房屋建筑大体积混凝土施工技术研究
2021-01-19武炳瑞
武炳瑞
(山西潞安工程有限公司,山西长治 046102)
0 引言
当前我国的建筑工程建设如火如荼,为了适应新的高标准的工程建设质量要求和工期日益缩短的发展趋势,特别是面对降低工程建设费用和工期的合同与招标限制条件,加强类似混凝土施工等建筑周期长、资金投入量的工程技术的研究工作,已经成为必然的发展趋势之一。房屋建筑项目中的混凝土施工技术特别是大体积混凝土施工技术,属于专业技术要求较高的系统性施工技术,无论是材料问题还是运输浇筑过程,无论是模板支护和钢筋绑扎工程还是振捣养护与拆模工作,任何环节出现问题都将造成整体工程质量受到影响,从而造成后期的质量问题和工期延误,需要通过系统而全面的管理来实现。
图1 建筑工程混凝土施工
1 混凝土施工的特点
①规模和材料需求大。当前我国房屋建筑工程的主体结构形式多为混凝土结构,混凝土结构具有较高的性价比和较高的材料来源,随着混凝土材料的日益发展和多样化分类,相对于其他建筑结构而言,混凝土结构已经占据了较大的优势和较广阔的发展空间。特别是随着我国城镇化的发展,城市用地紧缩的同时,我国房屋建筑的高度和规模不断发展和提高。随着我国建筑工程体量增加和单次使用的混凝土材料数量巨大,浇筑过程中的材料供应质量和供应数量对于施工质量和计划的落实起到至关重要的作用;②工艺条件要求高房屋建筑工程混凝土材料的使用具有较高的集中性,从浇筑的尺寸、厚度和结构形式方面分析,具有越来越高的复杂性,需要的施工配合与工艺流程也更加严谨。从浇筑划分区块到钢筋绑扎和模板搭设,从浇筑振捣到施工养护与拆模,循环作业和平行施工的要求较高,明确各单位的施工配合与协作要求;③受外界影响更多。由于房屋建筑工程施工属于露天作业,从地下基础施工到高空结构浇筑,受到外界环境温度和风力湿度等的影响因素较多,而混凝土施工技术对于湿度、温度和风力的环境要求较高,体量较大,受到外界环境的影响具有较高的集中和放大效应,容易产生施工质量不稳定和各种缺陷发生概率提高的问题,对于施工条件和外在组织保护与配合的要求更高,如图2 所示。
2 质量裂缝等问题原因分析
图2 大体积混凝土养护
①水泥反应。在混凝土材料组成当中,水泥的作用至关重要,一方面起到黏结和固定的作用,另一方面属于阻隔空气和裹握钢筋的主要成分,但是水泥在和水充分搅拌均匀后将发生一系列的水化反应来发挥相应的作用,在反应过程中又产生大量的热量,而且在固化过程中的反应周期长。房建项目混凝土浇筑厚度越来越大,内外部结构的热量存在较大的差异,容易发生表层条件较优,受到风力和空气的外部环境作用率先固化和完成散热,内部混凝土热量难以及时通过外部固化结构进行散热的情况,从而集聚内部温度产生较大的内外压差,容易发生较大的裂缝等质量问题,影响混凝土结构的正常使用寿命和受力强度;②收缩变形。为了保障混凝土材料的正常应用,需要添加较多的水分以保障其流动性,便于进行混凝土材料的运输、泵送和浇筑振捣,便于适应房屋建筑工程的结构形式需要,达到设计和使用所需要的塑性要求。通常80%的水分将在后期混凝土结构固结过程中逐步散失,从而造成房屋建筑工程大体积混凝土施工后的整体体积的大幅度收缩效应,从而产生结构变形,严重的情况下降影响正常的使用和结构尺寸,给房屋建筑的稳定性造成影响,在很大程度上将加剧房屋建筑工程混凝土结构的裂缝形成,影响结构的稳定和强度;③外界影响。房屋建筑工程采用混凝土结构是由于其适应外界环境的程度较高,较高的适应性促进了混凝土结构的推广和应用。养护混凝土工程是施工的重要组成部分,且期间属于房屋建筑混凝土工程的脆弱期,对于外部自然环境的湿度和风力的影响较为敏感。在温度改变过程中的热胀冷缩情况更为明显,特别是在冬季和炎热夏季,受到混凝土浇筑温度与环境温度温差较大的影响,在浇筑完成后的较长时间内,需要对混凝土接触环境的温度影响较高,造成表层温度过快散失和表层湿度水分过快蒸发,控制内外温度差和湿度差,避免较大范围的结构开裂和失稳等质量问题集中发生。
3 技术分析
①开工准备。房屋建筑工程项目中的大体积混凝土施工过程中,对于施工配合的及时性、准确性和标准性的要求较高,因此,在施工之前需要制定较为严谨的施工组织方案,以明确材料、设备和人员的配合和要求,充分调动现有的组织结构和制度优势,确保在施工过程中做到施工要求和岗位职责的明确,保障施工的重要工序得到良好的落实。因此,需要加强制度和要求的组织文件制定与审批管理,加强过程执行和考核监督要求,做好材料设备的检查和准备,对于安全文明施工和质量进度控制开展较为实际的交底、培训和落实,对于施工的时间和气候天气状况进行分析,确定合理的施工技术保障措施;②材料检查。由于混凝土材料是组成工程主体的重要内容,需要重视混凝土材料的检查工作,对于混凝土标号控制、原材料筛选均匀度和质量控制,拌和情况与添加剂及配比情况做好充分的设计计算和检查。为了降低房屋建筑工程大体积混凝土施工过程中的水化热效应,可以适当降低水泥的使用数量,调整和优化材料配比,增加水化热较低的水泥种类替换使用,通过增加骨粉等材料来弥补水泥比例降低后的强度要求;③防裂措施。为了降低裂缝的产生数量和深度,降低对于房屋建筑工程的质量和后期正常使用的影响,需要给与重视和采取及时的技术改进和养护措施落实,加强施工过程中的精细化管理程度,计算混凝土材料的运输时间和入模温度,降低浇筑时材料与环境的温差,从而提高房屋建筑工程大体积混凝土材料的初凝周期。对于确定混凝土模板材料的拆除时间,需要在理论设计方案的制定基础上,加强对于实际情况的复核与落实,确保内外温差小于25℃,维持模板的定型束缚作用。通过内部设置散热通道和降温措施,以及外部做好苫盖和洒水等综合性的房屋建筑工程,保持半个月至一个月的养护周期,来加强裂缝的控制效果。
4 结束语
随着我国施工领域相关理论和技术的不断创新和应用,大体积混凝土施工技术作为周期短、成本低和质量可靠的重点技术,已经成为发展的必然趋势,我们在实施过程中,需要做好相应的技术细节和管理要求体系也日益完善,需要我们加强落实和创新,确保施工的总体效果。