建筑中混凝土结构施工技术管理

闫国亮

(山西八建集团有限公司，山西 太原 030000)

混凝土结构施工技术是建筑工程中的常用技术，混凝土施工质量直接影响建筑整体质量，需要加强管理混凝土结构施工技术，确保施工工艺流程、施工方式、技术参数各方面均达标，以此来提高混凝土结构施工质量。基于此，研究混凝土结构施工技术及其管理措施具有必要性。

1 建筑混凝土结构施工问题

1.1 水化热严重

水泥水化热过程中释放大量热量，混凝土内部因难以散热而逐步升温，混凝土内部和表面产生明显温差，强烈的温度应力导致混凝土开裂。若建筑混凝土结构的支撑装置较少，同时水泥水化热的散热条件差，混凝土极易产生裂缝，轻则影响混凝土结构的完整性，重则威胁混凝土结构的稳定性和耐久性。

1.2 混凝土制备不科学

混凝土的配合比不合理，拌制的混凝土无法满足建筑工程对其的性能要求；未严格管控原材料的质量；未按照配合比精准称量原材料，实际材料用量偏离设计值；拌和混凝土后，未检验坍落度、和易性等性能指标而直接投入使用。诸如前述现象，均会影响混凝土结构施工效果。

1.3 混凝土浇筑及振捣的问题

浇筑不及时，部分到场的混凝土已初凝；混凝土一次浇筑量过多，水化热剧烈，混凝土内部和表面的温差增大，易产生裂缝；过量浇筑混凝土将增加振捣难度，局部由于未得到充分的振捣而缺乏密实性；振捣时未控制振捣点位、振捣时间、振捣深度，引起漏振、过振、欠振，成型的混凝土结构缺乏稳定性和耐久性[1]。

2 建筑混凝土结构施工技术

2.1 原材料的挑选

1)水泥。不同类型水泥的性能各异，以硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥为例，在强度等级均为42.5MPa时，浇筑3d后的水化热参数分别为250kJ/kg、180kJ/kg，水化热释放的热量存在差异。因此，需根据工程标准、施工条件、成本要求挑选合适类型的水泥。若建筑工程需要建设无缝混凝土结构，可优先采用矿渣硅酸盐水泥，避免因水化热作用过强产生的温差裂缝影响结构的完整性。若水泥过期、受潮结块，均不可投入使用。

2)骨料。以粗骨料为例，粒径需满足“小于实心板厚度的1/3”和“小于构件整体厚度的0.75倍”两项要求，通常需采用粒径≤4cm的粗骨料。建筑混凝土结构常用的骨料有砂岩、石灰岩，吸水率参数分别为5%、0.2%，以砂岩、石灰岩作为骨料制备混凝土后，结构1年内的收缩率分别为0.116%、0.040%。

3)外加剂。外加剂可改善混凝土的性能，方便施工的同时提高混凝土结构施工质量。根据建筑工程混凝土结构的施工要求和质量要求选择外加剂，检查质检报告、生产许可证、质保资料，组织性能检验，评价外加剂与水泥、集料等材料的协调性。

4)拌和用水。条件允许时，在混凝土拌和时采用纯净水，若非纯净水，应检验水质并做抗腐蚀试验，确保水中不含有影响混凝土性能的物质。

2.2 确定混凝土配合比

严格控制水泥掺量，避免因过量使用水泥而出现剧烈水化热现象；挑选粒径和密度均合适、杂物含量在许可范围内的骨料；选择合适类型的减水剂、混凝剂等外加剂，改善混凝土的性能。混凝土配合比的设计必须严格依据建筑工程施工标准进行，秉承质量最佳化的原则，避免混凝土结构裂缝、材料浪费等问题。以某建筑工程为例，混凝土的配合比如下：硅酸盐水泥；松散密度420kg/cm3、细度模数2.6～2.8、含泥量低于3%的长江中砂；粒径5mm～32mm、含泥量<3%、压碎指标8%～9.7%的湖州石子；外加剂采用ZY膨胀剂和粉煤灰减水剂。

2.3 运输混凝土

2.3.1 运输要求

拌和站拌制的混凝土通过质量检验后，采用专用运输车辆转运至施工现场，尽快用于浇筑。混凝土的运输应以保证混凝土无质量问题为基本前提，运输期间无离析、凝结等问题。混凝土运输车需平稳行驶，在不影响混凝土质量的同时尽可能缩短运输时间，及时为施工现场提供材料。

