土木工程施工中混凝土施工技术探析

2022-03-11党黎明DANGLiming

价值工程 2022年7期

党黎明DANG Li-ming

（中铁十二局集团第一工程有限公司，西安 710038）

0 引言

现阶段，伴随着我国城市化水平的逐渐推进，对于混凝土施工的要求越来越高，而通过对土木工程中混凝土施工技术的研究，则能够更好的满足竣工后的验收标准以及用户的使用体验，能够提高施工水平、确保施工质量。随着大体积混凝土使用范围的逐渐扩大，在其优势展露无遗的基础上，也出现了许多问题，其中混凝土裂缝就是混凝土施工过程中最常见的一种问题，这也是当前难以解决的一个问题。在以下内容中。本文从混凝土施工技术特点以及裂缝产生原因的角度出发，提出了以施工与维护两方面的问题解决方法与思路。

1 混凝土浇筑施工概述

混凝土施工这一环节，又被称之为混凝土浇筑，在工地中常被叫做“打灰”，在整个土木工程当中都是十分关键的一个环节，是通过在模板上进行配置完成的混凝土浇筑工作，从而生成预定的形体，等混凝土完全凝固之后生成最终的混凝土结构。在进行混凝土施工时，要求混凝土原浆自由落体不能够高于两米的高度，一旦自由落体的高度超过了两米甚至三米时，就需要及时采取一定的措施进行改正，这也是确保混凝土施工质量的重要内容。除此之外，在混凝土浇筑过程中，能够对浇筑质量产生影响的因素还有很多，包括混凝土搅拌方式、配置比例、运输条件以及浇筑时间等等。因此需要相关工作人员提高自身混凝土浇筑的能力与水平，充分掌握每一个施工环节，将混凝土的优势淋漓尽致的体现在土木工程当中。

2 混凝土施工技术特点分析

2.1 专业性强

在我国的大部分建筑工程当中，混凝土施工过程中应用的技术手段比较多且要求较高，因此具有极强的技术性，影响施工质量的因素也较多。在材料选择、气候条件、操作技巧以及操作设备等多方面都会直接影响到整体施工质量。与此同时，在混凝土施工过程中，每一个环节都是紧密相连、环环相扣的，因此不论哪一个细节之处出现了问题，都会导致整体工程的质量得不到保障，施工技术具有显著的综合性、复杂型以及系统性[1]。由此可见，混凝土施工在土木工程当中的应用具有专业性强的特点，对于施工人员、设备与技术的专业性要求都比较高。

2.2 操作方便

在土木工程正常开展过程中，当进行到混凝土浇筑环节时，尽管这一环节具有较强的专业性要求，但是往往不需要操作复杂的步骤，施工流程也十分简单。具体的施工流程可以分为以下几个步骤：混凝材料土配制——混凝土搅拌——混凝土浇筑——后期养护管理。与此同时，在混凝土施工过程中，其成形速度较快、成形难度较低，因此能够在一定程度上缩短施工时间。加快整体的土木工程施工进度，进而在确保施工质量的同时，提高施工效率。由此可见，混凝土施工具有一定的操作方便特点，是土木工程当中质量高、效率快的关键施工环节[2]。

3 混凝土裂缝产生原因分析

3.1 水泥水化热

在进行一些规模较大的土木工程施工过程中，需要进行混凝土浇筑的部位也一定更多，在混凝土面积的各项要求当中，对于混凝土浇筑厚度的要求较高，与此同时，在进行水泥搅拌作业时，往往会释放出大量的热量，因此在混凝土表面当中，由于整体系数相对较小，会导致散热条件相对不好，此时混凝土结构最下层的部分则散热更加困难，所以会有大部分热量在混凝土施工过程中停留在混凝土当中，导致混凝土内部与外部的温度不均衡，最终致使开裂现象出现。上述内容就是由于水泥水热化因素导致的混凝土裂缝，这也是混凝土施工过程中最常见、最难以解决的问题之一，对混凝土浇筑工作质量的影响显而易见[3]。

3.2 混凝土收缩

在混凝土浇筑完成之后，往往会出现一定的收缩问题，导致混凝土出现裂缝，出现这种问题的因素主要有三点，即外加剂、掺合料以及水泥。首先，对于水泥来说，就是指在水泥硬化过程中，往往会消耗掉1/5 的含水量，而剩余的水分则需要借助于蒸发来完全吸收，因此在水分蒸发过程中，受气温与光照等条件的影响，导致自动收缩的情况不可避免。其次，对于外加剂来说，就是指在混凝土浇筑过程中，利用效果显著的减水剂，来强化混凝土流通性能，从而降低水泥收缩情况，但是需要注意的是，此时混凝土的收缩情况不会随之降低，因此减水剂的使用也不能阻碍混凝土收缩。最后，对于掺合料来说，就是指在混凝土配制过程中，借助于掺合料使水泥自缩值发生改变，从而影响到混凝土收缩[4]。

