建筑鋼筋混凝土施工技術(shù)及質(zhì)量管理對(duì)策

鄒昊

（青海九零六工程勘察設(shè)計(jì)院有限責(zé)任公司，青海 西寧 810003）

0 引言

目前，我國(guó)房屋建筑工程水泥大多使用商品水泥。商品水泥主要是利用水泥、無(wú)機(jī)膠凝料（水泥、粉煤灰等）、粗短骨材，包括各種混凝土外加劑、摻合料等按對(duì)應(yīng)的比例，在經(jīng)過(guò)一定量重以后攪拌即使已進(jìn)入可出售狀態(tài)的拌和物料，由泵車將水泥運(yùn)送到澆筑場(chǎng)地中，由汽車泵或地泵將運(yùn)送到施工層。商品水泥的施工技術(shù)和質(zhì)量管理從水泥配合的設(shè)計(jì)起步，直到水泥施工、養(yǎng)護(hù)完成，精細(xì)的施工技術(shù)、科學(xué)合理的施工工藝，采用先進(jìn)的科學(xué)管理方法都可以大大提高其施工效率。

1 混凝土施工技術(shù)要點(diǎn)

1.1 拌制工藝

在建筑工程施工的過(guò)程中，水泥的拌和方式也是施工的重要環(huán)節(jié)，其技術(shù)的使用質(zhì)量，會(huì)對(duì)水泥的性能產(chǎn)生一定的影響，最后影響到整體建筑的施工效率。所以，在進(jìn)行混凝土的攪拌之前，首先要進(jìn)行一定的準(zhǔn)備工作，對(duì)其所要求的混合配比進(jìn)行了科學(xué)的試驗(yàn)，以保證才能達(dá)到比較科學(xué)合理的混合配比，使混凝土的特性獲得了最佳[1]。另外，對(duì)混凝土原料的品質(zhì)實(shí)行了嚴(yán)密的把控，每一個(gè)材料都要滿足了建筑施工的一定標(biāo)準(zhǔn)，從而進(jìn)一步使混凝土的特性在澆筑過(guò)程中得以充分地利用。

1.2 澆筑工藝

在建設(shè)工程施工過(guò)程中，澆注工序是組成混凝土結(jié)構(gòu)十施工技術(shù)的關(guān)鍵工序之一，其技能要點(diǎn)主要包括以下三個(gè)方面：①在開展?jié)沧⒐ぷ鲿r(shí)，施工人員必須要對(duì)混凝土模板性能進(jìn)行檢查，并分析其質(zhì)量是否可以滿足施工設(shè)計(jì)的規(guī)范要求，并且必須清楚澆注混凝土的實(shí)際距離和使用方式，并針對(duì)混凝土施工的具體體量選用正確的施工方式；②在進(jìn)行入模作業(yè)時(shí)，防止對(duì)模具以及內(nèi)部的鋼筋構(gòu)件產(chǎn)生破壞，防止在澆筑過(guò)程中產(chǎn)生裂紋，并且必須科學(xué)地把控制澆筑的高度；③在完成澆筑工作過(guò)程中，必須要時(shí)時(shí)關(guān)注其內(nèi)部的位移狀況，以防止一切安全隱患的出現(xiàn)。

2 混凝土施工中裂縫出現(xiàn)及原因

2.1 混凝土施工中裂縫分析

擴(kuò)張和緊縮都是建筑物變化的形式，而且引起裂縫的發(fā)生也是有前提條件的。擴(kuò)張和緊縮都有可能會(huì)引起建筑物裂縫而不破裂，只要你看約束條件。具體的約束條件也會(huì)造成一定的后果[2]。自由收縮是不被束縛的壓縮現(xiàn)象，它并不能引起裂縫現(xiàn)象的發(fā)生，而約束收縮則正好與之相反，當(dāng)約束收縮超過(guò)一個(gè)限值后，也能產(chǎn)生裂縫現(xiàn)象，而另一個(gè)現(xiàn)象則是∶自由擴(kuò)張能引起裂縫，而約束擴(kuò)張則與之相反。從中就可以發(fā)現(xiàn)，在有所不同的環(huán)境會(huì)產(chǎn)生截然不同的后果，而從這幾個(gè)現(xiàn)象的根源上來(lái)看，它們都構(gòu)成“相向變化”和“背向變化”，其具體情況如圖1 所示。

