建筑施工中混凝土施工技术的技术要点及工艺探讨

(整期优先)网络出版时间:2024-05-28
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建筑施工中混凝土施工技术的技术要点及工艺探讨

吴袁锦

南通福又慧建筑工程有限公司  江苏 南通  226100

摘要:为提高建筑工程混凝土施工质量,确保工程的安全性和耐久性,本文对混凝土施工技术的技术要点及工艺进行了系统研究。通过详细分析混凝土施工过程中的振捣操作、浇筑施工、钢纤维混凝土施工、材料运输管理、拆模操作、养护措施和后期修补等关键环节,总结了各环节的技术要求、操作规范和质量控制措施,并结合工程案例,对其可行性和有效性进行了论证和验证。本研究成果可为建筑工程施工人员提供实践参考和理论指导,对于提升混凝土工程施工质量,促进建筑业高质量发展具有重要意义。

关键词:建筑施工;混凝土;施工技术;工艺;质量控制

引言:随着我国城市化进程的不断推进和建筑业的快速发展,建筑工程的规模和复杂程度不断增加,对混凝土施工质量提出了更高的要求。党的十九大报告指出,要推动城乡建设绿色发展,建设现代化城市,提高建筑工程标准和质量。国务院印发的《“十三五”装配式建筑行动方案》明确要求,大力推广混凝土结构等装配式建筑,提升工程质量和建设效率。混凝土施工作为建筑工程的核心内容,其施工质量直接关系到建筑物的安全性、耐久性和使用性能。本文针对建筑施工中混凝土施工的技术要点和工艺进行探讨,旨在为建筑工程的高质量发展提供有益参考。

一、在建筑工程中应用混凝土施工技术的注意事项

1.遵循施工规范

建筑工程混凝土施工必须严格遵循国家和行业相关规范,如《混凝土结构工程施工规范》(GB 50666-2011)和《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB 50204-2015)等。规范对混凝土的配合比设计、原材料计量、拌合时间、运输方式、浇筑方法、振捣要求、养护条件等方面做出了明确规定。施工中要严格执行规范要求,混凝土拌合时间不少于45秒,坍落度控制在规定范围内,采用分层浇筑、分块振捣的方法,振捣时插入点间距不超过50cm,确保混凝土的密实度和均匀性。

2.严格参数控制

建筑工程混凝土施工要对各项参数进行严格控制,确保混凝土性能满足设计和规范要求。根据《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2010),混凝土的水灰比要严格控制在0.4~0.6范围内,掺量过大会导致强度下降和收缩开裂风险增大。混凝土的坍落度应根据结构类型和浇筑条件合理确定,一般控制在50mm~150mm之间,坍落度过大或过小都会影响混凝土的和易性和密实性。混凝土的入模温度要控制在5℃~30℃之间,超出范围会影响混凝土的凝结硬化过程和最终强度。

二、建筑施工中混凝土施工技术要点

1. 规范混凝土振捣操作 

混凝土振捣是确保混凝土密实度和均匀性的关键操作,必须严格按照规范要求和操作规程进行。选择与混凝土结构类型和浇筑方式相适应的振捣设备,如插入式振捣器、平板振捣器等,振捣器的功率要满足混凝土的坍落度和厚度要求。合理控制振捣时间和间距,插入式振捣时,振捣棒插入混凝土的间距一般为振捣棒作用半径的1.5倍,振捣时间为10~20秒,以混凝土表面不再下沉、不出现气泡为宜。掌握正确的振捣方法,插入式振捣时,振捣棒要快插慢拔、均匀布点,不得过度振捣或漏振,振捣棒插入下层混凝土的深度要控制在5~10cm。最后,要做好振捣后的混凝土表面抹压和修整工作,及时清除浮浆和凸起,确保混凝土表面平整光洁[1]。如某高层建筑采用泵送混凝土,混凝土标号为C40,坍落度为160mm,采用插入式振捣器,振捣棒直径为50mm,振捣间距控制在75cm,振捣时间为15秒,混凝土表面平整度控制在2mm以内,混凝土强度和密实度检验结果均满足设计和规范要求。

2. 科学混凝土浇筑施工

混凝土浇筑施工是混凝土结构成型的关键环节,必须遵循科学规范的施工工艺和操作流程。根据结构类型和施工条件,合理选择混凝土的浇筑方式,如泵送浇筑、溜槽浇筑、吊桶浇筑等,并制定详细的浇筑方案,明确浇筑顺序、分层厚度、振捣要求等关键参数。严格控制混凝土的入模温度和浇筑速度,混凝土入模温度一般控制在5℃~30℃之间,浇筑速度要根据模板强度和混凝土坍落度合理确定,一般不超过2m/h。采用分层浇筑的方法,每层混凝土厚度要控制在30~50cm,上层混凝土要在下层混凝土初凝前浇筑,确保混凝土的连续性和一体性[2]。最后,要做好混凝土浇筑过程中的质量控制工作,如坍落度检测、温度监测、振捣密实度检测等,发现问题要及时采取措施予以纠正。如某大体积混凝土基础采用泵送浇筑,混凝土标号为C50,坍落度为180mm,基础厚度为1.5m,分3层浇筑,每层厚度为50cm,混凝土入模温度控制在20℃左右,浇筑过程中每隔2小时进行坍落度和温度检测,确保混凝土性能稳定。

