土木工程建筑中混凝土結(jié)構(gòu)的施工技術(shù)分析

文/郭嘯晨 張家口市下花園區(qū)欣辰房地產(chǎn)開發(fā)公司 河北張家口 075300

不同構(gòu)造形式和材料組合的混凝土結(jié)構(gòu)，在建設(shè)路橋、水利以及建筑等工程的過程中應(yīng)用十分普遍，起到了承重和傳遞荷載的關(guān)鍵作用。尤其是在土木工程建筑施工過程中，隨著建筑整體高度不斷提升而平面布局日益復(fù)雜，保障基礎(chǔ)及主體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性與可靠性，不僅事關(guān)建筑的使用安全，還決定了施工過程能否順利進(jìn)行。

1、建筑混凝土結(jié)構(gòu)施工技術(shù)特點(diǎn)及常見施工工藝

1.1 建筑混凝土結(jié)構(gòu)施工技術(shù)特點(diǎn)

建筑工程的基礎(chǔ)和主體結(jié)構(gòu)大多采用鋼筋混凝土澆筑而成，在澆筑成型之后會隨時(shí)間推移而逐漸固化。理想情況下經(jīng)過科學(xué)的計(jì)算與試驗(yàn)確定的混凝土配比，可以確保施工后的建筑結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、穩(wěn)定性達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。但由于混凝土的骨料含水率、粒徑等天然具有不穩(wěn)定性，而且成型后的構(gòu)件在固化過程中的外部條件復(fù)雜多變，加之施工過程中存在影響混凝土結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量的多方面因素[1]。所以雖然理論上建筑混凝土結(jié)構(gòu)的施工技術(shù)難度不高，但要想達(dá)到預(yù)期效果和保障結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、穩(wěn)定性，則必須控制好混合料拌合到最終養(yǎng)護(hù)完成的所有環(huán)節(jié)，嚴(yán)格按照相關(guān)試驗(yàn)、設(shè)計(jì)所確定的工藝參數(shù)與技術(shù)規(guī)范操作。

1.2 常見施工工藝

傳統(tǒng)的土木工程建筑的混凝土結(jié)構(gòu)施工大多采用現(xiàn)場澆注工藝，而隨著高層與復(fù)雜結(jié)構(gòu)建筑的增多，由于裝配式混凝土結(jié)構(gòu)施工工藝能更好的控制構(gòu)件澆筑質(zhì)量和簡化現(xiàn)場施工工藝，加之預(yù)制鋼筋混凝土構(gòu)件的施工更加符合環(huán)保要求，因此近年來在建筑主體結(jié)構(gòu)施工中的應(yīng)用明顯增加。而在建筑基礎(chǔ)施工中，深基礎(chǔ)施工比率的持續(xù)增長，最常用的鉆孔灌注樁等工藝也日漸成熟，不僅對地質(zhì)條件適應(yīng)性極佳，而且施工效率高并其能夠保障基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。因此目前現(xiàn)場澆筑仍然是最主要的混凝土結(jié)構(gòu)施工方式，但由于工程機(jī)械設(shè)備、原材料性能的不斷改進(jìn)和提高，現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)施工的質(zhì)量能夠達(dá)到更高的標(biāo)準(zhǔn)，無論是結(jié)構(gòu)強(qiáng)度還是抗震性能都在逐年提高。

2、建筑混凝土結(jié)構(gòu)質(zhì)量缺陷及其影響因素

2.1 常見質(zhì)量缺陷及其形成機(jī)理

土木工程中的建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)造復(fù)雜且存在大量截面積、體積較大的構(gòu)件，因此在現(xiàn)場連續(xù)澆筑過程中，由于固化過程中的溫度應(yīng)力、構(gòu)件自重、后續(xù)澆筑施工的震動造成的內(nèi)部應(yīng)力以及構(gòu)件之間相互約束力的交互作用，極易出現(xiàn)結(jié)構(gòu)裂紋，影響整體結(jié)構(gòu)的承載力與耐久性。首先由于建筑混凝土結(jié)構(gòu)體積較大，結(jié)構(gòu)的內(nèi)部與表面在固化過程中的溫度變化不一致，由此產(chǎn)生的溫度應(yīng)力如果超出其抗拉強(qiáng)度，則會導(dǎo)致結(jié)構(gòu)裂紋的出現(xiàn)。其次構(gòu)件固化過程中，假如拆模時(shí)機(jī)把握不好或者后續(xù)施工的振動、重力荷載超出構(gòu)件承載力，也會導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的薄弱部位出現(xiàn)裂紋[2]。而構(gòu)造復(fù)雜的梁、柱之間的銜接部位存在相互約束作用，當(dāng)混凝土固化過程中因水分減少而收縮時(shí)，如果約束力與收縮應(yīng)力的作用超出結(jié)構(gòu)的抗拉、抗剪強(qiáng)度，同樣會導(dǎo)致質(zhì)量缺陷。