圖1 混凝土的主要變形條件

相對(duì)方向變化可以使混凝土質(zhì)點(diǎn)間的距離減小，但背對(duì)變形則反之。由此情況分析，自然收縮屬于相對(duì)向變形，自然擴(kuò)張屬于背對(duì)變形[3]。自然收縮使混凝土的構(gòu)造看起來(lái)比較緊密，使鋼筋直徑與混凝土結(jié)構(gòu)十的粘結(jié)程度有所增加∶自然擴(kuò)張也是使混凝十的構(gòu)造更加脆弱，當(dāng)其膨脹值超過(guò)規(guī)定限值時(shí)就會(huì)發(fā)生裂縫。在約束條件下，壓縮和擴(kuò)張的變形都具有相向和背向變化，其中約束與擴(kuò)張變形也可分成二個(gè)過(guò)程∶假設(shè)沒有被束縛，質(zhì)點(diǎn)間距也從原來(lái)的L 能夠在造不受約束條件下擴(kuò)展至L1，這個(gè)過(guò)程便是背對(duì)變形；在約束條件下，質(zhì)點(diǎn)間的距離本來(lái)是L1，但在經(jīng)過(guò)約束后逐漸減小到了現(xiàn)在的間距L，這種過(guò)程稱為相向變化，在約束程度足夠大時(shí)，這種過(guò)程非但沒有產(chǎn)生混凝土的裂縫出現(xiàn)，反而能使其結(jié)構(gòu)看起來(lái)更加緊實(shí)。

2.2 施工中裂縫產(chǎn)生的原因

在混凝土中出現(xiàn)的主要質(zhì)量問(wèn)題是由于其內(nèi)部結(jié)構(gòu)所產(chǎn)生的裂紋，雖然造成結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生裂紋的主要因素相當(dāng)繁雜，但在一般情況下，可以從混凝土施工作業(yè)開始一直到一定的設(shè)計(jì)強(qiáng)度，而在此過(guò)程中，造成裂紋產(chǎn)生的最主要因素就是高溫[4]。而混凝土的硬度是與時(shí)間成正比的，它隨著時(shí)間的增長(zhǎng)而提高.其最主要成因是水泥水化反應(yīng)，它的內(nèi)在實(shí)質(zhì)上是一種放熱反應(yīng)，在初期時(shí)反應(yīng)得比較快，但隨著時(shí)間的增長(zhǎng)就會(huì)逐漸緩慢，而混凝土又處于大氣環(huán)境中，可以直接和大氣環(huán)境中形成熱能交換。但是，隨著時(shí)間的改變，混凝土中的溫度也就在產(chǎn)生著變化。在其轉(zhuǎn)變的過(guò)程中，主要包括了上升、降溫和穩(wěn)定這三個(gè)階段。在進(jìn)行混凝土的澆筑過(guò)程中，由于需要大量的混凝土，這就導(dǎo)致了其結(jié)構(gòu)直徑很大，于是，當(dāng)進(jìn)行澆筑工作完畢以后，混凝土就會(huì)排放出大量的水化熱，從而導(dǎo)致了混凝土的高溫上升。而根據(jù)混凝土本身的特點(diǎn)，它的內(nèi)部導(dǎo)熱差、散熱速度緩慢，于是，就導(dǎo)致了它內(nèi)的水化熱很難排放出去，而外面的水化熱量則比較易于散熱，使得它內(nèi)和表面的溫度很大，如圖2 所示。