3. 特殊钢纤维混凝土施工

钢纤维混凝土是在普通混凝土中加入一定比例的钢纤维制成的复合材料,具有高强度、高韧性、抗裂性能好等优点,在建筑工程中得到广泛应用。钢纤维混凝土施工要点主要包括以下几个方面:根据设计要求和施工条件,选择合适类型和掺量的钢纤维,钢纤维的体积掺量一般为0.5%~2%,长径比在40~80之间,钢纤维要均匀分散,避免团聚和离析。优化钢纤维混凝土的配合比设计,通过调整水泥用量、骨料级配、外加剂种类等,使钢纤维混凝土具有良好的工作性能和力学性能,坍落度一般控制在160~220mm之间。采用合理的搅拌工艺,如二次投料法、湿法投料法等,确保钢纤维在混凝土中的均匀分布,搅拌时间要适当延长,一般比普通混凝土多5~10min。最后,要加强钢纤维混凝土的浇筑和养护管理,采用合适的浇筑方式和振捣设备,控制钢纤维的取向和分布,及时进行洒水、覆盖等养护措施,避免钢纤维混凝土表面的塑性收缩裂缝

[3]。如某工程采用C50钢纤维混凝土,钢纤维体积率为1.5%,长径比为60,采用二次掺入法,混凝土坍落度为180mm,浇筑采用泵送工艺,连续浇筑,表面采用塑料薄膜覆盖养护,经检测28d抗压强度达到65.5MPa,抗折强度达到8.5MPa,满足设计要求。

4. 优化材料运输管理流程

混凝土材料的运输管理是确保混凝土质量的重要环节,必须采用科学合理的运输方式和管理流程,避免材料的离析、污染和性能损失。根据施工现场的条件和混凝土的性能要求,选择合适的运输设备和方式,如搅拌运输车、泵车、输送带等,运输设备要定期检查和维护,确保性能良好。优化混凝土的运输时间和距离,一般混凝土从出料到入模的时间不宜超过2h,运输距离不宜超过30km,超过时要采取相应的措施,如添加缓凝剂、降低混凝土温度等。加强混凝土运输过程中的质量控制和监测,运输车辆要有专人管理和驾驶,确保按时、按质、按量供应混凝土,并对混凝土的坍落度、含气量、温度等指标进行抽检,发现问题及时处理。最后,要合理安排混凝土的卸料和入模时间,现场要配备足够的人力和机具,快速、连续地进行卸料和浇筑,减少混凝土在运输和等待过程中的性能损失。如某大型商业综合体项目,混凝土标号为C50,运输距离为20km,采用泵车浇筑,为确保混凝土性能,项目部在混凝土中掺加了缓凝型外加剂,并在运输车上加装了保温装置,确保混凝土温度不超过30℃,坍落度损失不超过30mm,泵送压力不超过12MPa,现场安排了2台泵车和4个浇筑班组,实现了混凝土的连续浇筑,混凝土质量满足要求。

5. 严格混凝土拆模操作规程 

混凝土拆模是混凝土施工的重要环节,直接影响混凝土结构的质量和安全,必须严格按照操作规程和技术标准进行。根据混凝土的强度等级和外界温度,合理确定拆模时间,一般混凝土达到设计强度的50%~60%时即可拆模,但需要经过专业人员的检测和评估。选择合适的拆模工具和方法,避免对混凝土表面造成损伤,大面积模板要采用整体平移或分段拆除的方法,拆模过程要平稳、缓慢,严禁暴力敲击和撬拔。注意拆模的顺序和技巧,先拆除非承重模板,再拆除承重模板,拆除过程要对称进行,避免结构变形和倾斜,对于大跨度、悬挑等特殊结构,要采取专门的支撑和保护措施,防止结构失稳和坍塌[4]。最后,要做好拆模后的清理和养护工作,及时修补混凝土表面的缺陷和破损,对于暴露在外的混凝土表面,要采取洒水、覆盖等措施进行养护,避免混凝土失水和收缩开裂。如某高层住宅项目,采用商品混凝土,强度等级为C35,模板采用钢框架+胶合板的组合式结构,混凝土浇筑完成后,侧模在12h后拆除,楼板底模在7d后拆除,拆模时先拆除支撑,再利用液压千斤顶和滑移装置将模板整体下落,拆模过程平稳有序,未发现混凝土表面缺陷和裂缝,经检测混凝土强度满足设计要求。如表:

