土木工程建筑中混凝土結構的施工技術

孫亨杰

(寧夏亙元房地產開發有限公司 寧夏銀川 750000)

就當前情況而言，土木工程建筑中混凝土結構運用較為廣泛，且施工技術得到了前所未有的發展，但是在實際施工過程中混凝土結構存在諸多缺陷和弊端，為此需要通過實踐不斷優化和完善該項施工技術，從根本上解決技術問題。

1 土木工程建筑中影響混凝土結構質量的因素

1.1 水泥水化熱的影響

水泥在與水分混合后發生反應，進而產生諸多熱量，這也是造成大體積混凝土內部溫度大幅度提升的主要熱量。眾所周知，大體積混凝土的橫截面較厚，一旦水泥出現水熱化現象則會集中在結構內部，再加上內部結構散熱速度較慢，導致混凝土內部溫度在極短時間內快速上升，并且混凝土導熱性能不高，初凝時無論是彈性模量還是強度普遍不高，為此在發生水熱化后溫度驟然升高，對變形產生的約束力較小，溫度應力也隨之降低，伴隨著混凝土初凝與終凝時間的不斷延長，其自身彈性模量及強度有所提升，并且對收縮變形產生強烈的約束力，進而形成溫度應力。

1.2 內外約束條件的影響

結構變形變化不同，但是無論何種自由變形都會受到相應阻礙，并且阻礙變形的主要因素即為約束條件，而約束條件又分為內外部約束兩種，通常情況下高層建筑基礎往往為大體積混凝土，其需要承擔均勻溫差和收縮，為此,外約束力占據核心位置。

基礎在完成混凝土澆筑后，下部地基對溫度變化產生一定影響，外約束力也由此產生，上述已經講到混凝土初凝階段溫度上升及彈性模量普遍較低，相反應力松弛度較大，這就造成混凝土與基層銜接上牢固性不高，降低壓應力。如若溫度下降就會形成拉應力，當其超出混凝土所承受的抗拉強度時，混凝土勢必會形成垂直裂縫，對整個混凝土結構的質量水平產生不良影響。

1.3 外界氣溫變化的影響

高層建筑的基礎部分屬于大體積混凝土，外界氣溫的變化對防止大體積混凝土開裂有重大影響，混凝土的內部溫度是由澆筑溫度、水泥水化熱的散熱溫度和結構的散熱溫度等各種溫度的疊加之和。澆筑溫度與外界氣溫有著直接關系，外界溫度隨著天氣變化而變化，這種情況下混凝土受到溫度變化的影響，因而會造成過大溫差和溫度應力，溫差越大產生的溫度應力也就越強，如若溫度應力過大甚至超出混凝土結構自身固有的承受范圍則會產生裂縫，影響混凝土結構工程質量。

1.4 混凝土的收縮變形的影響

眾所周知，混凝土屬于一種復合型材料，是多種材料組成的非勻質材料，并且原材料之間的物理特性差異較大，再加上混凝土中摻有一定比例的水泥外加劑和礦物質等。在混凝土硬化之前，混凝土處于塑性狀態，如果上部混凝土的均勻沉降受到限制，在遇到鋼筋或大的混凝土骨料，或者平面面積較大的混凝土、其水平方向的減縮比垂直方向更難時，就容易形成一些不規則的混凝土塑性收縮性裂縫，并且緊縮現象還會隨著混凝土濕度的減退而加劇，嚴重的情況下還會導致混凝土結構發生斷裂等質量問題。

1.5 混凝土的體積變形的影響

水泥在發生石化熱反應時混凝土體積出現變形，但是以收縮變形居多，只有極少數發生膨脹變形，混凝土中20%左右的摻合水源自于水泥的水化過程，剩余則需要全部蒸發，而初期消失的自由水不會導致混凝土出現收縮變形，但是混凝土干燥程度加劇，造成吸附的水分逐步喪失一定會引發干燥收縮，混凝土成型后對其截面尺寸的質量產生不良影響[1]。

2 土木工程建筑中混凝土結構施工技術要點

翡翠林溪花園項目是由寧夏亙元房地產開發有限公司投資建設的民用住宅，該項目位于銀川市金鳳區寶湖中路以南，-1/-2 為地下室，由高層及8 層花園洋房組成，總建筑面積為50 萬m2，剪力墻和框架結構。施工單位主要為北京城建七建設工程有限公司及中建三局集團有限公司，承包工程范圍主要包括基礎工程、鋼筋工程、砼工程、砌筑工程、防水工程、屋面以及精裝修工程。根據該項目實際施工狀況對混凝土結構施工技術進行深入探究。