圖2 混凝土裂縫

3 建筑工程混凝土施工質(zhì)量管理策略

3.1 增加混凝土抗裂性能的管理策略

提高混凝土防裂特性是保證建筑工程質(zhì)量的關(guān)鍵原因之一。其主要方式是按照混凝土的施工要求，在里面加入膨大劑，使混凝土在變硬流程中實(shí)現(xiàn)混凝土體積膨大，而這種過(guò)程的膨大可以在適當(dāng)程度上克服混凝土在變硬流程中生成的冷縮和干燥現(xiàn)狀，減少在澆筑過(guò)程中混凝土表層發(fā)生裂縫的現(xiàn)狀。目前市場(chǎng)上的膨脹劑的品種也比較多[5]，常見的有UEA、FH 復(fù)合膨脹劑、FN-M 明礬石膨脹劑、PG 硫鋁酸鹽類等，見圖3~圖5。當(dāng)中，UEA 的應(yīng)用范圍比較廣泛。在從事建筑施工時(shí)，可以在鋼筋混凝土中添加適當(dāng)量的UEA 膨脹劑，使之降低了鋼筋混凝土在硬化作用流程中所造成的拉應(yīng)力。

圖3 FN-M 明礬石膨脹劑

圖4 PG 硫鋁酸鹽

圖5 UEA 膨脹劑

另外，還可在混凝十中加入補(bǔ)強(qiáng)料。例如加入部分有機(jī)玻璃纖維、無(wú)機(jī)玻璃纖維等，借此來(lái)提高混凝土的抗拉強(qiáng)度，使其施工品質(zhì)有所改善。除此之外，在基礎(chǔ)施工過(guò)程中，還能夠通過(guò)配置高溫度鋼筋來(lái)在一定程度上提高對(duì)混凝土的抗拉力，因?yàn)殇摻钏υ目讖皆叫。嚯x也較密，在澆筑過(guò)程中對(duì)混凝土的抗裂效果也更好。在分布鋼筋孔徑間的距離小于100mm 時(shí)，施工人員還能夠把混凝十的裂縫長(zhǎng)度限制在0.05mm 以內(nèi)。而相對(duì)干一些基礎(chǔ)施工而言，由于結(jié)構(gòu)中的熱配筋量相對(duì)較小，通過(guò)合理的添加相應(yīng)量的高溫筋，還可以增加對(duì)混凝土的抗裂能力，使其品質(zhì)有所保證。

此外，要想水泥的抗裂度得以提高，加大其強(qiáng)度等級(jí)也是一個(gè)很關(guān)鍵的辦法，先選擇適當(dāng)?shù)幕炷潦褂门浔龋s小水灰比，然后再針對(duì)其施工的特性，現(xiàn)在適當(dāng)?shù)氖┕ぜ夹g(shù)，用此方法來(lái)提高水泥的抗拉強(qiáng)度，為今后工作的開展奠定了良好的基礎(chǔ)。

3.2 把控溫度應(yīng)力的管理策略

溫度應(yīng)力也是影響建筑混凝土施工技術(shù)品質(zhì)的最主要原因，因此，為了使建筑混凝土最終的品質(zhì)得以提高，施工在澆筑時(shí)就必須對(duì)其溫度應(yīng)力加以科學(xué)合理的把控。

