關于土木工程混凝土施工技術分析

王鵬

【摘要】土木工程施工中，混凝土澆筑施工主要涉及混凝土制備、鋼筋工程以及模板、澆筑等工藝技術，其中混凝土制備與鋼筋工程是對混凝土施工質量影響最大的兩個分項工程。混凝土的制備有嚴格的技術要求，主要包括配比、攪拌和運輸三大方面，配比計算應根據行業(yè)標準的配比規(guī)程對水膠比、用水量、用料量等進行科學計算，攪拌與運輸都應滿足國標強制性施工規(guī)范的要求。鋼筋工程要從源頭控制，從鋼筋入場、存放、加工到綁扎、焊接，都嚴格遵照規(guī)范的要求。

【關鍵詞】土木工程；混凝土施工；配比運輸；鋼筋工程

0、引言

土木工程中，混凝土澆筑施工是關系到建筑整體結構強度、抗震防滲等性能的關鍵工序。當前土木工程中所使用的混凝土種類有許多，包括普通混凝土、干硬性混凝土、塑性混凝土、流動性混凝土，還有抗?jié)B、抗凍，以及高強度或大體積的特殊混凝土，不同的混凝土在配比上就有不同的技術要求。配比完成后要進行立方塊試驗，壓力試驗合格的混凝土方可用于施工。與此同時，鋼筋工程也在同步進行，其中也需要注意一些施工細節(jié)。無法一次性澆筑完成的構件，需要進行二次澆筑，而這又需要對施工縫進行處理，并在二次澆筑過程中采取一些振搗措施。因此，混凝土工作作為一個系統(tǒng)工程，需要嚴格遵循國家與行業(yè)的規(guī)范，并根據設計方案進行科學的施工。

1、混凝土的制備

（1）配比計算

配制混凝土前，要對其粗細骨料、水泥、水以及其他用料的配比進行計算。計算的依據主要包括：混凝土的設計強度等級、施工所采用的方法、所采購的砂石的種類與粒徑、采購的水泥品種及其強度等級等。根據住建部第991號文“關于發(fā)布行業(yè)標準的公告”的要求，對于混凝土原料的配合比要按照JGJ55-2011《普通混凝土配合比設計規(guī)程》（以下簡稱“配比規(guī)程”）執(zhí)行。其中對于普通混凝土配比的要求主要包括以下幾點：

（1）水膠比與用水量計算。對于強度等級低于C60，也就是大多數的普通混凝土，水膠比按照公式：

進行計算，其中：W/B，混凝土水膠比；aa、ab，回歸系數，一般隨時aa取0.53，ab取0.20，卵石aa取0.49，ab取0.13；fb，膠凝材料抗壓強度（Mpa）。fcu，0，混凝土實配抗壓強度（Mpa）。

不過由于膠凝材料抗壓強度常沒有實測值，因此，常根據水泥強度等級，考慮富余系數，強度等級越高的水泥，所需考慮的富余系數越小，富余系數通常在1.1-1.2之間。

當水膠比在0.4～0.8之間，用水量可以根據配比規(guī)程第5.2.1條中的用水量表選值。水膠比低于0.4，要通過試驗進行確定，主要是制備立方體混凝土塊，養(yǎng)護后進行壓力試驗進行確定。試驗中的用水量可以按照配比規(guī)程用水量表規(guī)定的下限值附近以5kg/ m3為區(qū)間配比多個試樣進行試驗。并根據砂的粒徑進行調整，細砂可增加用水，粗砂減少用水。

（2）砂率與骨料用料計算。從經濟性考慮，通常所用的骨料就在場地周邊就近采購，因此通常骨料的粒徑與類型都只能由就近料場的情況而定。因此，砂率與骨料的用量也必須根據料場提供的骨料類型與粒徑并根據水膠比的計算選定。原則上，要根據配比規(guī)程第5.4.2條中對混凝土砂率選用表選定砂率。然后按照公式：

2、混凝土的攪拌與運輸

（1）混凝土攪拌的要求

根據強制性國家標準GB 50666-2011《混凝土結構工程施工規(guī)范》（以下簡稱“施工規(guī)范”）的規(guī)定，混凝土的攪拌應采用強制式攪拌機進行，其最短攪拌時間要根據混凝土塌落度以及攪拌機出料量進行選值。選值要參照施工規(guī)范7.4.4的選時表選值。

