高空滑移法、高空散裝法、分條分塊安裝法、整體頂升法、整體吊裝法、移動(dòng)支架安裝法等。

3.6 高層鋼結(jié)構(gòu)施工要點(diǎn)

高層鋼結(jié)構(gòu)施工中通常會(huì)遇到錨栓連接不穩(wěn)固、預(yù)埋件處理不當(dāng)、錨栓未垂直等問題，在實(shí)際施工中應(yīng)從多個(gè)角度綜合控制高層鋼結(jié)構(gòu)施工的質(zhì)量。高層鋼結(jié)構(gòu)施工比普通鋼結(jié)構(gòu)更重視對各項(xiàng)數(shù)據(jù)的測量，根據(jù)實(shí)際施工項(xiàng)目選擇合理的測量技術(shù)是提升測量精確度的重點(diǎn)，通常采用雙重控制網(wǎng)配合GPS定位系統(tǒng)確定基網(wǎng)線。高層鋼結(jié)構(gòu)施工中吊裝環(huán)節(jié)是施工難點(diǎn)，安裝全過程應(yīng)確保順序無誤，確保高強(qiáng)度螺栓安裝緊固。

4 鋼結(jié)構(gòu)施工案例分析

以上海市浦東某足球場的鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為例，該體育場在工程設(shè)計(jì)中針對屋頂?shù)氖芰w系結(jié)構(gòu)選擇了環(huán)索、徑向索、受壓桿件V撐外肢、徑向梁、中置壓環(huán)梁共同組成的平衡結(jié)構(gòu)，如圖4所示。該結(jié)構(gòu)使鋼材之間形成了完整的互鎖狀態(tài)，并不斷對預(yù)應(yīng)力和鋼結(jié)構(gòu)的張拉流程進(jìn)行分析，從而不斷對屋頂結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)進(jìn)行調(diào)整。在此基礎(chǔ)上，該工程選用了M440D型塔式起重機(jī)，150 t與600 t兩種型號的履帶式起重機(jī)進(jìn)行框架結(jié)構(gòu)施工，實(shí)現(xiàn)了在施工機(jī)械選擇上對鋼結(jié)構(gòu)施工方案進(jìn)行優(yōu)化。

圖4 屋頂鋼結(jié)構(gòu)示意圖

5 結(jié)語

混凝土結(jié)構(gòu)與鋼結(jié)構(gòu)的施工技術(shù)在我國的建筑行業(yè)中是至關(guān)重要的施工技術(shù)，其施工質(zhì)量與安全性直接影響到整體建設(shè)的效果，在實(shí)際施工中應(yīng)綜合采取多種方式對施工中可人為操作的環(huán)節(jié)進(jìn)行施工質(zhì)量管理，以此確保建筑工程在完成后能夠切實(shí)取得社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。施工單位應(yīng)不斷提高混凝土與鋼結(jié)構(gòu)施工的技術(shù)水平，從而提高建筑工程的總體質(zhì)量。