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土木工程建筑中钢筋混凝土结构施工技术研究

作者

马汉贵

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摘要:本文深入探讨了土木工程建筑中钢筋混凝土结构施工技术。首先阐述了钢筋混凝土结构在土木工程中的重要性及特点,接着详细分析了钢筋工程、模板工程和混凝土工程这三大关键环节的施工技术要点,包括钢筋的加工与连接、模板的安装与拆除、混凝土的配合比设计与浇筑等。

关键词:土木工程建筑;钢筋混凝土结构;施工技术研究

引言

随着我国城市化进程的加速,土木工程建设规模不断扩大。钢筋混凝土结构凭借其诸多优势,如较高的强度、良好的耐久性、可塑性强等,在各类建筑工程中得到广泛应用。然而,钢筋混凝土结构施工涉及多个环节和复杂的技术要求,任何一个环节出现问题都可能影响整个结构的质量和性能。因此,深入研究钢筋混凝土结构施工技术,对于保障土木工程建筑的质量和安全具有重要意义。

1钢筋混凝土结构概述

(一)定义与组成

钢筋混凝土结构是由配置受力的普通钢筋或钢筋骨架的混凝土制成的结构。它主要由钢筋和混凝土两种材料组成,钢筋具有较高的抗拉强度,而混凝土则有较好的抗压强度,二者通过粘结力协同工作,共同承受外力作用。

(二)在土木工程中的重要性及特点

重要性:钢筋混凝土结构能够适应不同类型和规模的建筑工程需求,为建筑物提供可靠的承载能力,确保建筑物在各种环境条件下的稳定性和安全性。

特点

优点:强度高,可承受较大荷载;耐久性好,能长期抵抗自然环境侵蚀;可塑性强,可以根据设计要求浇筑成各种形状和尺寸;整体性好,结构的空间刚度大。

缺点:自重大,增加了基础的负担;抗裂性能较差,容易出现裂缝;施工周期相对较长,受气候条件影响较大。

2钢筋混凝土结构施工技术要点

(一)钢筋工程施工技术

钢筋的加工

调直:对于盘圆钢筋,需要进行调直处理,以保证钢筋的直线度。常用的调直方法有机械调直和冷拉调直。机械调直采用调直机进行操作,能有效去除钢筋的弯曲和扭曲;冷拉调直在一定程度上还能提高钢筋的强度,但要控制好冷拉率,避免过度冷拉导致钢筋脆化。

切断:根据设计图纸要求的长度,使用钢筋切断机将钢筋准确切断。在切断过程中,要注意切口的平整度,避免出现马蹄形或斜口等缺陷,影响钢筋的连接和使用性能。

弯曲成型:按照设计的钢筋形状和尺寸,利用弯曲机对钢筋进行弯曲成型。弯曲时要严格控制弯曲角度和弯曲半径,确保钢筋的形状符合设计要求。不同规格和级别的钢筋,其弯曲半径和弯曲角度有相应的规范要求,施工人员必须严格遵守。

(二)模板工程施工技术

模板的选择与设计

根据混凝土结构的形状、尺寸、荷载大小以及施工工艺要求,选择合适的模板材料和类型。常见的模板材料有木模板、钢模板、铝合金模板等。木模板具有质轻、易加工、拼装灵活等优点,但周转次数较少;钢模板强度高、刚度大、周转次数多,但一次性投资较大;铝合金模板则具有重量轻、强度高、表面平整、周转次数多等优点,近年来在工程中得到广泛应用。在选择模板后,需要进行模板设计,确定模板的尺寸、拼接方式、支撑系统的布置等,以保证模板能够承受混凝土浇筑过程中的各种荷载,且具有足够的强度、刚度和稳定性。

模板的安装

基础模板安装:基础模板安装前,应先对基础底面进行清理和平整,确保模板安装的平整度和稳定性。基础模板的安装要保证基础的尺寸准确,模板的拼接应严密,防止漏浆。

柱模板安装:柱模板安装时,应先在柱底部弹出柱边线,并进行定位。柱模板的拼接要紧密,采用对拉螺栓等措施进行加固,以保证柱模板的垂直度和稳定性。在柱模板顶部应预留浇筑口和振捣口,便于混凝土的浇筑和振捣。