攪拌時間按照全部材料裝入攪拌機中，直至攪拌機開始出料計算。同時還要注意的是，當摻有較多礦物摻料時，攪拌時間應該延長，通常為10s左右。當采用自落式攪拌機時，由于其機械結構進料時間較長，先進入攪拌機的料與后進入攪拌機的料必須要經過更長的時間才能攪拌均勻，因此要在施工規(guī)范攪拌時間表規(guī)定的基礎上，增加30s以上的攪拌時間。

（2）混凝土的運輸

根據施工規(guī)范的要求，混凝土可以采用攪拌運輸車或機動翻斗車進行運輸，當前國內建筑工程多數采用攪拌運輸車運輸。使用攪拌運輸車運輸時，要注意以下幾點：

i裝料前，攪拌車運輸罐內必須沒有積水；

ii 運輸過程中，攪拌車要保持均勻轉速，停車或減速時要保證攪拌罐不停轉；

iii 現場卸料前，要加快攪拌罐旋轉速度，快速攪拌20～30s再進行卸料。

3、鋼筋工程

3.1鋼筋的檢驗

鋼筋的性能與質量，是混凝土工程中影響構件強度與可靠性的另外一個重點，因此要對其理化性能、規(guī)格、表面質量等都進行細致的檢驗。

首先是對于物理性能的要求，根據施工規(guī)范的規(guī)定，對于需要滿足一、二、三級抗震設計的框架與斜撐構件，其鋼筋要滿足：

（1）抗拉強度實測值與屈服強度實測值之比，即強屈比≥1.25，這是為了在以屈服強度為結構設計基準的情況下，保證系統(tǒng)的強度安全余量；

（2）實測屈服強度與屈服強度標準值之比≤1.3，這是為了防止由于鋼筋軋制工藝失誤而出現的加工硬化超過了合理范圍而規(guī)定的要求；

（3）鋼筋的最大力延伸率≥9%，因為一般物理性能均檢驗斷后延伸率，而從安全角度考慮，最大力延伸率更有參考價值，因此作了如此規(guī)定。

其次是鋼筋的化學成分。一般情況下，在物理性能滿足要求并且在加工中沒有出現問題時，不要求分析鋼筋的化學成分。但是如果在彎折加工、焊接等過程中，出現脆斷、焊接性能差等情況，則有可能是化學成分出現問題，應該對鋼筋按照批次進行ICP光譜成分分析，重點關注其中Mn、Si、P、S等雜質是否達標。

3.2 鋼筋的加工

（1）折彎加工。加工前，要對鋼筋表面進行清理，表面有大于1mm的坑狀銹蝕的鋼筋不允許使用。對盤條（光圓鋼筋）進行折彎加工，折彎半徑（折彎內角半徑）應大于2.5D（D為鋼筋直徑）。強度為HPB335～HPB400級別的鋼筋，折彎半徑應大于4D，強度為HPB500及以上等級的鋼筋，折彎半徑應大于5D，熱軋帶肋鋼筋（螺紋鋼筋），應大于6D。

（2）焊接。采用焊接接頭的鋼筋之間，應具有相同的強度等級，焊接所采用的焊條的強度應高于鋼筋的強度。焊接作業(yè)應避免在大風、低溫以及過于潮濕的情況下進行，室外氣溫低于5℃時，風速高于8m/s時，不允許進行焊接作業(yè)。焊接前，清除鋼筋表面的油污、泥灰等雜質。切向搭接接頭，搭接長度應大于150mm，焊接時應采用最少3段均布段焊。

（3）綁扎。鋼筋綁扎應該接頭中心與兩端用鐵絲綁扎，并用鉗子擰緊。對于墻柱構件等豎直面的鋼筋網，所有交叉點都應該綁扎。水平大平面鋼筋網可以根據受力情況許可，進行跳扎。鋼筋綁扎緊固力的方向應該與箍筋的焊點受力方向錯開，構造柱與承重結構應該同時綁扎。

4、結語

土木工程混凝土施工，其施工質量對構件與整個工程都有深遠而重大的影響，小到農民自建低層住宅，大到跨海大橋、摩天大樓等超級工程，都離不開混凝土施工技術的支持。作為土木工程的從業(yè)人員，在積累較多的一線經驗的同時，還必須掌握相關的國家標準與行業(yè)規(guī)范。在國家對土木工程質量管理越來越嚴格的如今，單純依靠經驗進行工作并不能保證整個工程長期的可靠穩(wěn)定，更不足以面對當前越來越深入拓展的國際市場上異國項目的施工條件的變化。在當前，新常態(tài)的發(fā)展形勢下，技術工作者更應加深對技術規(guī)范的理解，結合工程實際與經驗，合理地進行施工處理。

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