表:混凝土拆模操作规程要点

要点

内容

拆模时间

根据强度和温度确定,一般达设计强度50%~60%

拆模工具方法

选择合适工具,大面积采用整体平移或分段拆除

拆模顺序技巧

先非承重后承重,对称拆除,特殊结构专门支护

拆模后清理养护

修补缺陷,洒水覆盖养护,避免失水收缩开裂

6.落实混凝土养护措施

混凝土养护是混凝土施工的最后一道工序,对混凝土结构的最终强度和耐久性起着至关重要的作用,必须严格落实各项养护措施和技术要求。根据混凝土的强度等级和外界环境条件,科学确定养护时间和方法,一般混凝土养护时间不少于14d,采用洒水养护、布料覆盖、塑料薄膜包裹等方法进行保湿和保温。(如图所示)控制混凝土养护的温度和湿度条件,混凝土表面温度要控制在10℃~30℃之间,相对湿度要保持在80%以上,避免混凝土表面水分蒸发过快,产生塑性收缩裂缝。注意混凝土养护的时间和频率,在混凝土初凝后3~12h内开始养护,在前7天内每天养护不少于2次,养护要连续进行,不得间断。最后,要加强混凝土养护的质量检查和管理,养护过程中要有专人巡视和记录,对于发现的问题要及时采取措施进行处理,养护结束后要对混凝土表面进行清理和检查,对于出现的缺陷和裂缝要及时进行修补。如某大型桥梁工程,混凝土强度等级为C60,施工环境温度较高,为确保混凝土养护质量,项目部采用自动喷淋系统进行养护,安装了温度和湿度传感器实时监测,养护时间为28d,混凝土表面温度控制在20℃~25℃,相对湿度保持在90%以上,经检测混凝土抗压强度达到75.5MPa,满足设计和规范要求。如图:

        

图:混凝土养护

  1. 规范混凝土后期修补工艺

混凝土结构在施工和使用过程中难免会出现一些缺陷和损伤,需要进行必要的修补和加固处理,以恢复结构的承载能力和耐久性。混凝土修补施工要严格遵循规范的工艺流程和技术要求,确保修补质量和效果。对混凝土缺陷和损伤进行全面的检测和评估,根据缺陷类型、位置、范围等,选择合适的修补材料和方法,常用的修补材料有水泥基材料、聚合物材料、环氧树脂等。对混凝土表面进行彻底的清理和处理,包括去除浮浆、松动石子、油污等,对于较大的裂缝和孔洞,要进行切割和钻孔处理,清理干净后要进行湿润处理,达到表干状态。进行修补材料的配制和涂抹,对于小面积的缺陷,可采用人工涂抹的方法,对于大面积或深度较大的缺陷,宜采用压力灌注或喷射的方法,修补材料要分层填充,每层厚度一般为10~30mm,修补后要进行抹面处理,与混凝土表面平齐。最后,要加强修补后的养护和管理,养护时间一般不少于7d,要采取洒水、覆盖等措施保持湿润状态,养护温度要控制在10℃~30℃之间,养护完成后要进行质量检查和验收,检查项目包括外观质量、强度、黏结性能等。如某工业厂房混凝土地面出现大面积裂缝和剥落,经检测混凝土强度为C30,修补方案为:先进行裂缝切割和清理,然后采用聚合物修补砂浆进行分层修补,每层厚度为20mm,共修补3层,修补后采用土工布覆盖养护14d,经检测抗压强度达到35MPa,与原混凝土表面粘结牢固。

结语:综上所述,建筑施工中的混凝土施工涉及振捣、浇筑、养护、修补等多个环节,必须严格遵循规范要求,把握关键技术要点,优化施工工艺,加强质量管理和过程控制。只有不断总结经验,创新技术,提高施工质量,才能推动建筑工程的高质量发展,促进建筑业的转型升级。在今后的工作中,建筑施工企业要加强技术创新和人才培养,积极应用新材料、新工艺、新设备,提高混凝土施工的科技含量和工业化水平,为建设宜居、耐久、智能的现代化城市作出新的贡献。

参考文献:

[1]李斯伟.住宅建筑工程施工中混凝土裂缝的防治技术要点及其应用探究[J].居舍,2024(04):63-66.

[2]马文龙.建筑施工中混凝土施工技术要点及工艺研究[J].上海建材,2023(05):59-61.

[3]张慧妮.建筑工程中混凝土施工技术要点探究[J].城市建设理论研究(电子版),2023(16):50-52.

[4]刘培军.建筑施工中混凝土施工技术要点[J].建材发展导向,2022,20(12):148-150.