混凝土与钢结构工程中的建筑工程施工技术研究*

李 东

(山东同力建设项目管理有限公司 山东 淄博 255000)

如何更有效地将混凝土与钢结构结合使用,充分发挥两者的优势,同时克服各自的不足,成为了当前建筑工程领域亟待解决的问题,这不仅需要工程技术人员对混凝土与钢结构的施工技术有深入的了解和掌握,更要求他们能够在实践中灵活应用,确保施工质量的同时,也保障工程的安全性和耐久性。相对而言,钢结构凭借其优越的强度、韧性及塑性,特别适应于大跨度、大高度和重载等复杂工程条件,展现了极高的结构效能。但钢结构在防火、防腐等方面的天然缺陷,也要求其在实际应用中需辅以特殊防护措施。

1 影响混凝土工程施工质量的因素

1.1 原材料质量

混凝土是由多种原材料混合而成的复合材料,其中水泥、骨料、外加剂等都是不可或缺的组成部分,这些原材料的质量直接决定了混凝土的性能和强度。如果使用的水泥过期、标号不符或掺有杂质,骨料的粒径、级配、含泥量等超出规范范围,外加剂的性能不稳定或与混凝土其他成分不兼容,都会导致混凝土质量的不合格,这种质量的不稳定性不仅会影响混凝土的强度和耐久性,还可能引发一系列工程质量问题,如裂缝、剥落、强度不足等。

1.2 材料配比精确度

混凝土的配比是根据工程要求和原材料性能进行科学计算的,它决定了混凝土的工作性能和强度等级。如果配比过程中数据不准确、计量设备出现故障或操作人员失误,都可能导致配比偏差,从而影响混凝土的质量。例如,水泥用量过多会导致混凝土收缩增大、易开裂;骨料用量过多则会影响混凝土的密实性和强度。因此,配比的精确度对于保证混凝土质量至关重要。

1.3 施工工序规范性

混凝土施工是一个复杂的过程,包括配比、搅拌、运输、浇筑、振捣、养护等多个环节。如果其中任何一个环节出现问题,都会对混凝土质量产生不良影响。例如,搅拌不均匀会导致混凝土内部存在薄弱区域;运输时间过长或浇筑速度过慢会使混凝土出现初凝现象,影响其工作性能;振捣不密实则会导致混凝土内部产生空隙和蜂窝现象,这些施工工序的规范性问题不仅会影响混凝土的外观质量,还会降低其结构性能和耐久性。

1.4 和易性因素

和易性是混凝土质量评估中的一个至关重要的指标,它综合反映了混凝土的流动性、黏性以及保水性。在混凝土施工过程中,和易性的好坏直接关系到混凝土的浇筑质量和振捣密实度。若混凝土的和易性不良,会导致浇筑时出现流动性差、振捣不实、保水能力不足等问题,进而造成混凝土内部产生蜂窝、孔洞等缺陷,这些缺陷削弱了混凝土的强度和耐久性。

1.5 环境因素

环境条件,特别是温度和湿度,对混凝土的性能和强度发展具有深远的影响。在混凝土施工过程中,如果环境温度过高或过低,湿度过大或过小,都会引发混凝土内部的水分蒸发过快、水泥水化反应受阻等问题,从而导致混凝土强度降低、开裂风险增加。此外,不当的环境条件还会加速钢筋的腐蚀过程,进一步削弱混凝土与钢筋之间的粘结力,对结构的长期稳定性构成严重威胁。