2.3.2 运输方法

混凝土运送到场后，进行泵送。泵管内径与最大碎石粒径的比根据泵送的高度变化范围而定，若为0.5m～1m，该比例为3∶1～4∶1，若在1m以上，调整至4∶1～5∶1。

2.4 浇筑混凝土

1)拌和站工作人员按照配合比拌制混凝土，通过检验质量后随即用于浇筑；2)混凝土的自由倾落高度在2m内，否则增设串筒或溜槽，避免混凝土离析；3)竖向浇筑混凝土前，在结构底部设置厚度为0.5cm～1cm的水泥砂浆垫层；4)经过墙体及梁柱混凝土浇筑作业后，静置1h～2h，以免接头部位出现裂缝；5)施工人员严格控制浇筑方向、浇筑量、浇筑速度等技术指标。

建筑工程可能存在大体积混凝土结构，可按照如图1所示的斜面分层或分段分层的方法有序浇筑，并注意如下几点：检测并控制混凝土的入模温度，以低于28℃为宜；在气温适宜的条件下浇筑，控制浇筑速度和浇筑量，确保浇筑期间混凝土的温升在45℃以内；大体积混凝土结构每层的浇筑均连续进行，保证结构的完整性；严格按照建筑结构设计标准处理分层浇筑的施工缝，不可因施工缝的设置而影响结构的形态和稳定性。

2.5 振捣混凝土

振捣是提高混凝土密实度的重要方法，需在混凝土浇筑过程中及时振捣。根据施工条件、结构特点、质量条件等选择振捣设备，建筑工程中，通常采用最大振动半径为50cm的φ50规格的振捣器。振捣点的间距为300mm，呈梅花状布置，逐点依次振捣，各点的振捣深度、振捣时间均要合理。振捣作业人员准确控制振捣设备，不可碰触钢筋、预埋件、模板。振捣遵循快插慢拔的原则，减少混凝土内部的空隙。

3 建筑混凝土结构施工技术管理措施

3.1 控制混凝土温度应力

1)水泥水化作用释放的热量聚积在混凝土内部而难以散发，混凝土内部温度快速升高，与表面温度产生明显差异后形成温度应力，引起裂缝，对混凝土结构的完整性和稳定性均不利。针对此问题，在设计混凝土配合比时需优化材料使用方式，减弱水泥的水化热作用，例如：采用大坝水泥等低水化热的水泥，在源头上减弱水化热作用；在不影响混凝土强度的前提下减少水泥用量，按比例添加减水剂，削弱水泥水化热作用。拌和阶段，适当延长混凝土的搅拌时间，使水泥水化产生的热量在此阶段有效散发，减弱混凝土浇筑时的水化热作用。

2)混凝土浇筑施工现场的气温有明显波动时，混凝土温度与气温产生较大的差异，也有可能出现较强的温度应力。因此，施工单位需要密切关注混凝土浇筑期间的气温，适时调节混凝土浇筑温度，减小浇筑温度与环境温度的差异[2]。

3.2 制备高性能混凝土

高性能混凝土因性能可靠、耐久稳定而在建筑工程中取得广泛应用，在制备此类混凝土时需要管控各项细节。1)优化高性能混凝土的配合比，剔除粒径超过1mm的粗骨料，用较小粒径的骨料拌制的混凝土具有更高的堆积密度，降低混凝土的孔隙率，混凝土结构密实可靠；2)水胶比会影响混凝土的强度，根据高强度的建筑工程要求，可掺入高效减水剂，降低水胶比，通过此类外加剂提高混凝土的性能，其中应用效果较好的是具有较高活性组分相容性的减水剂。

