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建筑工程中钢筋混凝土工程施工关键技术分析

作者

熊苇

东柯建设发展有限公司 湖北大冶 435100

引言

随着建筑行业的蓬勃发展, 对工程质量、效率和可持续性的要求日益提高。在这样的背景下 , 预制构件的生产与应用应运而生 , 成为推动建筑行业转型升级的重要力量。钢筋混凝土结构作为项目的核心组成部分 , 其设计的科学性和合理性对于提升项目整体质量、确保工程安全至关重要。

1 钢筋混凝土结构的特点

( 1) 钢筋混凝土结构通过精心设计的钢筋配置 , 实现了钢材的高效利用与节约。这种结构利用钢筋的高抗拉强度和混凝土的高抗压强度 , 使得钢材在达到相同承载力的同时 , 用量大大减少。例如 , 在建造高层建筑时 , 钢筋混凝土结构能够替代大量的钢结构 , 不仅降低了建筑成本 , 还提高了建筑的整体稳定性。

( 2) 钢筋混凝土结构充分利用了本地资源 , 如砂、石等。这些材料在工程现场周边通常较为丰富 , 易于获取。通过就地取材 , 钢筋混凝土结构不仅降低了运输成本 , 减少了能源消耗 , 还促进了当地经济的发展。例如 , 在山区或沙漠等运输条件受限的地区 , 采用当地砂、石材料构建钢筋混凝土结构 , 成为了一种更为经济可行的选择。

( 3) 钢筋混凝土结构在耐火性和耐久性方面也表现出色。由于钢筋被包裹在混凝土中 , 因此能够在很大程度上避免锈蚀问题的发生。这种保护机制使得钢筋混凝土结构在长期使用过程中能够保持稳定的性能 , 具有较长的使用寿命。例如, 在火灾发生时, 钢筋混凝土结构能够抵御高温侵袭, 保持结构稳定,可为人们的逃生和救援提供宝贵时间。

2 建筑工程中钢筋混凝土工程施工关键技术

2.1 材料选型与配比关键技术

2.1.1 钢筋材料性能优化

钢筋作为钢筋混凝土结构的核心受力材料,其性能直接影响结构的承载能力与耐久性。在材料选型中,高强度钢筋(如HRB400、HRB500 级)因屈服强度高、延展性好,成为当前工程首选。相较于传统 HRB335 钢筋,HRB400 级钢筋可节省钢材用量约 10%~15% ,显著降低工程造价,同时减少钢筋密集带来的施工难度。然而,高强度钢筋的应用需关注其与混凝土的粘结性能,施工中需严格控制锚固长度与搭接倍数,避免因应力传递不足导致结构失效。对于抗震设防区域,还需选用具有“强屈比”“延伸率”双控指标的抗震钢筋,确保结构在地震荷载下的延性破坏特征。

2.1.2 混凝土配合比设计原则

混凝土配合比设计需兼顾强度、耐久性、施工和易性等多重要求。骨料级配作为配合比的核心参数,直接影响混凝土的密实度与抗裂性能。粗骨料(碎石或卵石)的最大粒径需根据构件截面尺寸与钢筋间距确定,通常不超过40mm,且针片状颗粒含量不超过 15% ,以避免骨料堆积导致混凝土流动性下降;细骨料宜选用中砂,细度模数控制在 ,通过级配曲线优化减少空隙率,降低水泥用量与水化热。对于耐久性要求高的结构(如地下室外墙),需控制骨料含泥量( ⩽3% )与泥块含量( ⩽1%) ),防止杂质削弱骨料与水泥石的粘结力。

2.2 钢筋施工核心工艺技术

2.2.1 加工与连接技术

钢筋加工包括调直、弯曲、切断等工序,需严格遵循设计图纸与规范要求。对于盘卷钢筋,采用机械调直时需控制冷拉率(HPB300 钢筋 ⩽4% ,HRB400 钢筋 ⩽1% ),避免过度拉伸导致强度损失;弯曲成型时,弯弧内直径需符合规范(如梁柱箍筋弯弧直径≥ 2.5d,d 为钢筋直径),确保钢筋在受力时应力分布均匀,防止脆断。加工后的钢筋需进行尺寸验收,受力钢筋顺长度方向全长尺寸偏差控制在 ±10mm ,弯起钢筋的弯折位置偏差 ±20mm ,避免因加工精度不足导致安装困难或受力性能下降。