4 土木工程施工中混凝土施工技术要点分析

4.1 原材料的把控

配置混凝土的原材料主要包括石料、水、各种添加剂以及水泥等。对于这些材料的选择，往往会直接决定混凝土的物理性能与各种力学。因此在混凝土配制之前，必须要进行严格的原材料检查，在确保选择的原材料符合施工标准要求之后才能够正式投入使用。同时，满足条件的施工单位还可以进行原材料的现场检测，针对原材料的性能与各项参数进行全面检测，提高原材料把控的科学性与精确性[5]。此外，在所有在材料当中，使用水泥都是一个值得注意的问题，必要时，需要保障每次的混凝土配置都选择同一批水泥，避免因为水泥混合使用造成的混凝土质量不足。例如：在某工程的混凝土施工开始之前，发现了大量的劣质粉煤灰，通过分析得出该材料会对整体质量产生严重不良影响，因此决定后续施工不再使用这种粉煤灰，同时需要针对其他原材料进行检测或更换，在后续的施工过程中，该工程有效减少了80%的材料问题，使施工质量提升到了原来的近30%。

4.2 混凝土制作、运输与检验

4.2.1 配比

首先，在原料配比上，需要结合相关理论，在配制混凝土时针对不同的原料进行科学配比。在混凝土配制时，需要本次建筑物施工对于混凝土标准的具体要求，并以此为基础进行原料配比。此外，具体的混凝土配比还需要结合施工现场的实际情况做出调整，确保能够契合施工实际。其次，在添加剂配比上，由于不同地区的气候条件与地理环境不同，因此对于建筑物结构与其他条件的要求也各不相同，所以为了满足不同的要求，就需要使用适当的添加剂来进行混凝土配制。在使用添加剂过程中，需要结合现场实际进行试验工作，并通过详细的数据分析，确保添加剂的使用满足建筑物施工需求，保障混凝土能够达到施工标准。最后，还需要强化施工监管工作，防止不规范配制为施工带来了不良影响。

4.2.2 搅拌

首先，需要在混凝土正式搅拌开始之前进行预搅拌工作，并制定一个详细的混凝土搅拌计划与流程，在正式搅拌工作开始之后，需要先明确各种搅拌工艺参数指标，而后配置好本次土木工程当中应用的混凝土。其次，需要科学的监管施工现场所有混凝土原材料，应用先进的混凝土搅拌设备与技术，确保每一个搅拌环节的合理性。最后，在应用搅拌车的过程中，需要使其满足相关的技术标准，并且要求车内不能够超量存放物料，确保基本的用车安全。例如：为有效解决混凝土裂缝问题，提升混凝土搅拌工作质量，可以在施工现场搭建混凝土搅拌楼，从而有效提升混凝土搅拌工作的质量与效率。通过这种搅拌楼的建立，平均在工程当中能够节省约300m3混凝土，同时能够有效提升混凝土搅拌质量，将混凝土裂缝发生的概率控制到10%以下。

4.2.3 温度

在混凝土施工与配置工作当中，温度的控制也是影响质量的重要因素，同时也是影响混凝土裂纹产生情况以及表面不均匀的重要原因。结合相关的技术标准需求，在混凝土浇筑与配制当中，需要时刻注重对混凝土温度的把控，并针对每一个环节进行严格监管[6]。在进行水泥搅拌、水泥运输这两个环节时，需要将水泥的温度控制到合理范围之内，可以利用温度检测与降温等系统进行辅助作业。在混凝土浇筑环节时，可以使用测温仪进行浇筑混凝土温度的检测，确保浇筑的质量。另外，这个温度没有十分明确的标准，一般需要控制到22-26℃之间，此时混凝土的性能是最佳的。同时注意在不同的季节需要做好不同的温度防控措施。

4.2.4 运输与检验

首先，由于混凝土配置场地与施工地点一般有一定的距离，所以经常会涉及到混凝土运输环节。如果在运输过程中操作不当或者是技术选择不当，就会导致混凝土出现凝结，为施工单位带来经济损失。因此为解决运输过程中可能出现的问题，施工单位需要尽可能选择现场配置混凝土的形式，当不具备现场配制条件时，应当尽可能选择与施工地点距离短的位置配制。同时，为了在运输过程中不影响混凝土各项性能指标，需要使用专用的运输设备。其次，在配置结束以后，施工单位要对混凝土进行严格检验，确保检验结果与本次施工的相关要求相符，只有这样才能够保证混凝土在浇筑完成以后达到预期的效果。

4.3 施工前的准备工作

在混凝土施工之前，具体可分为两个主要环节，即模板搭建与钢筋铺设。因此在施工开始之前，需要严格检验模板搭建的质量，使模板搭建的尺寸能够满足建筑设计标准，确保模板能够得到充分支撑，在建筑物的关节节点处，还需要对模板搭建的强度进行检验，避免因强度不足导致的模板断裂。另外，在混凝土施工当中，钢筋是必不可少的辅助材料。因此在施工开始之前，需要全面检验钢筋铺设情况，保证钢筋铺设数量、面积以及间距等数值都能够契合建筑标准。并从这个角度出发，结合钢筋铺设与模板搭建的特征，来制定一个详细的混凝土施工计划。总而言之，就是混凝土施工作为一个关键环节，需要在施工开始之前就做好多方面的考量。例如：在某建筑物混凝土施工过程中，为了提升整体稳定性，有效减少混凝土裂缝的出现，在施工开始之前就针对钢筋铺设密度进行了合理设计，并制作了钢筋铺设密度构想图，从而为后续工作夯实基础，该工程主要采取了等级为C35-C40 的混凝土密度，大约为2420-2440kg/m3之间，经过后续实践表明，有效降低了混凝土裂缝发生概率。