2 建筑工程中的混凝土施工技术

2.1 施工控制技术

由于混凝土结构的裂缝问题直接影响到工程的质量和耐久性,因此,采用全过程的控制技术显得尤为重要,这种控制技术不仅涉及到建筑原材料的检测,还包括对岗位施工技术的监督、环境温度的动态监测以及养护施工技术的跟进等多个环节。通过严格把控这些技术节点,可以确保混凝土结构在施工过程中始终处于受控状态,从而有效减少裂缝的产生,保证工程质量,并延长混凝土建筑的使用寿命。具体而言,原材料检测是确保混凝土质量的第一道关口,只有合格的原材料才能进入施工现场。岗位施工技术监督则是对施工人员操作过程的实时监控,确保每一步施工都符合规范要求。环境温度动态监测则是为了及时掌握施工环境的变化,以便采取相应的措施应对。而养护施工技术跟进则是在混凝土浇筑完成后,通过合理的养护手段,确保混凝土能够正常硬化,达到设计要求的强度。

2.2 结构浇筑技术

结构浇筑技术在混凝土施工中占据至关重要的地位。浇筑前的准备工作不容忽视,其中包括但不限于浇筑申请单的确认、浇筑令的正式签发,以及混凝土材料的及时进场等环节。在浇筑作业进行时,对泵送速度的管理尤为关键,应遵循渐进加速的原则,即初始阶段缓慢泵送,随后逐步提升速度,旨在保证混凝土在泵管内部流动的稳定性与连续性。除此之外,对浇筑目标物的精确测量也至关重要,同时需严格控制分层浇筑的厚度,并优化振捣技术,以确保混凝土达到理想的密实度和均匀性。以墙柱为例,在浇筑过程中应采取分层策略,每层厚度维持在约50 cm 的水平。当进行上一层混凝土的振捣时,振捣棒应深入下一层混凝土约5 cm,此举旨在促进上下层混凝土的紧密结合,从而有效防止混凝土内部空隙与裂缝的产生,进而增强整体结构的完整性与稳定性。

2.3 配置搅拌技术

混凝土的配置与搅拌工艺对工程质量起着举足轻重的作用。为确保混凝土的质量达标,在配置之前,与厂家的技术交底工作不可或缺,同时需委派专业人员细致审查原材料。在搅拌环节中,对水灰比和坍落度的精确控制至关重要,这直接关乎混凝土的工作性能和泵送效率。深入探讨,水灰比作为决定混凝土强度的关键要素,其数值的合理性对混凝土强度影响深远。任何偏离设计范围的水灰比都会导致混凝土强度的显著降低。同样,坍落度作为评价混凝土流动性的重要指标,其过大或过小均会对混凝土的泵送和浇筑造成不利影响。

2.4 施工养护技术

混凝土浇筑完成后,为确保其正常硬化并满足设计要求,必须立即实施恰当的养护策略。根据施工现场的具体环境参数,包括温度和湿度,应科学选择适宜的养护方法。常见的养护手段包括使用塑料膜进行覆盖、利用草帘或毛毡进行保温、以及浇水养护等。在养护期间,对混凝土结构的裂纹监测尤为重要。一旦发现裂纹迹象,必须立即采取相应措施进行修复,以防止裂纹扩展影响结构性能。关于养护时间的确定,应根据混凝土的具体种类和强度等级进行科学计算。通常情况下,普通混凝土的养护时间不应少于7 d,而对于抗渗性能有特殊要求的混凝土,其养护时间则应延长至14 d以上。在养护过程中,保持混凝土表面的持续湿润是防止干燥裂缝的关键。此外,定期对混凝土结构进行全面检查也是必不可少的环节。

3 建筑工程中的钢结构过程技术

3.1 钢结构的平面布置和结构选型技术

随着我国建筑行业的持续进步和施工技术的不断革新,钢结构工程已逐渐成为现代建筑领域中的核心构成元素,并呈现出显著的增长态势,这类工程涵盖了多样化的结构形态,包括钢柱、钢梁以及钢桁架等,它们借助高精度的螺栓连接、焊接等工艺手段实现精密组装。在钢结构工程的实施过程中,建筑的平面布局规划显得尤为关键。为确保钢结构的稳定性和安全性,建筑平面应展现出良好的整体平整度,且其凹凸变化应被严格限制在较小范围内,这主要归因于钢结构在设计阶段就必须充分评估风载荷等外部因素可能引发的位移风险。因此,钢结构的抗侧力结构设计效能对于保障工程项目的整体安全等级具有决定性作用。在进行钢结构类型选择和平面布局规划时,工程师需全面权衡建筑的使用功能需求、荷载承载要求、材料供应状况以及实际施工条件等多元因素。