必須對(duì)混凝土的絕熱升溫情況加以控制，首先要做到的便是減少混凝土的使用率。在整個(gè)澆筑過(guò)程中混凝土的升溫內(nèi)電阻熱能大部分來(lái)自于水泥水化放熱量，由于減少混凝土的用電量，就能夠很有效地抑制水化熱量。因此一般采用的而辦法就是∶減低混凝土坍落度、加入大塊石、減少砂比、應(yīng)用科學(xué)配比的化學(xué)添加劑，并選用科學(xué)合理的拌和工藝[6]。其次用低熱量水泥，在選用混凝土的主要原料的過(guò)程中，要優(yōu)先選擇低熱量混凝土，而現(xiàn)在市場(chǎng)上使用最多的低熱量混凝土，有大壩混凝土、礦渣硅酸鹽混凝土、火山作用炭質(zhì)硅酸鹽混凝土等，可以很有效地減少因水化熱產(chǎn)生的絕氣溫度上升。然后降低混凝土溫度。雖然降低混凝土溫度也是其重點(diǎn)工序之一，但是，在澆筑過(guò)程中，要防止在高溫下進(jìn)行施工，以及不能在當(dāng)天的最熱時(shí)開始建筑施工，并且還必須對(duì)混凝土物料實(shí)行預(yù)冷卻等，以保證最低建筑的環(huán)境溫度。還要減少當(dāng)量高溫[7]。由于當(dāng)量溫差所產(chǎn)生的因素大多是由干縮性現(xiàn)象引發(fā)的，要想減小當(dāng)量高溫，就應(yīng)該減小干縮率。最后還要對(duì)混凝土實(shí)行強(qiáng)力降溫。所以，這就要求建筑施工公司不得不在其內(nèi)部預(yù)埋管道，并將冷卻水灌注其中，以降低其內(nèi)部的高溫，從而降低裂紋的形成，并改善其澆筑品質(zhì)。

減少內(nèi)部束縛，首先要做到的便是降低減少內(nèi)外束縛。在一般情況下，由于混凝土為較厚實(shí)體重的整澆結(jié)合物，易受到地面的直接影響，而產(chǎn)生內(nèi)部束縛收縮現(xiàn)象，這也是造成在整體澆筑過(guò)程中混凝土發(fā)生質(zhì)量問(wèn)題的主要因素之一。所以，施工者應(yīng)該強(qiáng)化對(duì)問(wèn)題塊的管理，所以在施工過(guò)程中要設(shè)置滑動(dòng)層，也就要在塊體和地面之間敷設(shè)砂漿墊板或?yàn)r青材料油氈層，才能使塊體自然變形，從而避免產(chǎn)生開裂現(xiàn)象。通過(guò)科學(xué)劃塊，使束縛的區(qū)域減得最少，大大降低了束縛效果，并賦予了其較大的收縮空間。其劃塊的主要方式還有設(shè)沉降裂縫、施工縫和后澆帶等。

4 結(jié)語(yǔ)

由于我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)正持續(xù)地高速發(fā)展，城市化建筑的進(jìn)展速度也越來(lái)越快，在我國(guó)目前的大部分建筑中，大型高層建筑已經(jīng)越來(lái)越多了，要更有效地解決人們對(duì)于大規(guī)模高層建筑的要求，在對(duì)于高層住宅建筑進(jìn)行施工的時(shí)候，就必須對(duì)傳統(tǒng)施工中的先進(jìn)技術(shù)問(wèn)題不斷地加以改進(jìn)，同時(shí)還必須突破與現(xiàn)代建筑施工條件完全相悖的傳統(tǒng)施工技術(shù)，對(duì)于之前傳統(tǒng)施工結(jié)構(gòu)中易出現(xiàn)的開裂和漏水以及不規(guī)則沉降等問(wèn)題，要采用綜合能力相對(duì)比較強(qiáng)的傳統(tǒng)施工技術(shù)來(lái)解決這種實(shí)際問(wèn)題，而后澆帶技術(shù)的合理運(yùn)用就能夠?qū)@種實(shí)際問(wèn)題加以良好的處理，并且通過(guò)在高層住宅施工中合理運(yùn)用后澆帶技術(shù)，不但使得傳統(tǒng)施工的產(chǎn)品質(zhì)量等主要問(wèn)題得以有效的保障，也同時(shí)進(jìn)一步減少了建筑工程的短工期，既減少了施工的成本，同時(shí)又保證了建筑的安全。