4.4 混凝土浇筑工作

在浇筑工作中，首先，需要将现场环境清理干净，将模板上的杂质全部清除，比如常见的垃圾与废弃材料等，避免这些杂质进入到混凝土当中影响混凝土质量。其次，清水冲洗浇筑内部区域，并且在浇筑时控制好水量配比，防止模板产生过多积水影响到配比。而清水冲洗则是为了将模板中的尘土清理干净，同时提高模板中的水分与清洁度，进而达到高质量的混凝土浇筑。除此之外，在浇筑时还需要控制好浇筑面和供料管的距离，一旦距离过大则会直接影响混凝土浇筑质量。为确保浇筑工作的均匀性，要求操作人员务必做好振捣工作，提高自身的技术水平，在进行高质量振捣的同时，保障连续的浇筑作业，这也是减少裂缝出现的最有效方式。（图1）

图1 混凝土浇筑流程图

4.5 混凝土接缝与切缝技术

在应用接缝与切缝技术进行混凝土施工时，需要相关工作人员额外关注以下几点问题：第一，结合施工场地的地形地势条件来选择最合适的接缝与切缝技术，确保施工技术能够与施工要求契合；第二，分析并总结出应用接缝与切缝技术的相关操作流程，一般来说，首先需要应用切割设备将不符合标准的混凝土切除，而后利用全新的混凝土进行接缝；第三，在应用接缝技术时，需要将地面温度控制在合理范围之内，避免因为温度过高或过低导致施工效果不佳，所以施工人员可以在开始作业之前利用测温仪进行地面温度的测量。这方面工作将直接影响到混凝土裂缝的发生情况，以工程实际案例来看，当混凝土切缝工作不到位时，就经常会出现大小程度不一的断板现象。

5 土木工程混凝土施工后期维护分析

5.1 拆模工作

拆模作业需要在混凝土浇筑结束一段时间以后，待其完全凝固，混凝土的综合性能会逐渐达到相关标准，此时才能够进行拆模。在进行拆模作业时必须要遵循相关的规范标准。通常来说，模板拆除工作的基本原则为先支后拆。在拆除过程中，应当首先拆除次要支撑部位的模板，而后逐渐拆除主要支撑部位的模板。同时，拆除作业的时间也会对混凝土性能产生影响，因此需要在正确的时间选择正确的拆除方式。为了使混凝土施工质量与进度得到保障，可以不间断的对混凝土各项基本指标进行检测，在满足了拆除需求时立即进行拆除作业，还需要注意科学的拆除模板，防止不正当操作对混凝土材料产生影响。在模板拆除之前，需要对工作人员进行严格培训，让他们注意模板拆除的时间、顺序以及具体要求，从而开展有序的模板拆除作业。这项工作目前我国绝大部分工程当中都有重视，有效提升了模板拆除作业的安全性，将问题发生率控制到了5%以下。

5.2 修复过程

在拆模作业完成之后，需要专业的技术人员进入现场进行混凝土结构的细致检查，同时针对混凝土结构当前存在的问题及时采取合理的解决措施，做好混凝土修复工作。一般来说，在拆模工作完成后，常见的混凝土结构问题可分为混凝土表面蜂窝状、钢筋露出等。首先，针对蜂窝状问题进行修复，可以使用钢丝球进行打磨，之后结合具体的混凝土配比，利用适合的水泥浆找平。其次，针对钢筋露出的问题进行修复，第一步应当将钢筋露出部位的混凝土清除，同时配制性能更好的混凝土对钢筋露出部位进行修复，但是在修复这种问题时一般会涉及到模板的重新架设与二次振捣。尤其是针对混凝土蜂窝状进行修复作业，能够有效降低日后出现混凝土裂缝的概率，因此需要在实际施工过程中针对蜂窝状混凝土进行及时的修复。以某工程为例，该工程所采用的混凝土预制构件蜂窝状发生概率约为0.35%，经过科学的修复工作之后，有效将这一概率控制到了0.1%以下。

5.3 养护作业

在浇筑完成以后，首先需要避免性状刚刚形成的混凝土受到风吹、日晒、雨淋、寒冷等影响导致混凝土裂缝出现。为此，需要在混凝土浇筑与振捣完成之后，在12 小时之内将混凝土全部覆盖完成，同时做好表面浇水与养护。在拆模作业结束之后，需要对混凝土进行喷水处理，防止混凝土表面过于干燥。通常情况下，这一系列的养护作业需要在浇筑结束的一个星期内完成，并且应当结合实际情况控制浇水频率。