3.2 钢结构的螺栓装配及吊装技术

螺栓作为钢结构中至关重要的连接元件,其装配的精确性对于确保钢结构的整体稳定性具有不可替代的作用。在安装和预埋螺栓的过程中,需要采取严格的控制措施,以确保其标准位置与轴线之间的偏差被限制在允许的误差范围内,这样做旨在防止因过大的位置偏差而导致工程进度的受阻或安全风险的增加。此外,钢结构施工过程中往往不可避免地涉及到吊装作业,这是一项对技术和安全标准要求极高的复杂任务。在进行吊装作业之前,必须对底座的安装质量进行全面的检查和验收,确保其符合设计要求和相关标准。同时,为了确保吊装过程的有序进行和最大限度地降低安全风险,还需要进行详尽的预案制定和现场规划。

4 混凝土与钢结构工程的质量与安全管理

4.1 质量控制与工程质量标准的严格执行

混凝土与钢结构工程的质量控制是一个系统性、全面性的过程,它始于项目的设计阶段,并一直延续到工程的竣工验收。在这个过程中,对设计图纸的细致审查能够确保设计的合理性和可行性,为后续的施工奠定坚实的基础。同时,对施工材料的质量把控也是至关重要的,因为材料的质量直接影响到工程的整体质量。在施工过程中,质量监督人员需要对每一个施工环节进行严格的监督,确保施工操作符合相关的操作规程和质量标准。最后,在工程完成后,还需要进行质量检查,确保工程达到了预期的质量目标。工程质量标准是进行质量控制的依据和准则。对于混凝土与钢结构工程来说,需要遵循的工程质量标准包括设计标准、施工操作规程和质量验收标准等,这些标准都是在长期的工程实践中总结出来的经验和规范,对于确保工程的质量和安全具有重要的指导意义。

4.2 工程安全管理与操作规范

安全是工程施工过程中的首要任务。对于混凝土与钢结构工程来说,由于其施工过程的复杂性和危险性,需要更加重视施工现场的安全管理,这包括对施工现场的安全设施进行定期的维护和检查,确保设施的正常运行;对施工人员进行安全培训和教育,提高他们的安全意识和操作技能;以及制定并实施有效的事故应急预案,提高应对突发事故的能力。在混凝土与钢结构的施工操作中,也需要特别注意安全问题。例如,在混凝土施工中,需要注意防止混凝土浇筑时的溅射伤人;在钢结构施工中,需要注意防止钢结构的滑落和碰撞等,这些都需要施工人员严格遵守相关的操作规范和安全规程,确保施工过程的顺利进行。

通过严格执行工程质量标准、实行全过程管理和把控、加强施工现场的安全管理以及遵守相关的操作规范和安全规程等措施,我们可以确保混凝土与钢结构工程的质量和安全,为社会的繁荣和稳定做出积极的贡献。

5 结语

综上所述,混凝土与钢结构工程在建筑施工中占据重要地位,其质量和安全性直接关乎整体工程的结构稳定和使用寿命。为确保工程质量,需从原材料、配比、施工工序、环境因素等多方面进行严格把控,并采用科学的施工技术和养护手段。同时,钢结构工程的选型、螺栓装配、吊装及焊接技术也是影响工程质量的关键因素。在实施过程中,应强化全过程管理和质量把控,严格执行工程质量标准,并重视工程安全管理与操作规范,以降低潜在风险,确保工程的顺利进行。通过综合应用这些措施,可有效提升混凝土与钢结构工程的质量和安全性,为现代建筑的发展提供有力保障。