(三)混凝土工程施工技术

混凝土的配合比设计

混凝土配合比设计是确保混凝土性能满足工程要求的关键环节。在进行配合比设计时,要根据混凝土的设计强度等级、耐久性要求、原材料的性能等因素,通过计算、试配和调整,确定水泥、砂、石、水和外加剂等原材料的用量比例。配合比设计应遵循经济性原则,在保证混凝土性能的前提下,尽量降低成本。

混凝土的搅拌

混凝土搅拌应采用强制式搅拌机,以保证混凝土搅拌均匀。在搅拌前,要对原材料进行准确计量,确保各种原材料的用量符合配合比要求。计量设备应定期进行校准,保证计量精度。搅拌时,应先将砂、石、水泥等干料投入搅拌机内搅拌均匀,然后再加入适量的水进行搅拌。搅拌时间应根据搅拌机的类型、混凝土的坍落度等因素合理确定,一般不少于规定的最短搅拌时间,以保证混凝土的匀质性。

3钢筋混凝土结构施工常见质量问题及预防措施

(一)混凝土裂缝

原因分析

温度变化:混凝土在硬化过程中会产生水化热,导致内部温度升高,当内外温差过大时,混凝土表面会产生拉应力,从而引发裂缝。

收缩变形:混凝土在干燥过程中会发生收缩,当收缩受到约束时,就会产生收缩裂缝。

结构超载:在使用过程中,结构承受的荷载超过设计允许值,导致混凝土结构出现裂缝。

预防措施

控制温度:对于大体积混凝土,可采取在混凝土中添加缓凝剂、降低水泥用量、埋设冷却水管等措施降低水化热;在混凝土浇筑后,及时进行保温保湿养护,减小内外温差。

减少收缩:合理选择水泥品种和骨料级配,控制水灰比,加强混凝土的早期养护,延长养护时间,减少混凝土的收缩变形。

严格控制荷载:在结构设计和施工过程中,要准确计算结构的承载能力,避免结构超载使用。同时,在施工过程中要注意对结构的保护,防止因施工不当导致结构受损。

(二)钢筋锈蚀

原因分析

混凝土保护层厚度不足:钢筋的混凝土保护层厚度不够,使得钢筋容易受到外界环境中水分、氧气和有害介质的侵蚀,从而发生锈蚀。

混凝土密实性差:混凝土浇筑过程中振捣不密实,存在蜂窝、麻面等缺陷,导致外界水分和氧气容易进入混凝土内部,加速钢筋的锈蚀。

环境因素:结构所处的环境恶劣,如处于潮湿、盐碱地等环境中,会加快钢筋的锈蚀速度。

预防措施

保证混凝土保护层厚度:在钢筋绑扎和模板安装过程中,要严格控制钢筋的位置和混凝土保护层的厚度,确保其符合设计和规范要求。可采用垫块等措施固定钢筋位置,保证保护层厚度均匀一致。

提高混凝土密实性:加强混凝土的振捣,确保混凝土密实无缺陷。同时,可在混凝土中添加适量的外加剂,提高混凝土的抗渗性和耐久性。

改善环境条件:对于处于恶劣环境中的结构,可采取防护措施,如涂刷防腐涂料、设置防水层等,减少外界环境对钢筋的侵蚀。

结语

钢筋混凝土结构作为土木工程建筑中应用最为广泛的结构形式之一,其施工技术的优劣直接关系到建筑工程的质量和安全。在施工过程中,必须严格把控钢筋工程、模板工程和混凝土工程等各个环节的施工技术要点,确保每一道工序都符合设计和规范要求。同时,要重视施工过程中可能出现的质量问题,如混凝土裂缝、钢筋锈蚀等,并采取有效的预防措施和处理方法。只有这样,才能提高钢筋混凝土结构的施工质量,为土木工程建筑的顺利建设和长期安全使用提供有力保障。随着建筑技术的不断发展和进步,钢筋混凝土结构施工技术也将不断创新和完善,为我国土木工程事业的发展做出更大贡献。

参考文献

[1] 土木建筑工程中的大体积混凝土结构施工技术分析[J]. 刘娴.四川建材,2022(12)

[2] 分析土木工程建筑中混凝土结构的施工技术[J]. 杨帆.建材发展导向,2022(24)

[3] 房屋建筑工程大体积混凝土技术的运用实践研究[J]. 曾繁国.中国建筑金属结构,2022(09)