2.1 混凝土配置技術

在施工過程中，配置混凝土是最基礎的一項技術，該技術看似簡單，卻關乎整個混凝土結構的質量水平，施工人員在配置混凝土的過程中根據相關規范、標準并結合自身經驗嚴格操作，以項目工程實際需求為主，對施工所需材料進行準確配比，確保砂石、水泥、膠合劑以等各種原材料比例的準確性，依據制定的配置流程進行制作。例如：在對砂石進行配置時，攪拌混凝土之前要精準測量出砂石含量，以此明確其配比狀況。在明確混凝土各項原材料的比例之后，首先要進行試驗，如果調配出來的混凝土滿足工程的要求，方可調配大量混凝土，經試驗檢測發現翡翠林溪花園項目在施工過程中混凝土含水量控制在1.0%以內，氯離子含量不超過0.06%，各項參數均滿足標準要求。

2.2 混凝土澆搗技術

混凝土施工的過程的質量控制，從原材料源頭嚴把進場關口，科學經濟合理的配制混凝土配合比，在混凝土攪拌、運輸、塌落度和水灰比檢測等方面，嚴格執行每工作班至少抽樣檢查兩次混凝土塌落度，在澆筑過程中按照標準選擇相應的施工設備，以此確保澆筑過程的連續性，并隨時檢查現場混凝土澆筑的方法和質量、振搗方式、澆筑高度、施工縫的留置情況。如果澆筑的為基礎底板類型混凝土結構，受到其厚度影響在澆筑時需要采取相應散熱措施，以免基礎底板結構溫度變化較大，增加溫差進而引發底板裂縫，如果對建筑墻體混凝土結構進行澆筑一定要確保澆筑的強度以及穩定性，盡可能強化墻體的施工質量[2]。值得注意的是在澆筑之前，可將相同砂漿澆筑于墻體底部，隨后對墻體進行分層澆筑。振搗是混凝土澆筑的重要環節，振搗設備等因素均會影響混凝土結構的強度，所以在施工過程中根據混凝土厚度選擇相應振搗設備，其中混凝土板厚度小于30 cm 通常選擇平板振動器，倘若澆筑面積比較小可以選擇插入式振動棒。另外，在使用插入式振動棒時，振動棒與混凝土表層保持垂直狀態，并且遵循快插慢拔的原則，同時確保插點排列的均勻性，按照插點順序逐一移動，真正做到均勻振實。需要注意在移動振動棒過程中應該控制好間距，確保移動間距小于振動棒作用半徑的1.5倍，也就是30～40 cm 最佳，在對上一層進行振搗時，振動棒應該插入下一層5～10 cm 處，確保兩層混凝土黏合。

2.3 混凝土養護技術

后期混凝土的養護同樣對混凝土的質量有著重要影響，科學選擇養護方式可以從根本上提升混凝土結構的使用性能。現階段混凝土膨脹劑使用較多，嚴格按照國家規范施工，混凝土澆筑完成后，檢查是否按施工技術方案進行養護，是否在其表面覆蓋一層塑料薄膜或者草席，并結合工程實際情況適當灑水確保表層濕潤度，進而達到預期養護效果。施工過程中應對混凝土的強度進行檢查，按規范要求隨機留取混凝土標準養護試塊和同條件養護試塊，但是針對混凝土結構進行養護時需要注意以下問題：首先，混凝土的養護時間應該不少于28天；其次，如若混凝土可塑性不高，應該在澆筑灑水之前開展相應的噴霧養護工作，相反如果混凝土可塑性良好，混凝土澆筑后6～16 h 以內進行灑水；最后，確保混凝土養護工作連續性，保持表面濕度，否則會對混凝土結構施工效果產生不良影響[3]。

3 控制土木工程建筑混凝土結構施工質量的有效措施

3.1 確保原材料配置工作的科學性，合理選擇攪拌技術

3.1.1 原材料科學配比

建筑工程類型不同其對混凝土結構的要求也就存在較大差異，為此需要施工人員根據工程實際狀況，科學開展混凝土原材料的配比工作，確保材料使用的合理性，進而滿足各項施工要求。另外，混凝土中往往會加入一定比例的硅粉，這就無形當中加劇了混凝土的自縮狀況，極易對混凝土質量產生不良影響，為此必須要科學使用配比，而非采用不規范手段控制混凝土結構的自縮值[4]。