钢筋连接技术直接影响结构受力性能,分为机械连接、焊接与绑扎搭接三种形式。机械连接(如直螺纹套筒连接)因接头强度高、施工便捷,在直径≥ 16mm 的钢筋中广泛应用。施工时需检查套筒质量(壁厚、螺纹精度),钢筋端头需切平并打磨,确保螺纹牙数符合要求(标准型套筒连接长度 ⩾1.0 倍套筒长度),拧紧力矩需达到规范值(如 25mm 钢筋力矩值 ⩾300N∙m ),并通过扭力扳手抽样检测。焊接连接(如电弧焊、闪光对焊)需控制焊接电流、电压与焊接时间,避免出现焊瘤、咬边、夹渣等缺陷,对于 HRB500 级钢筋,需采用直流焊机并调整焊接参数,防止高温导致晶粒粗大降低延性。重要构件的焊接接头需进行力学性能试验,确保抗拉强度不低于钢筋母材标准值。

2.2.2 绑扎与定位施工技术

钢筋绑扎是确保钢筋骨架几何尺寸与受力性能的关键环节。绑扎前需核对钢筋规格、数量、间距,采用 20-22 号镀锌铁丝进行“八”字形绑扎,梁柱节点等受力复杂区域需满扎,板类构件可梅花形跳扎,但周边两行钢筋交叉点需全部绑扎。对于双向板、悬挑构件等受弯构件,需注意钢筋上下位置,避免因绑扎错误导致承载力不足。绑扎过程中需控制钢筋间距偏差(梁、柱±10mm,板、墙 ±15mm ),采用钢筋定位卡或划线标记确保排列整齐,尤其在暗柱、连梁等钢筋密集区域,需提前规划绑扎顺序,避免后期钢筋无法穿插就位。

2.3 模板工程施工技术要点

2.3.1 模板体系选型与设计

模板体系的选型需综合考虑工程结构形式、施工进度、成本控制与质量要求。木模板因柔韧性好、易加工,常用于异形构件或小规模工程,但其周转率低(通常 510 次)、刚度不足,需通过加密支撑(立杆间距 ⩽900mm )控制变形;钢模板强度高、周转次数多(50 次以上),适用于标准构件施工(如剪力墙、楼板),但重量大(约 70kg/m2 )、拼接缝易漏浆,需配备机械吊装设备;铝合金模板作为新型材料,具有重量轻( 20-30kg/m2 )、精度高(尺寸偏差 ±1mm)、周转次数达 200 次以上的优势,在高层建筑标准层施工中广泛应用,但其前期投入成本高,需通过深化设计实现模板与构件尺寸的精准匹配。

2.3.2 安装与拆除工艺规范

模板安装需遵循“先支后拆、分层分段”原则,确保轴线定位与标高符合设计要求。安装前需复核基层平整度,采用激光投线仪进行轴线放样,柱墙模板轴线偏差控制在 ±5mm 以内,标高误差 ±3mm。木模板拼接时,板缝需粘贴密封胶带或海绵条,防止混凝土浇筑时漏浆导致蜂窝麻面;钢模板与铝合金模板则通过企口拼接,螺栓紧固力矩≥ 40N·m,确保接缝严密。对于剪力墙模板,需设置对拉螺栓(间距 ⩽600mm )与背楞(竖楞间距 ⩽300mm ,横楞间距≤ 500mm),通过斜撑调整垂直度(偏差 ⩽3mm) ),避免因模板倾斜导致构件截面尺寸偏差。

结束语

作为建筑施工核心环节的钢筋混凝土施工,建筑的使用性能及寿命直接受其质量和效率制约。施工阶段存在材料浪费过度、施工能耗偏高以及环境污染等难题,延缓绿色建筑的推广步伐。绿色建筑对施工技术的要求达到新高度,突出节约材料、降低碳排放及施工环保要点。亟须让钢筋混凝土施工技术与绿色建筑理念结合,促成工艺创新及资源合理优化。当前在工程中采用的钢筋加工预制、混凝土搅拌运输、现场浇筑及养护技术环节,即便部分项目进行了绿色改进方面的尝试,不过整体应用水平依旧存在落差。

参考文献

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[3] 冯兴城 . 建筑工程钢筋混凝土结构施工技术 [J]. 工程建设与设计 ,2024,(19):200-202.