3.3 提升混凝土的抗裂性能

裂缝是常见的建筑混凝土结构质量问题，提升混凝土的抗裂性能是避免裂缝的重要方式，在此方面的管理措施主要有。

1)在设计混凝土配合比时需选择合适类型的添加剂并控制此材料的用量，通过添加剂调节混凝土精准自缩值，提升混凝土的抗裂性能。

2)向混凝土中掺入有机纤维、无机纤维等增强材料，目的在于通过此类材料提升混凝土的抗拉性能，以免在施工以及使用过程中出现裂缝。

3)以行业规范和工程建设标准为导向，结合工程实际施工条件，初步设计多个混凝土配合比方案，再于实验室按不同的配合比拌制混凝土，检验性能，确定最佳的混凝土配合比。精准计算混凝土中各类原材料的比例，发挥出水泥、集料、外加剂等原材料的性能优势，提高混凝土结构的强度和刚度，使成型的混凝土结构具有良好的抗裂性能。

3.4 管理混凝土施工工艺

严格管理建筑工程混凝土结构施工细节，消除质量隐患和安全隐患，管理要点如下。

1)在浇筑混凝土前检查模板的尺寸(高度、宽度、厚度等)、布设位置、稳固程度，检查钢筋的分布关系以及稳定性，根据检查结果处理位置偏差、不稳定等问题；清理模板和钢筋上的杂物，减少杂物对混凝土性能产生的不良影响。

2)规范混凝土浇捣方式，浇筑前检验混凝土的性能，浇筑时控制浇筑速度、浇筑方量、分层分段尺寸等，振捣时控制振捣点位、振捣时间、振捣深度等，确保混凝土结构经过振捣后具有密实性。尤其需要管控振捣设备的作业姿态，不可碰触钢筋、预埋件、模板。

3)施工单位严格按照连续浇筑方案进行施工，非必要不中断。若需设置施工缝，则必须遵循工艺要求，规划施工缝的位置，控制施工缝的尺寸，保证施工缝及周边混凝土的施工质量[3]。

3.5 实时监测施工温度

温度是影响建筑混凝土结构施工质量的重要因素，在混凝土施工过程中及时监测温度具有必要性，工程人员根据监测数据判断温度的变化情况，采取控温措施，将混凝土内部温度、表面温度稳定在合理范围内，控制混凝土内部温度与表面温度、表面温度与气温的差值，以免产生过强的温度应力。建筑混凝土结构施工期间的温度监测工作量大、周期长，在信息技术快速发展的时代，可以采用智能化测温系统，利用高精度的传感器监测温度，利用软件及时处理与呈现测温数据。例如，在混凝土结构中预埋热敏温度传感器，用此装置实时采集混凝土温度数据，相关人员根据温度数据采取控温措施。混凝土结构测温范围广，在采用智能化测温系统时需要在各混凝土结构中设置具有代表性的测温点，用于反映测温点所在部位的温度，同时设定温度监测频率，以混凝土入模3d内、4～7d以及异常状况为例，各自的测温频率如表1所示。

表1 混凝土结构测温频率

3.6 科学养护

混凝土浇捣后，覆盖麻袋、草垫等具有较强吸水能力的养护材料，进行保湿养护。初期采用喷洒法，经过数日的养护后，混凝土逐步固结，可用水管浇水，使覆盖物始终保持湿润状态。养护过程中及时监测温度，确定混凝土内部和表面的温差，将温差控制在25℃以内。养护时间根据气温、混凝土特性、结构尺寸等条件做灵活的调节，以面积较大的混凝土结构为例，需要安排不少于28d的养护，且在此部分混凝土具有一定强度后，可在四周修筑临时小堤进行灌水养护，原因在于此时的混凝土结构相对稳定，无遇水脱皮离析问题，灌水养护时水面的高度约为40mm～60mm。养护方法还需根据现场施工环境而定，例如夏季气温较高，混凝土结构温度攀升，易开裂，此时需采取冷水降温养护措施，加大控温力度以保证混凝土的温度和水温的温差稳定在20℃以内；进入冬季，气温较低，仍采用洒水养护方式时混凝土易冻伤，需调整为加热养护的方法，可以向混凝土表面覆盖保温模板，削弱冷空气对混凝土的侵蚀作用，以便混凝土在合适的温度条件下正常成型。

4 结语

在现代建筑工程中，混凝土结构占据较大比重，但其施工细节多，施工条件复杂多变，可能由于温度控制不当、混凝土性能不佳、浇捣方式不合理、养护不到位等原因而引起质量问题。作为施工单位，需规范施工方式，严格管控各道施工工序，消除质量隐患和安全隐患，顺利推进建筑混凝土结构施工进程，提高施工质量。