3.1.2 合理選用攪拌技術

在配置混凝土時，不僅要做好原材料的選用工作，同時還應該科學選擇攪拌技術，旨在進一步提升混凝土的應用性能。所以技術人員需要提升攪拌技術的重視程度，加大此環節的監督力度，充分發揮出混凝土的最大性能。攪拌工作嚴格按照相應投料順序進行，控制好各原材料的用量及攪拌時間、速度等。攪拌過程中，工作人員添加添加劑的時候一定要攪拌均勻，這樣混凝土才能滿足施工要求和質量標準。

3.2 把控好混凝土的溫度應力

3.2.1 降低水泥使用量

眾所周知，水泥與水混合后發生反應產生大量熱量，而在混凝土表層參數的影響下造成水泥的熱量不能得以釋放且全部集中于混凝土內部，由此產生溫度應力。要想真正降低溫度應力就應該從根源入手，充分考慮水泥產生的影響減少水泥使用量，以此降低混凝土當中的部分熱量，例如使用其他材料來代替水泥或者在混凝土中摻入一定劑量的高效減水劑等。另外，提升混凝土攪拌技術水平，確保混凝土中各種原材料得到充分攪拌，將其中的熱量最大限度地釋放出來。現階段我國科技水平快速發展，水泥種類也隨之增加，礦渣水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥等低熱水泥應運而生，上述這些水泥熱量普遍低于普通水泥，可以用這些水泥代替，進而有效控制混凝土產生的溫度應力。

3.2.2 有效控制混凝土澆筑的溫度

上述已經講到，混凝土在澆筑時溫度會受到外界環境溫度的影響，倘若在施工過程中澆筑溫度變化較大勢必會對混凝土溫度產生直接影響，進而導致混凝土出現溫度應力，為此澆筑混凝土盡量避免在溫度過高時進行作業，尤其是大體積混凝土澆筑，倘若無法避免，就應該采取相應措施進行降溫處理或者在澆筑之前對混凝土予以冷卻，將其溫度控制在最佳范圍當中。

3.3 控制好地基對混凝土產生的約束力

3.3.1 弱化混凝土內部約束力

混凝土施工過程中，混凝土內部的溫度會大大加劇混凝土自身固有的內部約束力，要想從根本減少其內部約束力需要降低混凝土的內外溫差，例如采用蓄水法、覆蓋法等手段有效控制混凝土內、外部溫度之間的差異，只有這樣才能控制好混凝土的內部約束力[5]。

3.3.2 降低外部約束力

在澆筑混凝土過程中，大面積澆筑會導致混凝土厚度過大，以此對地基產生相應的約束力，所以應該全方位、多角度出發降低不必要的混凝土厚度，例如：可以在建筑筏板及地面約束的接觸面之間設置大面積滑動層，以便弱化對結構產生的約束力，從而緩解溫度應力，避免后期產生裂縫而影響施工質量[6]。

3.4 進一步強化混凝土抗裂性

第一，摻入一定比例的增強材料，在原材料配比不變的基礎上摻入一定比例的增強材料，以便進一步提升混凝土強度，其中增強材料主要為金屬纖維材料以及無機纖維材料兩種類型，將其中任意一種加入原材料中既可以強化混凝土強度，且有助于其耐拉性的提升，從根本上提升混凝土抗裂性能。第二，摻入一定添加劑，為了提升混凝土質量，避免裂縫產生，需要摻入適量添加劑以此改善混凝土的收縮狀況，在此基礎上針對其膨脹率進行試驗，確保混凝土膨脹率控制在允許范圍內，這樣才不會出現收縮或者變形狀況，值得注意的是應該根據工程實際狀況合理選擇添加劑，控制好膨脹率。第三，加入配筋，在混凝土澆筑過程中適當加入一定比例的配筋可以提升混凝土結構的穩定性，實現提升混凝土強度和抗裂性的目的，避免裂縫問題發生。

4 結語

要想不斷提高土木工程建筑中混凝土結構的施工技術水平應該對其進行全面系統分析和實踐，進一步提升應用水平，同時根據不同類型工程項目的規范及要求對混凝土施工內容進行完善，并制定與之相適應的操作流程，加大混凝土結構問題研究，采取相應措施進行處理，以土木工程建筑規范要求為核心，科學選擇混凝土結構施工技術，并以此為前提擬定管理計劃，將混凝土結構優勢最大限度地發揮出來，確保土木工程建筑質量，循序漸進地提升施工效率。