2.2 影響因素

結(jié)構(gòu)裂紋的形成機(jī)理與施工工藝設(shè)計(jì)的合理性、操作的規(guī)范性以及防范措施的有效性存在直接聯(lián)系。首先建筑結(jié)構(gòu)形式及其施工技術(shù)方案的設(shè)計(jì)，都是在已知混凝土材料性能和承載力要求的情況下進(jìn)行的，只要結(jié)構(gòu)的受力分析、混凝土配比的計(jì)算和試驗(yàn)環(huán)節(jié)沒有問題，則按照設(shè)計(jì)方案進(jìn)行施工，理論上就不會出現(xiàn)質(zhì)量缺陷。其次由于混凝土結(jié)構(gòu)施工工序較多且銜接緊密，因此現(xiàn)場質(zhì)量檢驗(yàn)不及時(shí)或者監(jiān)督出現(xiàn)疏漏，導(dǎo)致操作的不規(guī)范，也是引發(fā)混凝土結(jié)構(gòu)質(zhì)量缺陷的重要原因。最后針對大斷面或復(fù)雜節(jié)點(diǎn)的混泥土結(jié)構(gòu)澆筑，通常會事先制定一系列的質(zhì)量保障措施，如控制混凝土結(jié)構(gòu)固化過程中的溫降速度或預(yù)留伸縮縫等。在現(xiàn)場施工過程中相關(guān)措施能否有效落實(shí)，決定了能否保障混凝土結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量。

3、建筑混凝土結(jié)構(gòu)施工技術(shù)的運(yùn)用策略

3.1 優(yōu)化工藝以及施工組織設(shè)計(jì)

由于混凝土結(jié)構(gòu)施工對環(huán)境條件、原材料配比以及澆筑過程的連續(xù)性要求很高，因此應(yīng)著重優(yōu)化工藝設(shè)計(jì)以及施工組織計(jì)劃編制。首先應(yīng)按照規(guī)范流程進(jìn)行混凝土拌合試驗(yàn)并校核原材料配比，確認(rèn)骨料含水率、混凝土拌合時(shí)間以及外加劑類型和用量等，以便在施工過程中有效控制混凝土的拌合質(zhì)量[3]。其次在施工組織計(jì)劃當(dāng)中，應(yīng)明確混凝土的運(yùn)輸方案以及現(xiàn)場的質(zhì)量控制措施，確保見證取樣、鋼筋結(jié)構(gòu)焊接質(zhì)量評定等重要環(huán)節(jié)沒有疏漏，既保障澆筑過程的連續(xù)性，又能夠按計(jì)劃落實(shí)各項(xiàng)質(zhì)量控制措施。

3.2 加強(qiáng)對現(xiàn)場施工過程的監(jiān)督

在建筑混凝土結(jié)構(gòu)的施工現(xiàn)場，應(yīng)對關(guān)鍵環(huán)節(jié)的施工規(guī)范性進(jìn)行重點(diǎn)監(jiān)督。首先確保運(yùn)至現(xiàn)場的混凝土按照相關(guān)規(guī)范進(jìn)行質(zhì)量檢測，并且取樣制作試件。其次在鋼筋及模板工程的施工過程中，及時(shí)進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn)并對存在問題的部分及時(shí)糾正，保障鋼筋與模板結(jié)構(gòu)穩(wěn)固，預(yù)留預(yù)埋位置精確。最后嚴(yán)格按照既定工藝參數(shù)和澆筑順序完成各個(gè)部分的施工，并且做好工序間的質(zhì)量檢驗(yàn)，控制好拆模時(shí)機(jī)并安排后續(xù)養(yǎng)護(hù)工作[4]。此外在澆筑完成后便應(yīng)開始監(jiān)測混凝土結(jié)構(gòu)的內(nèi)外部溫度變化和環(huán)境參數(shù)，在必要時(shí)通過預(yù)埋管道注水降溫，以免因溫度應(yīng)力過大導(dǎo)致結(jié)構(gòu)開裂。

結(jié)語：

鑒于混凝土的特殊物理性質(zhì)，在土木工程的建筑結(jié)構(gòu)施工中，對施工過程的連續(xù)性和工藝參數(shù)的精確度要求極高。因此要想避免出現(xiàn)結(jié)構(gòu)質(zhì)量缺陷并保障施工安全，應(yīng)著力做好施工技術(shù)方案的深化設(shè)計(jì)，并做好現(xiàn)場的各項(xiàng)質(zhì)量檢測和監(jiān)督工作。